Contrôle d’ouverture de porte avec Micro:bit et clavier matriciel

Plan du tutoriel

1- Les portes sécurisées à ouverture par clavier numérique

2- Ouverture de la porte par la carte Micro:bit et le clavier matriciel 4x3 ?

3- Matériel nécessaire

4- Branchement des composants du système

5- Programme Makecode du système

Les portes sécurisées à ouverture par clavier numérique

Une porte sécurisée à ouverture par clavier numérique est un système de verrouillage sans clé, où l’accès est contrôlé par la saisie d’un code PIN sur un clavier matriciel ou un pavé numérique. Ce type de système est de plus en plus utilisé dans les domaines de la domotique, de la sécurité résidentielle, des bâtiments professionnels ou des coffres-forts électroniques.

Objectifs principaux

- Renforcer la sécurité des accès (porte d’entrée, garage, bureau, etc.)

- Remplacer les clés physiques par un code secret

- Offrir une solution moderne et pratique de contrôle d’accès

- Permettre une gestion flexible des autorisations (changement de code, accès temporaire, etc.)

Fonctionnement général

1- L'utilisateur saisit un code PIN sur le clavier.

2- Le système compare ce code avec celui(s) enregistré(s) en mémoire.

3- Si le code est correct :

- La porte se déverrouille temporairement.

- Un retour visuel et/ou sonore est donné.

4- Si le code est incorrect :

- Accès refusé et possibilité de déclencher une alarme après plusieurs tentatives.

Ouverture de la porte par la carte Micro:bit et le clavier matriciel 4x3 ?

Ce projet propose la réalisation d’un système de porte sécurisée contrôlée par un code PIN saisi via un clavier numérique (matriciel 4x3). À la place d’une clé traditionnelle, l’utilisateur saisit un code secret pour ouvrir ou fermer la porte.

Ce système s’inspire des dispositifs domotiques modernes, souvent utilisés dans les maisons intelligentes, les coffres, ou les bureaux.

Fonctionnement du système

1- Au démarrage, l’écran affiche “Entrez le code”.

2- L’utilisateur saisit un code via le clavier.

3- Le microcontrôleur compare le code avec celui enregistré dans la mémoire.

4- Si le code est correct : Le servomoteur s’active : la porte s’ouvre et l’écran affiche “Porte ouverte”.

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

6- Si le code est incorrect, un message d’erreur s’affiche et l’accès est refusé.

Matériel nécessaire

1. Carte Micro:bit

C’est le cerveau du système.

Il lit les entrées du clavier, vérifie le code, contrôle un servomoteur et affiche des messages.

Carte d'Extension GPIO pour Micro:bit

La carte d'extension GPIO permet de connecter des composants qui nécessitent plus de broches d'entrée/sortie que celles offertes par la carte Micro:bit. Elle fournit également des connecteurs d'alimentation pour les périphériques qui consomment plus de courant, comme le servomoteur ou l’écran LCD I2C.

2. Clavier matriciel 4x3

Interface utilisateur pour saisir le code PIN.

Dispose de 12 touches (chiffres de 0 à 9, * et #).

Détecte les touches pressées via un scan ligne/colonne.

3. Servomoteur

Contrôle mécanique de l’ouverture et fermeture de la porte.

Se positionne à 85° (porte fermée) ou à 20° (porte ouverte) selon l’autorisation.

4. Écran LCD I2C

Affiche des messages utiles : “Entrez le code”, “Code correct”, “Accès refusé”, etc.

Facilite l’interaction avec l’utilisateur.

5. Fils Dupont

Permettent les connexions entre composants sans soudure.

6. Breadboard

Sert à tester et organiser les composants facilement.

Prototype de maison en bois

Le prototype de maison en bois simule une vraie maison avec une porte mobile.

Il constitue un support pour fixer le servomoteur et la porte.

Branchement des composants du système

1- Connexion de l'afficheur LCD I2C à la carte Micro:bit

2- Connexion du servomoteur à la carte Micro:bit

3- Connexion du clavier 4x3 à la carte Micro:bit

Programme Makecode du système

1- Ouvrir l’éditeur MakeCode (https://makecode.microbit.org/).

2- Commencez un nouveau projet.

3- Ajoutez l'extension nécessaire pour utiliser un écran LCD. Pour cela, cliquez sur l'icône de la roue dentée en bas à gauche de l'éditeur, puis sélectionnez "Extensions". Recherchez et ajoutez l'extension "LCD I2C".

4- Ajoutez l'extension nécessaire pour utiliser le module FRID-RC522. Pour cela, cliquez sur l'icône de la roue dentée en bas à gauche de l'éditeur, puis sélectionnez "Extensions" et copier ce lien "https://github.com/lioujj/pxt-keypad" dans  la zone de recherche .

5- Cliquez sur "Avancé"

6- Cliquez sur "Broches"

6- Choisir l'instruction régler position servo broche P0 à 180 pour commander le servomoteur :

Voici un exemple de programme en Makecode pour l’ouverture d'une porte à l’aide d'une carte Micro:bit, du clavier matriciel 4x3, d'un servomoteur et d'un écran LCD I2C.

Le programme permet de vérifier si le code saisi est valide pour ouvrir la porte.