Contrôle d’ouverture de porte avec Arduino et clavier matriciel

Plan du tutoriel

1- Les portes sécurisées à ouverture par code

2- Ouverture de la porte par la carte  Arduino et le clavier matriciel 4x3

3- Matériel nécessaire

4- Branchement des composants du système

5- Programme Arduino du système

Les portes sécurisées à ouverture par code

Une porte sécurisée à ouverture par code est un système de verrouillage qui nécessite la saisie d’un code numérique préalablement défini pour autoriser l’ouverture d’une porte. Elle remplace ou complète les méthodes d'accès traditionnelles comme les clés mécaniques.

Principe de base :

1- L’utilisateur saisit un code via un clavier (physique ou tactile).

2- Le système compare le code entré à un code enregistré.

3- Si le code est correct, le système déverrouille la porte pendant un court laps de temps.

4- Si le code est incorrect, l’accès est refusé (parfois après un nombre d’essais, un système d’alerte peut se déclencher).

Composants principaux

- Clavier numérique (Keypad) : périphérique d’entrée pour saisir le code.

- Microcontrôleur ou système de contrôle : cœur du système, qui traite le code saisi (ex : Arduino, ESP32, Raspberry Pi).

- Mécanisme d’ouverture :

Serrure électronique (à solénoïde ou électroaimant)

Gâche électrique

- Servomoteur pour libérer ou bloquer un verrou

- Source d’alimentation : alimentation directe ou batterie.

- Éléments additionnels (facultatifs) :

Écran d’affichage (LCD, OLED) pour messages d’état

Buzzer pour retour sonore

LEDs pour indiquer l’état (rouge = verrouillé, vert = ouvert)

Capteurs ou systèmes de sécurité (alarme, détection d’effraction)

Avantages

Sécurité renforcée sans nécessité de clé physique.

Installation simple (surtout avec des systèmes modernes sans fil).

Code modifiable à volonté, évitant les pertes de clé.

Contrôle d’accès intelligent – on peut l’intégrer à des systèmes domotiques ou à des bases de données d’accès.

Alimentation sur batterie possible (utile en cas de coupure de courant).

Ouverture de la porte par la carte  Arduino et le clavier matriciel 4x3

Créer un système électronique de porte sécurisée qui ne s’ouvre que lorsque l’utilisateur saisit le bon code sur un clavier matriciel. Le système affiche des messages sur un écran LCD I2C et commande un servomoteur pour verrouiller ou déverrouiller une porte.

Fonctionnement du système

1. Initialisation

L’Arduino initialise l’écran LCD et le clavier.

Le servomoteur est mis en position verrouillée (par exemple, angle 0°).

2. Saisie du code

L’utilisateur tape un code via le clavier matriciel (par exemple "1234").

Chaque touche est affichée en temps réel sur l’écran LCD.

3. Vérification

Lorsque la longueur du code atteint le nombre requis (ex : 4 chiffres), le code est comparé au mot de passe enregistré.

Résultat:

a) Si le code est correct :

Le servomoteur tourne (ex : 20°) pour déverrouiller la porte.

Le LCD affiche un message du type “Accès autorisé”.

Si l'utilisateur appuie sur le bouton 0, la porte se referme.

b) Si le code est incorrect :

Le servomoteur reste verrouillé.

Le LCD affiche “Code incorrect”.

Avantages pédagogiques

Permet d’apprendre à utiliser :

Les entrées matricielles (clavier)

Les afficheurs I2C

Les servomoteurs PWM

Introduit aux bases de la sécurité électronique

Idéal pour des projets scolaires, TPE ou démonstrateurs