一款基于mega328p的智能门锁控制器

一、产品简介

一款基于Arduino的智能门锁控制器，适用于多种场景，根据使用场景的不同可选用按键密码、NFC以及蓝牙三种开锁方式。

二、应用场景

寝室、实验室、办公室等存在多人都能开锁的需求或者带钥匙麻烦的场景。

三、产品概述

本模块是软硬件结合的形式包括主控板和转插板，通过FC-2.54-24P排线连接，使用时应将主控板放置在室内，转插板放置在室外。

主要功能如下：

按键密码 通过在转插板上对应接口处插入4X4矩阵键盘即可实现按键密码的方式开锁，密码可直接通过按键修改；

NFC开锁 通过在转插板上对应接口处插入RC522读卡模块即可实现NFC的方式开锁；

蓝牙开锁 通过在主控板上对应接口处插入蓝牙模块实现蓝牙模块与单片机的串口通信，借助手机或电脑上的上位机软件与蓝牙模块无线连接并发送对应字符，识别成功后即可实现蓝牙开锁；

动力 提供直流电机、舵机、步进电机和电磁锁四种开锁动力的接口，通过跳线和烧录对应的代码来实现。

信息显示 提供IIC通信的接口，可使用OLED或者LCD1602等显示信息。附件提供LCD1602显示的代码。

四、产品参数

1.主控芯片:Atmega328P

2.供电范围：DC4.5V ~ 25V。

3.供电方式：一般情况下通过5.5mm DC插座供电，预留了UPS电源接口。

4.PCB尺寸：60mmx60mm，两层板设计，单面布局。

5.直流电机驱动参数：

工作电压：3V-25V、待机电流：<2uA、输出电流：3A。

注意：

1. 除舵机固定供电为5V外，其余两种驱动给电机或者电磁锁的供电电压等于输入电压，选择输入电压时需与电机电压相匹配。推荐12V。

2. DC电源和UPS电源不可同时接入。

图1 主控板

图2 转插板

五、使用说明

1.开锁方式的选择通过配置代码中相应函数来实现；开锁动力的选择通过烧录提供的相应代码并将跳线帽插到对应的排针上实现。

2.代码相关配置详细请见附件“代码配置说明22.10.11-V2.3.zip”。

3.硬件相关配置详细请见附件“硬件配置说明22.10.11-V2.3.zip”。

4.代码提供以舵机为动力、以直流电机为动力和以电磁锁为动力的三个版本。

5.若使用直流电机和电磁锁提供动力，则将两个跳线帽插到”M”侧，板载一颗RZ7899直流电机驱动，支持3A输出电流，可实现电机正反转或者电磁锁的收缩和弹出；若使用舵机提供动力，则将两个跳线帽插到”S”侧，此时舵机和蜂鸣器将被启用；若使用步进电机提供动力，则不需要接插跳线帽，在步进电机驱动接口处插上驱动并选择合适的细分跳线即可。

六、备注

1. 本模块为硬件加软件的设计，详细代码文件请查看附件“智能门锁源码22.10.11-V2.3.zip”。

2. 本项目包含两块PCB板，一块为主控板，一块为转插板，若在硬创社一键下单只会生产主控板，转插板需在附件中下载”智能门锁 转插板V2.3_2022-10-11.zip”文件后使用其中的制版文件自行下单，若用户有需求也可以根据提供的原理图自行设计合适的转插板。

3. 制作成本：以使用零件数目计算，某宝购买元器件全套成本约为25元，主要成本在MCU。

4. 代码下载：板载CH340C，并设有自动下载电路，在Arduino中完成代码配置后使用TYPE-C数据线连接电脑和模块，选择对应的串口和芯片型号编译上传即可。

5.部分器件无法匹配，位号与推荐购买链接详见附件“未匹配器件推荐购买链接.zip”文件。

七、演示视频

此处演示直流电机版本代码中的三种开锁方式。

此处演示舵机版本代码中的三种开锁方式。

八、更新记录

    出于优化使用体验的目的将不定时对硬件和软件进行版本更新，软件的更新会在验证后上传，而硬件的更新通常不会进行打板验证，上传后客户根据需求慎重选择使用版本。

1. 2022.10.11 对主控板硬件进行优化，优化内容如下：

①　在TYPEC接口处增加一颗肖特基二极管，防止电流倒灌。

②　将蜂鸣器的驱动方式由IO口直接驱动改为三极管驱动，增加蜂鸣器的响度。

③　在芯片的TX RX引脚前各加了一颗1K电阻，增加与蓝牙模块串口通信的稳定。

该版本未进行打板验证，但功能基本不存在缺陷，推荐使用该版本。制版文件以及BOM表已经打包放入附件，附件名称为”智能门锁V2.3.1.zip”。