Cerradura de Puerta Segura por Contraseña con Arduino, Teclado y Actuador Lineal

Componentes y suministros

Sobre el proyecto

Hay numerosos sitios web que han publicado este proyecto y está presente en varios canales de YouTube. Siendo honesto, no es nada original. Pero puedo explicarlo y mostrarlo de manera más simple e informativa.

El teclado matriz

El componente principal es el teclado matriz 4x4 de membrana. Las teclas son pulsadores que se cierran al presionarse y vuelven a abrir al soltarse. Internamente están conectados en filas y columnas: al presionar '1', se conectan columna 1 y fila 1; al presionar '9', fila 3 y columna 3.

Escaneo del teclado

El escaneo se hace con 4 pines como salidas (filas) y 4 como entradas (columnas) con resistencias pull-up internas. Todas las filas se ponen LOW una por una, muy rápido. Cuando se presiona una tecla, la columna correspondiente se vuelve LOW. Leyendo el estado de las columnas múltiples veces por segundo, se detecta qué tecla se presionó: si fila 1 está LOW y columna 1 está LOW simultáneamente, se presionó '1'.

Código 1: Escaneo básico (sin librería)

Escribí este código yo mismo para entender el funcionamiento y poder usarlo en STM32 donde la librería Keypad no era compatible. Con este código entenderás la explicación anterior. O puedes usar la librería Keypad y el ejemplo 'customkeypad'. Ambos sirven, pero este código explica el funcionamiento.

int rows=4; int columns=4;
#define c3 9 #define c2 8 #define c1 7 #define c0 6
#define r3 5 #define r2 4 #define r1 3 #define r0 2

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  pinMode(c0,INPUT_PULLUP); pinMode(c1,INPUT_PULLUP);
  pinMode(c2,INPUT_PULLUP); pinMode(c3,INPUT_PULLUP);
  pinMode(r0,OUTPUT); pinMode(r1,OUTPUT);
  pinMode(r2,OUTPUT); pinMode(r3,OUTPUT);
  pinMode(11,OUTPUT); pinMode(12,OUTPUT);
}

char readkey(void) {
  digitalWrite(r0,LOW); digitalWrite(r1,HIGH); digitalWrite(r2,HIGH); digitalWrite(r3,HIGH);
  if(digitalRead(c0)==LOW){delay(500); return '1';}
  else if(digitalRead(c1)==LOW){delay(500); return '2';}
  else if(digitalRead(c2)==LOW){delay(500); return '3';}
  else if(digitalRead(c3)==LOW){delay(500); return 'A';}
  
  digitalWrite(r0,HIGH); digitalWrite(r1,LOW); digitalWrite(r2,HIGH); digitalWrite(r3,HIGH);
  if(digitalRead(c0)==LOW){delay(500); return '4';}
  else if(digitalRead(c1)==LOW){delay(500); return '5';}
  else if(digitalRead(c2)==LOW){delay(500); return '6';}
  else if(digitalRead(c3)==LOW){delay(500); return 'B';}
  
  digitalWrite(r0,HIGH); digitalWrite(r1,HIGH); digitalWrite(r2,LOW); digitalWrite(r3,HIGH);
  if(digitalRead(c0)==LOW){delay(500); return '7';}
  else if(digitalRead(c1)==LOW){delay(500); return '8';}
  else if(digitalRead(c2)==LOW){delay(500); return '9';}
  else if(digitalRead(c3)==LOW){delay(500); return 'C';}
  
  digitalWrite(r0,HIGH); digitalWrite(r1,HIGH); digitalWrite(r2,HIGH); digitalWrite(r3,LOW);
  if(digitalRead(c0)==LOW){delay(500); return '*';}
  else if(digitalRead(c1)==LOW){delay(500); return '0';}
  else if(digitalRead(c2)==LOW){delay(500); return '#';}
  else if(digitalRead(c3)==LOW){delay(500); return 'D';}
  return 'o';
}

char nfunc(void) {
  char key='o';
  while(key=='o') key=readkey();
  return key;
}

void loop() {
  char key1= nfunc();
  if(key1) Serial.print(key1);
}

Código 2: Validación de contraseña y control del actuador

Tras verificar el escaneo, implementamos la contraseña. Definí un string "1234" como contraseña. Lo que se teclea se guarda en un array. Cuando se alcanza 4 dígitos, se comparan. Si coinciden → contraseña correcta (LED en pin 11 se enciende, actuador se retrae abriendo la puerta). Si no → "intruso".

char password[5]="1234";
char typed[5];
int count=0;

void loop() {
  char key1= nfunc();
  if(key1){
    typed[count]=key1;
    count++;
    Serial.print(key1);
  }
  if(count==4){
    if(strcmp(typed,password)==0) {
      Serial.println(" correct");
      digitalWrite(11,HIGH);
      digitalWrite(12,LOW);
      delay(250);
      digitalWrite(11,LOW);
    } else{
      Serial.println(" intruder");
    }
    count=0;
  }
}

El actuador lineal 12V se controla con el L293D. Este IC toma entradas de 5V del Arduino y entrega 12V al actuador. Cuando la contraseña es correcta, pin 11 HIGH y pin 12 LOW → actuador se retrae → puerta se abre.

Esquemáticos

Conexión del actuador donde va el motor. Pin 8 a 12V. Incluye videos de demostración: tecla presionada en monitor serial, LED al acertar contraseña, actuador abriendo puerta.