Электронный кодовый замок для двери на плате Ардуино

В этой инструкции я покажу вам, как сделать электронный замок на входную дверь, используя плату Ардуино Уно. Я сделал свою собственную схему на основе микроконтроллера ATmega328, но этот шаг опционален. В инструкции я покажу вам, как сделать простую схему с Ардуино Уно на макетной плате, а также дам несколько советов о том, как делать свои схемы на Ардуино.

При использовании этой системы у вас будет 5 секунд на открытие двери. После 5 секунд электрический дверной замок автоматически заблокируется. Открыть его можно набрав правильный пароль и нажав кнопку ‘*’. Если нужно сменить текущий пароль, это можно сделать нажав на кнопку ‘A’, а если нужно пропустить или отменить операцию. это можно сделать, нажав ‘#’. В систему встроена пищалка, которая при эксплуатации издаёт звуки разных тональностей.

Посмотрите видео с управлением системой:

Для работы системы требуется ток напряжением от 9 до 12 Вольт, поэтому я использовал адаптер на 12V. Если ток проходит через систему, замок остаётся открытым. В обратном случае кодовый замок на входную дверь остаётся закрытым.

Девайс был придуман для ознакомительных и образовательных целей, его нельзя использовать в реальной жизни. Если вы хотите использовать его для своей входной двери, то убедитесь, что система будет находиться в безопасности, например в металлической коробке, а кабели будут проведены внутри стен.

Содержание статьи

Шаг 1: Что вам понадобится

Для проекта нужно:

Плата Ардуино Уно
Высококонтрастный дисплей 16 *2
Кейпад (наборная панель) 4 * 4
Потенциометр 10~20k
Биполярный транзистор (NPN) NP2222A
2-пиновый модуль с закручивающимися клеммами
Электрический замок для дверей (12V)
Блок питания от 9 до 12V (не больше!)

Если вы хотите сделать свою собственную схему на Ардуино, то вам также понадобятся:

DIP сокет для atmega328
Регулятор напряжения LM7805 (5V на выходе)
Кварцевый генератор 16Mhz
Конденсаторы 2x 22pF керамика, 2x 0.22uF электролитические
Резистор 10K
Джек для DC
Макетная плата

И одна коробка, в которую всё уместится

Инструменты:

Что-то для вырезания отверстий в коробке
Пистолет с горячим клеем
Дрель для сверления отверстий в коробке

Шаг 2: Схема

Соединить всё весьма просто. Смотрите картинку выше, на ней изображена схема на макетной плате.

Заметки:

Дисплей:

Пин 1 — Vdd на GND
Пин 2 — Vss на 5V
Пин 3 — Vo (на средний пин потенциометра!)
Пин 4 — RS на пин 8 Ардуино
Пин 5 — RW на GND
Пин 6 — EN к пину 7 на Ардуино
Пин 11 — D4 к пину 6 на Ардуино
Пин 12 — D5 к пину 5 на Ардуино
Пин 13 — D6 к пину 4 на Ардуино
Пин 14 — D7 к пину 3 на Ардуино
Пин 15 — Vee (на правый или левый пин потенциометра)

Кейпад 4 * 4 (от левого к правому пину)

Пин 1 к пину A5 на Ардуино
Пин 2 к пину A4 на Ардуино
Пин 3 к пину A3 на Ардуино
Пин 4 к пину A2 на Ардуино
Пин 5 к пину 13 на Ардуино
Пин 6 к пину 12 на Ардуино
Пин 7 к пину 11 на Ардуино
Пин 8 к пину 10 на Ардуино

Транзистор NPN

B — пин базы к пину 9 на Ардуино
C — пин коллектора на первый пин терминала затвора *
E — эмиттер на GND

* второй пин модуля с закручивающимися клеммами будет соединён с пином «Vin» на Ардуино и по нему будет подаваться питание на электрозамок (от 9V до 12V).

Шаг 3: Код

Вот код, встроенный в Codebender!

Скачайте плагин Codebender и кликните кнопку Run on Arduino, чтобы залить код в ваш Ардуино. Вот и готово, плата запрограммирована. Если вы хотите что-то поменять в коде, то просто нажмите кнопку Edit.

Совет: если вы хотите поменять время, в течение которого дверь остаётся открытой, то поменяйте задержку (delay) в строке 105.

Шаг 4: Собираем свою кастомную схему на Ардуино

Теперь, когда вы опробовали проект в действии с платой Ардуино Уно, вы можете начать собирать свою собственную схему, основанную на Ардуино. Процесс несложен, но вам будут нужны дополнительные знания, поэтому я попытаюсь дать вам несколько советов, которые помогут вам собрать схему самостоятельно:

Резистор 10K нужно поместить между первым (reset) и седьмым (Vcc) пинами микроконтроллера Atmega328.
Кварцевый генератор 16MHz нужно соединить с пинами 9 и 10, отмеченными как XTAL1 и XTAL2
Соедините с каждым пином генератора один конденсатор на 22pF. Другой конец конденсаторов пойдёт на пин 8 (GND) микроконтроллера.
Помните о соединении второй линии подачи питания ATmega328 с вашим блоком питания, пины 20-Vcc и 22-GND.
Вся информация по распиновке Ардуино расположена на второй картинке сверху
Чтобы получать 5V с вашего источника питания, используйте LM7805 с двумя электролитическими конденсаторами на 0.22uF (на входном и выходном пине). Это важно! не подавайте на вашу кастомную схему больше 6V!!! Это сожжет микроконтроллер Atmega и схему дисплея.