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发表于: 2020-3-18 21:15:15 | 显示全部楼层

通常，我们需要在家里或办公室里给某个房间上锁，以便没有人在没有我们允许的情况下不能进入房间，并确保防止盗窃或丢失我们重要的配件和资产。如今，存在许多类型的安全系统，为了进行身份验证，它们依靠指纹、视网膜扫描器、虹膜扫描器、面部识别器、RFID读取器、密码、图案等进行认证。其中一种低成本的方案是使用密码或基于密码的系统。因此，在本篇文章中，我们将制作一个Arduino键盘门锁，可以将其安装到您现有的任何门上，以使用数字密码。

所需的组件清单

● 使用Atmega 328p单片机的Arduino Uno开发板

● 1602 LCD（液晶显示器）

● 4 x 4矩阵键盘

● 伺服马达

● 3D打印门锁/定制门锁

Arduino键盘门锁电路图

以下是基于Arduino的数字键盘门锁项目的完整电路图。

首先，我们介绍这个项目的主要部分Arduino UNO开发板。 Arduino开发板连接到LCD和伺服电机。伺服电机用于推动或拉动门上的闩锁。 Arduino需要1602 LCD来显示消息，1602表示它具有16列和2行。

在本文中，使用5v Towerpro SG90伺服电机来制作我们定制的门锁。它是入门级的伺服电机，可以在没有任何驱动电路或外部模块的情况下与Arduino配合使用。而且，这种伺服电机的成本非常低，因此您可以轻松负担得起。将伺服电机与Arduino数字引脚D9和5伏电源连接。该伺服电机共有3条输入线（GND、+ 5V和SIGNAL线）。

另外在本文中，我使用了4 x 4矩阵键盘。我们需要一个键盘来输入密码，并手动锁定我们定制的门锁。它由16个键组成，当按下一个键时，行（R1、R2、R3、R4）中的4个键和列（C1、C2、C3、C4）中的4个键，在相应的行之间建立连接。

用于数字键盘门锁的Arduino代码

在本文底部列出了完整的Arduino门锁代码。您可以直接上传代码，但是建议阅读以下段落以了解代码的工作原理。同样，确保已将以下键盘库添加到Arduino IDE中以成功编译代码也很重要。为此，只需打开下面的链接并下载ZIP文件。然后在您的Arduino IDE上导航到Sketch-> Include Library-> Add.ZIP Library并浏览您刚刚下载的文件。

● Arduino键盘库

在包含所有头文件和库文件后，为LCD分配所有引脚并定义密码长度，并将伺服电机的初始位置设置为0。然后，使用“ char”数据类型声明可以容纳它的编号，包括空字符。

//#include <Keypad.h>
#include <LiquidCrystal.h>
#include <Servo.h>
Servo myservo;
LiquidCrystal lcd(A0, A1, A2, A3, A4, A5);
#define Password_Lenght 7 // Give enough room for six chars + NULL char
int pos = 0; // variable to store the servo position
char Data[Password_Lenght]; // 6 is the number of chars it can hold + the null char = 7
char Master[Password_Lenght] = "123456";

复制代码

使用代码（char Master [Password_Lenght] =“ 123456”;）-我声明门锁的密码，然后分配键盘中的行数和列数，还声明keyMaps并连接行和列。在setup()函数中，初始化伺服信号引脚D9，关闭伺服电机，打印项目/设备/公司的名称，延迟3秒钟后清除LCD显示内容。

void setup()
{
myservo.attach(9);
ServoClose();
lcd.begin(16, 2);
lcd.print(" Arduino Door");
lcd.setCursor(0, 1);
lcd.print("--Look project--");
delay(3000);
lcd.clear();
}

复制代码

在loop函数中，使用了一个简单的if-else条件。根据门锁状态，打印“Door is close”，延迟3秒，然后伺服旋转到关闭位置，门数据计数为1，否则门锁保持打开状态，数据计数为0，伺服开门旋转到该位置为0度到180度，关闭时从180到0。伺服打开和伺服关闭函数如下所示。

void ServoOpen()
{
for (pos = 180; pos >= 0; pos -= 5) { // goes from 0 degrees to 180 degrees
// in steps of 1 degree
myservo.write(pos); // tell servo to go to position in variable 'pos'
delay(15); // waits 15ms for the servo to reach the position
}
}
void ServoClose()
{
for (pos = 0; pos <= 180; pos += 5) { // goes from 180 degrees to 0 degrees
myservo.write(pos); // tell servo to go to position in variable 'pos'
delay(15); // waits 15ms for the servo to reach the position
}
}

复制代码

延迟15秒写入伺服器的位置，以便到达伺服器的位置。在open函数中，在LCD上输入“ Enter Password”，然后条件指定输入的密码应与自定义键相同，在此主体数据内计数并将char存储到数据数组中，如果输入的密码递增，则在LCD上打印并输入密码数据长度（密钥数）和输入密码与数据主机（存在预定义密钥）匹配。然后，驱动伺服电机，在LCD上打印“ Door is open”，并且数据计数器重置为0。

如果输入键与Data Master不匹配，则在LCD上打印输出“Wrong Password”，并电机保持在其锁定位置，数据计数器设置为1，然后循环继续此过程。

if (data_count == Password_Lenght - 1) // if the array index is equal to the number of expected chars, compare data to master
{
if (!strcmp(Data, Master)) // equal to (strcmp(Data, Master) == 0)
{
lcd.clear();
ServoOpen();
lcd.print(" Door is Open");
door = 0;
}
else
{
lcd.clear();
lcd.print(" Wrong Password");
delay(1000);
door = 1;
}
clearData();
}