아두이노를 이용한 비밀번호 도어락 시스템 | Arduino - Door Lock System using Password

이 튜토리얼에서는 비밀번호로 문 잠금 시스템을 만드는 방법을 배웁니다. 이 튜토리얼은 두 가지 주요 파트를 포함합니다:

LCD는 선택 사항입니다. 그것은 시스템을 좀 더 편리하게 만들 뿐입니다.

정확한 비밀번호로 문이 잠금 해제되면, 이 장치는 문을 20초 동안 잠금 해제 상태로 유지한 후 자동으로 다시 문을 잠급니다. 아두이노 코드는 여러 비밀번호를 지원합니다.

준비물

1×Arduino Uno Amazon
1×USB 2.0 cable type A/B 쿠팡 | Amazon
1×Keypad 3x4 and 4x4 Kit 쿠팡 | Amazon
1×(Alternative) Keypad 3x4 쿠팡 | Amazon
1×(Alternative) Keypad 4x4 쿠팡 | Amazon
1×Relay Amazon
1×12V Power Adapter Amazon
1×DC Power Jack 쿠팡 | Amazon
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1×Jumper Wires Amazon
1×(Optional) LCD I2C 쿠팡 | Amazon
1×(Optional) 9V Power Adapter for Arduino Amazon
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키패드 및 전자기 잠금장치와 LCD에 대하여

다음 튜토리얼에서 전자기 잠금 키패드와 LCD(핀아웃, 작동 방식, 프로그래밍 방법 등)에 대해 알지 못한다면, 그것들에 대해 배워보세요:

문 잠금 시스템 작동 방식

아두이노 코드에 미리 정의된 유효한 비밀번호들이 있습니다.

사용자의 입력 비밀번호를 저장하는 데 사용되는 문자열을 입력 문자열이라고 합니다. 키패드에서 두 개의 키(*#)가 특수한 용도로 사용됩니다: 비밀번호 지우기 및 비밀번호 종료. 시스템은 다음과 같이 작동합니다:

  • 두 개의 특수 키를 제외하고 다른 키가 눌리면 입력 문자열에 추가됩니다.
  • *가 눌리면, 입력 문자열이 지워집니다. 비밀번호를 입력하기 시작하거나 다시 시작할 때 사용할 수 있습니다.
  • #가 눌리면:
    • 입력 문자열이 사전에 정의된 비밀번호와 비교됩니다. 사전에 정의된 비밀번호 중 하나와 일치하면 문이 열립니다.
    • 비밀번호가 맞든 말든, 다음 입력을 위해 입력 문자열이 지워집니다.

선연결

아두이노 - 키패드와 전자기 잠금장치를 사용한 비밀번호 도어록 시스템

Arduino door lock system wiring diagram

이 이미지는 Fritzing을 사용하여 만들어졌습니다. 이미지를 확대하려면 클릭하세요.

아두이노 - 키패드, 전자기 잠금장치 및 LCD를 사용한 비밀번호 도어락 시스템

Arduino door lock system lcd wiring diagram

이 이미지는 Fritzing을 사용하여 만들어졌습니다. 이미지를 확대하려면 클릭하세요.

아두이노 코드 - 키패드와 전자기 잠금장치를 사용하는 비밀번호 도어락 시스템

/* * 이 Arduino 코드는 newbiely.kr 에서 개발되었습니다 * 이 Arduino 코드는 어떠한 제한 없이 공개 사용을 위해 제공됩니다. * 상세한 지침 및 연결도에 대해서는 다음을 방문하세요: * https://newbiely.kr/tutorials/arduino/arduino-door-lock-system-using-password */ #include <Keypad.h> const int RELAY_PIN = A0; // 아두이노 핀, 릴레이의 IN 핀에 연결 const int ROW_NUM = 4; //네 개의 행 const int COLUMN_NUM = 4; //네 개의 열 char keys[ROW_NUM][COLUMN_NUM] = { {'1', '2', '3', 'A'}, {'4', '5', '6', 'B'}, {'7', '8', '9', 'C'}, {'*', '0', '#', 'D'} }; byte pin_rows[ROW_NUM] = {9, 8, 7, 6}; //키패드의 행 핀아웃에 연결 byte pin_column[COLUMN_NUM] = {5, 4, 3, 2}; //키패드의 열 핀아웃에 연결 Keypad keypad = Keypad( makeKeymap(keys), pin_rows, pin_column, ROW_NUM, COLUMN_NUM ); const String password_1 = "1234ABC"; // 여기서 비밀번호를 변경하세요 const String password_2 = "5642CD"; // 여기서 비밀번호를 변경하세요 const String password_3 = "4545B"; // 여기서 비밀번호를 변경하세요 String input_password; void setup() { Serial.begin(9600); input_password.reserve(32); // 입력 문자 최대 32개, 필요시 변경 pinMode(RELAY_PIN, OUTPUT); // 핀을 출력으로 초기화 digitalWrite(RELAY_PIN, HIGH); // 문 잠금 } void loop() { char key = keypad.getKey(); if (key) { Serial.println(key); if (key == '*') { input_password = ""; // 입력 비밀번호 재설정 } else if (key == '#') { if (input_password == password_1 || input_password == password_2 || input_password == password_3) { Serial.println("비밀번호가 맞습니다, 20초간 문을 열겠습니다"); digitalWrite(RELAY_PIN, LOW); // 20초 동안 문 열기 delay(20000); digitalWrite(RELAY_PIN, HIGH); // 문 잠금 } else { Serial.println("비밀번호가 틀렸습니다, 다시 시도하세요"); } input_password = ""; // 입력 비밀번호 재설정 } else { input_password += key; // 입력 비밀번호 문자열에 새 문자 추가 } } }

사용 방법

  • 아두이노를 USB 케이블을 통해 PC에 연결합니다.
  • 아두이노 IDE를 열고, 올바른 보드와 포트를 선택합니다.
  • 아두이노 IDE의 왼쪽 바에 있는 Libraries 아이콘으로 이동합니다.
  • "keypad"를 검색한 다음, Mark Stanley, Alexander Brevig이 만든 키패드 라이브러리를 찾습니다.
  • 키패드 라이브러리를 설치하려면 Install 버튼을 클릭합니다.
Arduino keypad library
  • 위의 코드를 복사하고 Arduino IDE로 열기
  • Arduino IDE에서 Upload 버튼을 클릭하여 Arduino에 코드를 업로드하기
  • 자기장 판을 전자석에 가까이 두기
  • 시리얼 모니터 열기
  • 123456 키를 누르고 # 키를 누르기
  • 1234ABC 키를 누르고 # 키를 누르기
  • 20초 동안 자기장 판과 전자석 사이의 인력을 관찰하기
  • 시리얼 모니터에서 결과 보기
COM6
Send
The password is incorrect, try again The password is correct, unlocking the door in 20 seconds
Autoscroll Show timestamp
Clear output
9600 baud  
Newline  

아두이노 코드 - 키패드, 전자기 잠금장치 및 LCD를 사용한 비밀번호 도어록 시스템

/* * 이 Arduino 코드는 newbiely.kr 에서 개발되었습니다 * 이 Arduino 코드는 어떠한 제한 없이 공개 사용을 위해 제공됩니다. * 상세한 지침 및 연결도에 대해서는 다음을 방문하세요: * https://newbiely.kr/tutorials/arduino/arduino-door-lock-system-using-password */ #include <Keypad.h> #include <LiquidCrystal_I2C.h> const int RELAY_PIN = A0; // 아두이노 핀, 릴레이의 IN 핀에 연결합니다 const int ROW_NUM = 4; //네 줄 const int COLUMN_NUM = 4; //네 칸 char keys[ROW_NUM][COLUMN_NUM] = { {'1','2','3', 'A'}, {'4','5','6', 'B'}, {'7','8','9', 'C'}, {'*','0','#', 'D'} }; byte pin_rows[ROW_NUM] = {9, 8, 7, 6}; //키패드의 행 핀아웃에 연결 byte pin_column[COLUMN_NUM] = {5, 4, 3, 2}; //키패드의 열 핀아웃에 연결 Keypad keypad = Keypad( makeKeymap(keys), pin_rows, pin_column, ROW_NUM, COLUMN_NUM ); LiquidCrystal_I2C lcd(0x27, 16, 2); // I2C 주소 0x27 (from DIYables LCD), 16열 2행 const String password_1 = "1234ABC"; // 비밀번호를 여기에 변경하세요 const String password_2 = "5642CD"; // 비밀번호를 여기에 변경하세요 const String password_3 = "4545B"; // 비밀번호를 여기에 변경하세요 String input_password; void setup(){ Serial.begin(9600); input_password.reserve(32); // 최대 입력 문자는 33입니다, 필요시 변경하세요 pinMode(RELAY_PIN, OUTPUT); // 핀을 출력으로 초기화합니다. digitalWrite(RELAY_PIN, HIGH); // 문을 잠그세요 lcd.init(); // lcd를 초기화합니다 lcd.backlight(); } void loop(){ char key = keypad.getKey(); if (key){ Serial.println(key); if(key == '*') { input_password = ""; // 입력 비밀번호를 초기화합니다 lcd.clear(); } else if(key == '#') { lcd.clear(); if(input_password == password_1 || input_password == password_2 || input_password == password_3) { Serial.println("password is correct"); lcd.setCursor(0, 0); lcd.print("CORRECT!"); lcd.setCursor(0, 1); lcd.print("DOOR UNLOCKED!"); digitalWrite(RELAY_PIN, LOW); // 문을 20초 동안 열어줍니다 delay(20000); digitalWrite(RELAY_PIN, HIGH); // 문을 잠급니다 } else { Serial.println("password is incorrect, try again"); lcd.setCursor(0, 0); lcd.print("INCORRECT!"); lcd.setCursor(0, 1); lcd.print("ACCESS DENIED!"); } input_password = ""; // 입력 비밀번호를 초기화합니다 } else { if(input_password.length() == 0) { lcd.clear(); } input_password += key; // 입력 비밀번호 문자열에 새 문자를 추가합니다 lcd.setCursor(input_password.length(), 0); // 커서를 새 위치로 옮깁니다 lcd.print('*'); // * 키를 숨긴 문자로 출력합니다 } } }

※ NOTE THAT:

LCD의 I2C 주소는 제조업체에 따라 다를 수 있습니다. 코드에서는 DIYables 제조업체에서 지정한 0x27을 사용했습니다.

사용 방법

  • Arduino IDE의 왼쪽 바에 있는 Libraries 아이콘으로 이동하세요.
  • “LiquidCrystal I2C”를 검색한 후, Frank de Brabander가 만든 LiquidCrystal_I2C 라이브러리를 찾으세요.
  • LiquidCrystal_I2C 라이브러리를 설치하려면 Install 버튼을 클릭하세요.
Arduino LiquidCrystal I2C library
  • 위의 코드를 복사하고 Arduino IDE로 열기
  • Arduino IDE에서 Upload 버튼을 클릭하여 코드를 Arduino에 업로드
  • 자석판을 전자석 가까이에 두기
  • 잘못된 비밀번호를 입력한 다음 올바른 비밀번호를 입력하기
  • 20초 동안 자석판과 전자석 사이의 인력을 보기
  • LCD에 표시된 텍스트 보기

※ NOTE THAT:

  • 위의 코드에서 간단하게 하기 위해 delay 함수를 사용했습니다. delay() 대신 millis()를 사용하는 것이 더 좋습니다. millis()를 delay() 대신 사용하는 방법을 참조하세요.
  • 키패드가 눌릴 때마다 비프 소리를 내기 위해 파이조 버저를 추가할 수 있습니다.
  • 위의 코드에서 문은 20초 후에 다시 잠깁니다. 문 센서로 대체할 수 있습니다. 사용자가 문을 닫으면 문 센서가 문이 닫힌 것을 감지하여 문이 잠깁니다.

동영상

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주석

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