1. Arduino Master

Rol: Controlul central al sistemului, interfața cu utilizatorul.

Componente conectate:

• LCD 16×2 I2C – afișează statusul, ora, temperatura, umiditatea și nivelul de sunet.
• Keypad 4×4 – permite introducerea codului de acces.
• Servo motor – controlează mecanismul de blocare/deblocare al ușii.
• LED – se aprinde când ușa este deblocată.
• Buzzer – avertizează la acces neautorizat sau mișcări puternice.
• Ultrasonic Sensor – detectează prezența unui utilizator în apropiere.
• Conexiune I2C cu Slave – solicită date de la unitatea slave.

2. Arduino Slave

Rol: Colectarea datelor de mediu și detectarea mișcărilor neautorizate.

Componente conectate:

• DHT11 – măsoară temperatura și umiditatea.
• KY-037 – microfon analogic pentru detectarea nivelului de zgomot.
• SW-530 – senzor de înclinare (pentru detectarea mișcărilor).
• DS1302 RTC – modul de ceas în timp real pentru data și ora curente.

Masterul interoghează Slave-ul prin I2C pentru a primi un `SensorPacket` care conține:

• Ora și data
• Temperatura și umiditatea
• Nivelul de sunet
• Starea de înclinare (tilt)

Scop: Permite deblocarea dulapului doar de către utilizatori autorizați.

Flux:

• Senzorul ultrasonic detectează prezența unei persoane.
• LCD-ul afișează promptul pentru introducerea codului.
• Utilizatorul introduce codul PIN pe tastatură.
• Codul este verificat: dacă este corect: servomotorul deschide dulapul, LED-ul se aprinde, apare mesajul “Access Granted”; dacă este greșit: buzzer-ul emite un sunet scurt; după 3 încercări greșite, buzzer-ul rămâne pornit.
• Se apasă `B` pentru a reloca dulapul.

Scop: Permite configurarea sau schimbarea codului de securitate de către utilizator.

Flux:

• Seiful este deblocat.
• Utilizatorul apasă `A`.
• Se cere introducerea unui nou cod (4 cifre).
• Codul este confirmat prin reintroducere.
• Dacă cele două coduri se potrivesc, noul cod este salvat.
• Dacă nu se potrivesc, apare mesajul “Code mismatch”.

Scop: Se monitorizează parametrii de mediu și se generează alerte în caz de manipulare.

Arduino Slave măsoară periodic:

• Temperatura și umiditatea (DHT11)
• Nivelul de sunet (KY-037)
• Timpul curent (DS1302)
• Înclinarea (SW-520D)

Dacă este detectată înclinare:

• La următoarea cerere I2C, flagul `tilt` este transmis

Arduino Master cere periodic datele de la slave, chiar și fără prezență umană. Dacă `tilt = true`:

• Sistemul activează alarma (buzzer-ul pornește permanent)
• Se consideră tentativă de furt

Scop: Afișează informațiile esențiale într-un format concis.

Format LCD:

• Rând 1: Icon lacăt, temperatură, umiditate, sunet
• Rând 2: Ora curentă și zona pentru cod: `H:hh [] M:mm`

Bill of Materials:

TOTAL: 2 x 35 + 16 + 7 + 12 + 12 + 5 + 5 + 15 + 20 + 0 + 0 + 2 + 30 + 14 = ~210

Conexiuni Master

Conexiuni Slave

Version 1

Software-ul utilizat:

ZIP: software_master.zip software_slave.zip

GITHUB: https://github.com/gabriel-2802/Arduino-Smart-Locker

Listă Librării Arduino Utilizate

Clase/structuri utiliazate:

/**
   Arduino Electronic Safe
 
   Copyright (C) 2020, Uri Shaked.
   Released under the MIT License.
*/
class SafeState {
  public:
    SafeState();
    void lock();
    bool unlock(String code);
    bool locked();
    bool hasCode();
    void setCode(String newCode);
 
  private:
    void setLock(bool locked);
    bool _locked;
};

// custom structs, enums
enum LockedPhase {
  PHASE_IDLE,
  PHASE_WAIT_INPUT,
  PHASE_VERIFY,
  PHASE_GRANTED,
  PHASE_DENIED
};

enum UnlockedPhase {
  PHASE_UNLOCK_IDLE,
  PHASE_UNLOCK_OPTIONS,
  PHASE_NEW_CODE_ENTER,
  PHASE_NEW_CODE_CONFIRM,
  PHASE_CODE_SUCCESS,
  PHASE_CODE_FAIL,
  PHASE_RELOCK
};

struct SensorPacket {
  uint8_t hour;
  uint8_t minute;
  uint8_t day;
  uint8_t month;
  uint16_t year;

  float temperature;
  float humidity;
  uint8_t soundPercent;
  bool tilt;
} __attribute__((packed));

 void setup() { // Inițializează LCD-ul, servo-ul, senzorii, buzzerul, LED-ul, I²C, etc. // Afișează mesajul „Welcome” și setează sistemul ca fiind blocat/deblocat în funcție de starea salvată. } 

 void resetScreenState() { // Golește ecranul și resetează toți indicatorii interni și codurile introduse. // Este apelată după o perioadă lungă de inactivitate sau după eroare. } 

 void requestSensorData() { // Trimite o solicitare I²C către slave (adresă definită) pentru a primi structura SensorPacket. // Aceasta include ora, temperatura, umiditatea, sunetul și detectarea de mișcare (tilt). } 

 void lock() { // Mută servomotorul în poziția de blocare și oprește LED-ul intern. } 

 void unlock() { // Mută servomotorul în poziția de deblocare și aprinde LED-ul pentru a semnala deschiderea. } 

 bool isUserClose() { // Trimite un puls prin TRIG și măsoară timpul până la recepție cu ECHO. // Dacă distanța este sub un prag, consideră că un utilizator este în apropiere. } 

 void safeLockedLogicStep() { // Selectează și apelează funcția corespunzătoare fazei active de blocare (Idle, Input, Verificare, Grant/Deny). } 

 void handlePhaseIdle() { // Afișează senzorii pe LCD (temp, umiditate, sunet), simbolul de lacăt și pregătește introducerea codului. // Dacă este detectat tilt, activează alarma. } 

 void handlePhaseWaitInput() { // Citește caractere de la tastatură până se introduc 4 cifre. Afișează * pe ecran pentru fiecare. } 

 void handlePhaseVerify() { // Verifică codul introdus. Dacă este corect, se deblochează. Dacă nu, crește contorul de eșec. // La 3 încercări eșuate, activează buzzerul. } 

 void handlePhaseGrantOrDeny() { // După succes sau eșec, așteaptă 1.5 secunde și revine la starea inițială. } 

 void safeUnlockedLogicStep() { // Selectează și apelează funcția corespunzătoare fazei active de unlocked (Idle, New code, Confirmare etc). } 

 void handleUnlockIdle() { // Afișează opțiunile: apăsarea „A” pentru schimbare cod, „B” pentru blocare. } 

 void handleUnlockOptions() { // Primește comanda utilizatorului pentru a începe schimbarea codului sau a bloca. } 

 void handleNewCodeEnter() { // Permite introducerea noului cod (4 cifre), afișând *. } 

 void handleNewCodeConfirm() { // Solicită confirmarea codului introdus. Dacă se potrivește, este salvat ca noul cod. } 

 void handleCodeSuccessOrFail() { // După setarea codului sau în caz de eroare, așteaptă și revine în meniul unlocked. } 

 void handleRelock() { // Activează servo pentru a închide fizic și revine în starea blocată. } 

 void loop() { // Verifică periodic proximitatea utilizatorului. // Cere date de la slave, verifică tilt. // Apelează logica pentru starea curentă (locked/unlocked) doar dacă utilizatorul este prezent. } 

Export to PDF