Realiser une serrure codée à PIC

Cette serrure codée est construite autour d'un PIC16F628. Elle intègre un clavier matricé 12 touches, ainsi qu'un afficheur alphanumérique 2 x 16 caractères. Elle gère 6 comptes utilisateurs paramétrables à volonté. Un code administrateur est également disponible pour modifier les comptes utilisateurs. Deux des comptes utilisateurs permettent un accès par I-Button. Cette serrure pilote une gâche électrique momentanée (pas bistable).
L'utilisation est simple : chaque utilisateur doit taper son code pour verrouiller ou déverrouiller la serrure.
Lorsque la serrure est déverrouillée, l'accès est autorisé (sans avoir à composer de code). Pour cela un interrupteur est placé dans la poignée pour détecter un appui sur celle-ci.
Le compte administrateur permet :

de modifier les codes des utilisateurs
d'enregistrer les I-Buttons
d'activer ou de désactiver un compte

En effet, l'administrateur peut suspendre le compte sans l'effacer. Il pourra ensuite le réactiver sans avoir à ré-entrer le code ou l'I-Button.
Mémorisation des codes et des comptes même lors de coupures de courant(mémoire eeprom interne).
Le code source est disponible, ce qui vous permet de l'adapter à vos besoins. Cependant, vous pouvez aussi télécharger uniquement le fichier HEX.

Téléchargement des fichiers :

Exemple d'un I-Button :

Liste des composants :

R1 : 10K
R2 : 100 ohms (à ajuster suivant la luminosité nécessaire : résistance de backlight)
R3, R4, R5, R6, R7 : 10K
R8 : 4.7 K
R3* : Résitance ajustable 10K
C1, C2 C3, C4, C5 : 100 nF
C6 : 47 uF
C7 : 100 nF
D1, D2, D3, D4 : 1N4148
IC1 : LM7805
IC2 : CD428
U1 : PIC16F628
Q1 : BC337
J1 : connecteur "RJ12 6pt" (type téléphone)

Réalisation électronique :

Commencez par réaliser le PCB (circuit imprimé) puis implantez tous les composants exepté le PIC. Programmez le PIC avec le fichier HEX fourni. Les connexions vers la serrure sont réalisées à l'aide d'une fiche RJ12, ce qui permet une connexion rapide et fiable.
Voici la photo de ces prises que vous retrouvez sur les câbles téléphone ainsi que la correspondance des 6 fils.

Vous pouvez utilisez un câble avec sa prise ou acheter une fiche neuve à sertir. Dans ce cas, vous pouvez sertir la fiche avec un tournevis et un petit marteau si vous ne possèdez pas de pince à sertir.
Le transformateur utilisé est un transformteur 220/9V 5VA. Vous pouvez utiliser un bloc secteur du commerce 12V 500mA, ce qui permet de s'affranchir des problèmes en sécurité sur le secteur.
Réalisez les connexions comme ci-dessous:

Les contacts vers la gâche serront réalisés avec du fil de diamètre suffisant (0.5mm²). Si la gâche utilisée est une gâche12V, il faudra utiliser un transformateur supplémentaire. Il faudraintroduire en série le contact du relais.
Le contact ILS n'a pas d'utilité ici, vous pouvez tout simplement ne pas le câbler. Le contact de la poignée sert à débloquer la gâche lorsque la porte est ouverte et qu'une personne appuie sur la poignée. Il faut donc insérer dans la poignée unmicroswitch qui permet d'établir un contact losque la poignée est enfoncée.
Sans insérer le PIC, branchez l'alimention 220V (ATTENTION, LA PRESENCE DU SECTEUR DOIT ATTIRER TOUTE VOTRE VIGILANCE !!!).
Vérifiez sur la carte électronique la présence du 5V à la sortie du régulateur. Vous pouvez insérer le PIC et procéder à l'initialisation des comptes décrite ci-dessous.

Le PCB et son implantation :

Utilisation / Initialisation / Réglages:

Lors du premier lancement, aucun compte n'est valide, excepté le compte administrateur. Entrez "1234" puis validez, pour passer dans le mode administration.	"MODE PROGRAM" Compte n°1
Déplacez vous parmis les 6 comptes avec les touches '1' et '3'. Une fois le compte "administrateur" sélectionné "validez".	Compte ADMIN Code : 1234
Validez à nouveau.	Compte ADMIN Changer code
Validez et entrez le nouveau code (max 8 chiffres).	NOM : Compte 1 Code : ------
Création d'un compte invité : entrez le code administrateur.Déplacez vous avec les touches '1' et '3' parmi les comptes. Validez sur le compte à modifier.	Compte 1 Activer >>
Validez.	NOM : Compte 1 Code : ------
Validez pour l'activer. Il faut maintenant lui changer son code.	NOM : Compte 1 Activer >>
Revenez sur le compte.	NOM : Compte 1 << Changer code >>
Validez, entrez le nouveau code et Validez à nouveau.	Entrez nouveau code : 12345
Procédez de la même manière pour les autres comptes.

Remarque : l'administrateur peut désactiver un compte sans effacer le code afin de le réactiver ultérieurement. Pour cela, il faut revenir dans le mode administrateur, puis sélectionner le compte à activer/ desactiver puis validez.
L'ecran affiche soit DESACTIVER soit ACTIVER : l'appui sur Valider permet ainsi de réaliser l'action affichée.

Réalisation mécanique :

La réalisation de la gâche électrique est une étape importante.
Plusieurs solutions sont envisageables :

Utilisation d'une gâche électrique du commerce :

Il existe des gâches électriques dans le commerce qui se pilotent à l'aide d'un petit électro-aimant. Ces gâches ont souvent un gros inconvénient : elles sont bistables. Il faut envoyer une impulsion électrique pour déverrouiller la porte et fermer la porte pour la vérouiller. On peut voir apparaître le problème suivant : la serrure peut être dévérouillée alors que l'electro-aimant est inactif (effet mémoire mécanique).
Pour remédier à ce problème, une solution simple est envisageable (je l'ai testé). Pour transformer une gâche bistable en gâche monostable (momentané : ouvert seulement l'orsqu'on alimente l'électro-aimant), il suffit de démonter la gâche et d'enlever le mécanisme de "mémorisation". On garde uniquement l'électro-aimant et le verrou.

Réalisation d'un verrou électrique :

On peut décider de réaliser son propre verrou électrique. Il va falloir faire un peu de mécanique. Il faut récupérer un électro-aimant 12V (vieilles imprimantes par exemple).
Le principe est simple : lorsque l'électro-aimant est alimenté, il tire le verrou et l'accès est libre.

Modification d'une serrure existante :

Une autre solution reste envisageable (solution la moins chère et la plus simple) : on modifie une serrure qui, à l'origine, n'est pas faite pour être débloquée électriquement.
J'ai fait cette petite modification pour la porte de mon garage. En effet, la serrure codée contrôle l'accès d'une porte de garage basculante. La modification consiste simplement à introduire un électro-aimant qui vient tirer sur le bouton de dévérouillage manuel de la serrure. Il suffit simplement de relier ce bouton à l'electro-aimant par un petit fil acier et le tour est joué.
La photo suivante illustre bien cette modification simple et efficace :