====== 簡易電子ロック ======
===== 概要 =====
最近では、防犯に関する様々な製品が販売されています。
※防犯カメラ、防犯センサー、防犯アラーム、防犯器具、防犯灯、防盗金庫、防犯フイルム。。。。。
そこで手持ちのキーパッド(4×4)を活かして、簡易な電子ロックを製作してみました。
<仕様>
* 暗証番号は、4桁の数字とします。\\ ※暗証番号は、PIC内蔵のEEPROMに記録されます。\\ ※初期状態の時の暗証番号は、“0123"です。
* 暗証番号を入力する都度に、【アンロック状態】￫【ロック状態】を繰り返します。\\ ※4桁の数字の後に、“*"を入力します。
* 暗証番号の変更を可能とします\\ ※4桁の数字の後に、“#"を入力します。\\ ※変更は、【アンロック状態】の時のみ可能です。
* 出力電圧\\ ※【アンロック状態】の時に5Vが出力されます。\\ ※【ロック状態】の時に0Vが出力されます。\\ ※この出力を利用して、出力装置をON/OFFします。
* キー押下や各処理に応じて、ブザー音を鳴らせます。
===== 動作原理 =====
キー入力には、4×4のキーパッド(keypad)を使用しました。プッシュスイッチを16個並べて自作することも出来ます。
{{:imgpaste:202004:htmikan-20200430-140341.png}}
<暗証番号の書き込み処理>
* 暗証番号は、PIC内蔵のEEPROMに書き込みます。
* 暗証番号の4桁を、最初の4バイトと、次の4バイトに、2度書します。
<暗証番号の読み出し処理>
* 初期状態では、EEPROMの内容は不定な値となっています。
* 暗証番号の4桁を、最初の4バイトと、次の4バイトから、2度読みします。
* 暗証番号の4桁が全て、数値であることをチェックします。
* 読み込んだ、最初の4バイトと、次の4バイトが一致するかをチェックします。
* これらのチェックに失敗すると、初期状態とみなし、暗証番号を“0123"とします。
<キーパッドからのキー取得処理>
* mikroC提供のライブラリ“Keypad4×4"を使用します。
* チャタリング防止のために、押下されたキーが連続(100msec間に10回)することをチェックします。
<暗証番号の確認処理>
* “*"キーが押下されると、暗証番号をチェックします。
* 一致すると、【アンロック状態】であれば【ロック状態】にします。【ロック状態】であれば【アンロック状態】にします。
* 【アンロック状態】の時に5Vが出力されます。【ロック状態】の時に0Vが出力されます。
<暗証番号の変更処理>
* “#"キーが押下されると、【アンロック状態】であれば暗証番号を変更します。
* 【ロック状態】の時には、暗証番号は変更されません。
===== 回路図 =====
{{:imgpaste:202004:htmikan-20200430-140347.png}}
===== ソースコード =====
//**********************************************************************
/*
＜簡易電子ロック＞
*/
//**********************************************************************
//■■■関数宣言■■■
extern void main();
extern void init_keypad();
extern char get_keypad();
extern void get_password(char *password);
extern void set_password(char *password);
extern void buzzer(unsigned freq, unsigned duration, unsigned cnt);
//**********************************************************************
//■■■マクロ定義■■■
//
sbit LED at RA0_bit;
sbit KEY at RA1_bit;
//other
#define OFF 0
#define ON 1
#define UNLOCK 1
#define LOCK 0
//**********************************************************************
//■■■メイン関数■■■
void main()
{
char password[10], temp[10], c, cnt;
short sts;
//
OSCCON = 0b01110000; //クロックを8MHzに設定します。
ANSEL = 0b00000000; //A/D変換モジュールは使用しません。
TRISA = 0b00100000;
//
LED = OFF;
KEY = OFF;
init_keypad();
Sound_Init(&PORTA, 2);
//EEPROMに保存している暗証番号を取得します。
get_password(password);
buzzer(1000, 100, 5);
//
cnt = 0;
strcpy(temp, "????");
sts = LOCK;
//
while (1) {
c = get_keypad();
switch (c) {
case '#': //EEPROMに新しい暗証番号を保存します。
if (sts == UNLOCK) {
strcpy(password, temp);
set_password(password);
buzzer(2000, 100, 3);
} else {
buzzer(500, 100, 3);
}
strcpy(temp, "????");
break;
case '*': //暗証番号が一致しているかを確認します。
if (strncmp(password, temp, 4) == 0) {
if (sts == LOCK) {
sts = UNLOCK;
KEY = UNLOCK;
buzzer(2000, 1000, 1);
} else {
sts = LOCK;
KEY = LOCK;
buzzer(2000, 1000, 1);
}
} else {
buzzer(500, 1000, 1);
}
strcpy(temp, "????");
break;
case 'A':
case 'B':
case 'C':
case 'D':
buzzer(500, 100, 1);
break;
default: // 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9
temp[0] = temp[1];
temp[1] = temp[2];
temp[2] = temp[3];
temp[3] = c;
buzzer(1000, 100, 1);
break;
}
}
}
//**********************************************************************
//■■■キーパッド初期化関数■■■
char keypadPort at PORTB;
void init_keypad()
{
Keypad_Init();
}
//**********************************************************************
//■■■キー取得関数■■■
char kp_tbl[16] =
{'1','2','3','A','4','5','6','B','7','8','9','C','*','0','#','D',};
char get_keypad()
{
char kp, kp_old, cnt;
//
kp_old = 0;
while (1) {
for (cnt = 0; cnt < 10; cnt++) {
kp = Keypad_Key_Press();
if ((kp != kp_old) || (kp == 0)) {
cnt = 0;
}
kp_old = kp;
Delay_ms(10);
}
for (cnt = 0; cnt < 10; cnt++) {
if (Keypad_Key_Press() != 0) {
cnt = 0;
}
Delay_ms(10);
}
return (kp_tbl[kp - 1]);
}
}
//**********************************************************************
//■■■暗証番号読み込み関数■■■
void get_password(char *password)
{
char p0, p1, p2, p3, p4, p5, p6, p7;
//
p0 = EEPROM_Read(0);
p1 = EEPROM_Read(1);
p2 = EEPROM_Read(2);
p3 = EEPROM_Read(3);
p4 = EEPROM_Read(4);
p5 = EEPROM_Read(5);
p6 = EEPROM_Read(6);
p7 = EEPROM_Read(7);
password[0] = '0';
password[1] = '1';
password[2] = '2';
password[3] = '3';
password[4] = 0x00;
if ((isdigit(p0) != 1) || (isdigit(p1) != 1) || (isdigit(p2) != 1) || (isdigit(p3) != 1)) {
return;
}
if ((p0 != p4) || (p1 != p5) || (p2 != p6) || (p3 != p7)) {
return;
}
password[0] = p0;
password[1] = p1;
password[2] = p2;
password[3] = p3;
}
//**********************************************************************
//■■■暗証番号書き込み関数■■■
void set_password(char *password)
{
EEPROM_Write(0, password[0]);
EEPROM_Write(1, password[1]);
EEPROM_Write(2, password[2]);
EEPROM_Write(3, password[3]);
EEPROM_Write(4, password[0]);
EEPROM_Write(5, password[1]);
EEPROM_Write(6, password[2]);
EEPROM_Write(7, password[3]);
}
//**********************************************************************
//■■■ブザー関数■■■
void buzzer(unsigned freq, unsigned duration, unsigned cnt)
{
while (cnt > 0) {
LED = ON;
Sound_Play(freq, duration);
LED = OFF;
Delay_ms(100);
cnt--;
}
}
//**********************************************************************
===== 動作確認 =====
出力装置には、LEDを使用しています。
初期状態の暗証番号は、“0123"になっています。
アンロック状態にしてから、暗証番号を変更してください。
{{:imgpaste:202004:htmikan-20200430-140457.png?500}}
左側:ロック状態です。
右側:アンロック状態です。(ロック解除)
{{:imgpaste:202004:htmikan-20200430-140510.png}}{{:imgpaste:202004:htmikan-20200430-140514.png}}
如何ですか?
出力装置を工夫すれば、いろいろな用途に使えそうですね。^_^
※暗証番号を忘れると、ロックを解除することが出来ませんので、ご注意ください。
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