Надёжный бесключевой электронный замок на Arduino с LCD и клавиатурой 4×4

Компоненты и материалы

Компонент	Количество	Примечание
Arduino UNO	1	Основной контроллер
Матричная клавиатура 4×4 (с подсветкой)	1	Ввод пароля
LCD-дисплей 16×2 (белый на синем)	1	Индикация состояния
Релейный модуль (1 канал)	1	Управление электрозамком
Батарея 9В (Крона)	1	Питание замка
Подстроечный резистор 10 кОм	1	Контраст LCD
Резистор 10 кОм	1	Для подсветки/подтяжки

Приложения и сервисы

• Arduino IDE

О проекте

Автор: Ali Hamza

В этом проекте создаём бесключевой электронный замок: ввод пароля на 4×4 клавиатуре, управление DC-замком через реле, индикация на 16×2 LCD. Пароль хранится в EEPROM (по умолчанию «1234»).

Принцип работы

• При нажатии клавиш они сравниваются с паролем в EEPROM. Совпадение → замок открывается («Pass Accepted»). Несовпадение → «Wrong Password», «Access Denied».
• Нажатие # — смена пароля: запрос текущего пароля, при верном вводе — ввод нового, запись в EEPROM.

Схема подключения

Клавиатура 4×4 → Arduino:

• Первые 6 выводов клавиатуры → A0–A5
• Последние 2 вывода → D3, D2

LCD 16×2 → Arduino:

• VSS (1) → GND
• VDD (2) → 5V
• V0 (3) → средний вывод потенциометра 10 кОм (крайние → 5V и GND) — контраст
• RS (4) → D7
• R/W (5) → GND
• E (6) → D6
• D4–D7 (11–14) → D5, D4, D3, D2
• LED+ (15) → 5V через резистор 220 Ом
• LED- (16) → GND

Электрозамок (DC Lock) через реле:

Замок работает от 7–12В, поэтому нужен реле и батарея 9В.

• Сигнальный пин реле → D10
• VCC/GND реле → 5V/GND Arduino
• На контактах реле: минус батареи → общий (COM), NO (нормально открытый) → один провод замка, другой провод замка → плюс батареи

Программный код

Основной скетч в разделе Code. Ключевые моменты:

• Библиотеки: Keypad.h, LiquidCrystal.h, EEPROM.h
• Инициализация: пин реле (D10) на выход, LCD 16×2, стартовый экран «DIYhacking.com / Electronic Lock», затем «Enter Password»
• В loop(): опрос клавиатуры, на '#' вызов change(), накопление 4 введённых символов в массив password, вывод на LCD
• При вводе 4 символов: чтение эталонного пароля из EEPROM (4 байта), сравнение через strncmp. Совпадение → реле LOW (открытие) на 2 сек, сообщение «Pres # to change». Несовпадение → «Wrong Password», «Pres # to Change»
• Функция change(): ввод текущего пароля (4 символа), проверка. Если верно → ввод нового пароля (4 символа), запись в EEPROM и в initial_password, сообщение «Pass Changed». Если нет — «Wrong Password», «Try Again»
• Функция initialpassword() при первом запуске записывает в EEPROM «1234» (ASCII 49–52)

Разбор кода

1. Подключение библиотек — Keypad, LiquidCrystal, EEPROM.
2. Опрос клавиатуры — key_pressed = keypad_key.getKey(), при '#' вызов change().
3. Накопление и проверка пароля — символы в массив password, при i==4 сравнение с EEPROM. Успех → реле LOW, задержка 2 сек, сброс счётчика. Неуспех → сообщения об ошибке, сброс.
4. Смена пароля — функция change(): ввод текущего (в new_password), сравнение с initial_password. При совпадении — ввод нового, запись в EEPROM побайтово через EEPROM.write(j, key).

Исходный код

Полный скетч (5 фрагментов) доступен в разделе Code. Основной файл содержит весь функционал: ввод пароля, проверку, открытие замка, смену пароля с записью в EEPROM.

Схемы

Схема подключения соленоидного замка к Arduino через реле (изображение в разделе Schematics).