OBJETIVOS
Objetivo General
Desarrollar un sistema de control de acceso mediante keypad matricial 4x4 y pantalla LCD, que verifique contraseñas y controle actuadores basado en la autenticación del usuario.
Objetivos Específicos
- Implementar interfaz de entrada mediante keypad matricial 4x4 para ingreso de contraseña
- Programar sistema de verificación de contraseña con retroalimentación visual en LCD
- Configurar control automático: LED verde si contraseña correcta, alarma sonora si incorrecta
- Evaluar la funcionalidad y seguridad del sistema de control de acceso
MARCO TEÓRICO
Keypad Matricial 4x4
Dispositivo de entrada que permite detectar 16 teclas diferentes usando solo 8 pines del microcontrolador. Utiliza multiplexación de filas y columnas para identificar la tecla presionada mediante exploración secuencial de la matriz.
Sistema de Autenticación Digital
Proceso de verificación de credenciales mediante comparación de cadenas de caracteres. Incluye manejo de intentos fallidos, contadores de seguridad y bloqueo del sistema tras múltiples accesos no autorizados.
Interfaz de Usuario LCD
Pantalla LCD 16x2 que proporciona retroalimentación visual al usuario, mostrando prompts de entrada, asteriscos para ocultar la contraseña, mensajes de estado y contadores de intentos para mejorar la experiencia de usuario.
Control de Actuadores de Seguridad
LED verde indica acceso autorizado y sistema desbloqueado. Buzzer genera patrones sonoros diferenciados: tono simple para error, sirena continua para bloqueo del sistema tras múltiples intentos fallidos.
Circuito Sistema de Acceso: Keypad 4x4, LCD y Actuadores
Esquema de Conexiones Keypad Matricial con Arduino
MATERIALES Y EQUIPO
PROCEDIMIENTO
Simulación en Tinkercad - Sistema de Acceso
TABLA DE RESULTADOS - SISTEMA DE ACCESO
| Contraseña Ingresada | Resultado Verificación | Mensaje LCD | Estado LED | Estado Buzzer | Observaciones |
|---|---|---|---|---|---|
| 1234 | Correcta | Clave correcta | Encendido | Apagado | Acceso autorizado |
| 1235 | Incorrecta | Clave Incorrecta | Apagado | Tono error | Primer intento fallido (1/3) |
| 4321 | Incorrecta | Clave Incorrecta | Apagado | Tono error | Segundo intento fallido (2/3) |
| 0000 | Incorrecta | Clave Incorrecta | Apagado | Tono error | Tercer intento fallido (3/3) |
| Cualquiera | Bloqueado | SISTEMA BLOQUEADO | Apagado | Sirena continua | Sistema bloqueado permanentemente |
TABLA DE FUNCIONALIDADES DEL SISTEMA
| Función | Descripción | Estado |
|---|---|---|
| Ingreso de contraseña | Captura de 4 dígitos desde keypad | Funciona OK |
| Ocultación con asteriscos | Muestra * en lugar de números reales | Funciona OK |
| Verificación de clave | Compara entrada con clave almacenada "1234" | Funciona OK |
| Contador de intentos | Muestra intentos fallidos (1/3, 2/3, 3/3) | Funciona OK |
| Bloqueo de sistema | Bloqueo permanente tras 3 intentos fallidos | Funciona OK |
ANÁLISIS Y DISCUSIÓN
- ¿El sistema de keypad matricial respondió correctamente a las pulsaciones? Sí, todas las teclas fueron detectadas con precisión y sin rebotes.
- ¿La verificación de contraseña funcionó según lo esperado? El sistema comparó correctamente la entrada "1234" y rechazó todas las demás combinaciones.
- ¿Qué medidas de seguridad implementa el sistema? Ocultación con asteriscos, contador de intentos y bloqueo permanente tras 3 fallos.
- ¿Cómo se diferencia la respuesta entre acceso correcto e incorrecto? LED verde para acceso autorizado, buzzer con tonos diferenciados para errores y bloqueo.
CONCLUSIONES
- Se implementó exitosamente un sistema de control de acceso con keypad matricial 4x4 y verificación de contraseña
- La interfaz LCD proporciona retroalimentación clara al usuario con prompts, asteriscos de ocultación y mensajes de estado
- El sistema de seguridad multicapa incluye contador de intentos y bloqueo automático tras fallos repetidos
- Los actuadores diferenciados (LED verde/buzzer) proporcionan respuestas inmediatas y distintivas según el resultado
- El keypad matricial demostró ser una interfaz de entrada confiable y eficiente para sistemas embebidos
- El proyecto demuestra la implementación efectiva de un sistema de seguridad básico con componentes de bajo costo