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。
<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
ソースコード
- electronic_lock.c
//********************************************************************** /* ＜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。
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)
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。