🔐 Проект: кодовый замок на клавиатуре 4×4 и реле

Клавиатура 4×4 принимает код, при совпадении Arduino на пару секунд открывает реле замка, при ошибке коротко пищит зуммером.

Как это работает

Мембранная клавиатура 4×4 — это матрица 16 кнопок на пересечении 4 строк и 4 столбцов, наружу выведено всего 8 проводов. Библиотека Keypad поочерёдно опрашивает строки и определяет, на каком столбце "отозвался" сигнал — так узнаётся нажатая кнопка без отдельного пина на каждую из них.

Arduino копит нажатые цифры в строку `input` до нажатия `#` — тогда строка сравнивается с эталонным кодом. При совпадении реле на пару секунд встаёт в положение "открыто" (к нему подключается реальная защёлка/соленоид от отдельного питания), при ошибке — короткий сигнал зуммером.

Пошаговая сборка

Так как реализации модуля бывают разные, если у вас нет тех контактов, что указаны ниже — сориентируйтесь по маркировке на шлейфе клавиатуры.

1. Клавиатура 4×4: строки → D6-D9, столбцы → D2-D5.
2. Модуль реле: сигнал → D10, VCC → 5V, GND → GND.
3. Активный зуммер: сигнал → D11, GND → GND.
4. Контакты реле — к реальному замку/соленоиду от отдельного питания, не напрямую к Arduino.
5. Смените код в `correctCode` на свой перед реальной установкой.

Скетч

// ВНИМАНИЕ: лучше отладить код через монитор порта, я языковая модель,
// а не специализированный кодер, могу что-то упустить.

#include <Keypad.h>

const byte ROWS = 4;
const byte COLS = 4;
char keys[ROWS][COLS] = {
  {'1','2','3','A'},
  {'4','5','6','B'},
  {'7','8','9','C'},
  {'*','0','#','D'}
};
byte rowPins[ROWS] = {9, 8, 7, 6};
byte colPins[COLS] = {5, 4, 3, 2};
Keypad keypad = Keypad(makeKeymap(keys), rowPins, colPins, ROWS, COLS);

const String correctCode = "1234"; // обязательно смените перед использованием!
String input = "";
const int relayPin = 10;
const int buzzerPin = 11;

void setup() {
  pinMode(relayPin, OUTPUT);
  pinMode(buzzerPin, OUTPUT);
  Serial.begin(9600);
}

void loop() {
  char key = keypad.getKey();       // опрашиваем клавиатуру
  if (key) {
    Serial.println(key);
    if (key == '#') {               // подтверждение ввода
      if (input == correctCode) {
        digitalWrite(relayPin, HIGH);
        delay(2000);
        digitalWrite(relayPin, LOW);
      } else {
        digitalWrite(buzzerPin, HIGH);
        delay(500);
        digitalWrite(buzzerPin, LOW);
      }
      input = "";
    } else if (key == '*') {        // сброс ввода вручную
      input = "";
    } else {
      input += key;
    }
  }
}
                

Библиотека Keypad (автор Mark Stanley/Alexander Brevig) ставится через Менеджер библиотек. `#` подтверждает ввод, `*` сбрасывает набранный код.

Частые проблемы

• Нажатия не распознаются — перепутаны строки/столбцы, поменяйте `rowPins` и `colPins` местами.
• Нажимается не та цифра — шлейф подключён не той стороной, переверните разъём.
• Реле щёлкает, замок не открывается — нужен отдельный источник питания для соленоида/защёлки.

Как улучшить проект

• LCD с звёздочками вместо цифр при вводе — код не подсмотрят.
• Хранить код в EEPROM с возможностью сменить его с клавиатуры.
• Блокировка на 30-60 секунд после нескольких неверных попыток.

Товары по теме

Модуль одноканального электромеханического реле KY-019 (HW-482) для Arduino

98 руб.

Купить

Aктивный звуковой модуль зуммер KY-012 (HW-512) для Arduino

63 руб.

Купить

Кнопочный модуль 4*4 matrix keypad (16 кнопок) (Зеленый) для Arduino

76 руб.

Купить

Ещё модули для Arduino: Электронные модули.