Le projet du coffre-fort consiste à concevoir un système de sécurité simple, fonctionnel et interactif, dont l’objectif principal est de protéger l’accès à un compartiment à l’aide
d’un code secret. Ce système vise à reproduire, à une échelle réduite, le fonctionnement d’un dispositif de sécurité réel tout en restant accessible et intuitif pour l’utilisateur.
I. Cahier des charges
A) Objectif du projet
L’objectif de ce projet est de concevoir un système de sécurité électronique permettant de contrôler l’accès à un compartiment à l’aide d’un code secret. Le dispositif doit être
simple d’utilisation, fiable et offrir un retour visuel clair à l’utilisateur tout au long de son utilisation.
B) Description générale du système
Le coffre-fort repose sur une carte Arduino MEGA, qui assure la gestion de l’ensemble des composants. L’utilisateur interagit avec le système à travers un pavé numérique et un
écran LCD 16x2, tandis que deux LEDs servent d’indicateurs visuels d’état. Le fonctionnement est basé sur la saisie d’un code à quatre chiffres. L’écran affiche en temps réel les caractères saisis et
informe l’utilisateur de l’état du système après validation du code.
C) Fonctoinnalités attendues
Voici la liste des fonctionnalités attendues :
Saisie du code : l’utilisateur entre un code composé de 4 chiffres via le pavé numérique.
Affichage dynamique : l’écran LCD 16x2 affiche la progression de la saisie du code en temps réel.
Validation du code : une fois les 4 chiffres saisis, le système compare le code entré avec le code prédéfini.
Indication visuelle :
Si le code est correct, une LED verte s’allume et un message positive est affichée sur l’écran LCD.
Si le code est incorrect, une LED rouge s’allume et une animation d’erreur s’affiche sur l’écran LCD.
Réinitialisation du système : après chaque tentative, correcte ou incorrecte, le système revient à l’état initial et attend une nouvelle saisie.
D) Contraites techniques
Voici la listes des contraintes du projet :
Le projet doit être réalisé exclusivement avec une carte Arduino MEGA.
Le système doit utiliser deux LEDs (une rouge et une verte) pour les indications d’état.
L’écran LCD 16x2 doit être utilisé pour afficher le code saisi et les messages du système.
Le pavé numérique doit permettre la saisie du code utilisateur.
Le code secret est fixe et composé de 4 chiffres.
Une animation adaptée doit être affichée sur l’écran en fonction du résultat de la validation (succès ou erreur).
E) Critères de réussite
Le système sera considéré comme fonctionnel si :
Le code saisi est reconnu correctement.
L’écran LCD affiche fidèlement la saisie et les messages associés.
Les LEDs réagissent correctement selon la validité du code.
Les animations sont visibles et différenciées selon le résultat.
Le système redémarre correctement après chaque essai.
II. Matériel utilisé
Pour la réalisation du projet de coffre-fort, plusieurs composants électroniques ont été nécessaires afin d’assurer la saisie, l’affichage et la gestion du code de sécurité.
Chacun d’eux joue un rôle essentiel dans le bon fonctionnement du système.
Écran LCD 16x2L’écran LCD permet d’afficher les informations à l’utilisateur, comme la saisie du code ou les messages d’erreur et de validation. Grâce à ses deux lignes de seize caractères,
il offre une interface simple et lisible.
LED rouge et LED verteLes deux LEDs servent d’indicateurs visuels. La LED verte s’allume lorsque le code saisi est correct, tandis que la LED rouge signale une erreur. Elles permettent ainsi de
visualiser immédiatement l’état du système.
Platine d’essai (breadboard)La platine d’essai facilite l’assemblage des composants sans soudure. Elle permet de tester les connexions et de modifier facilement le montage pendant la phase de
développement.
PotentiomètreLe potentiomètre est utilisé pour ajuster le contraste de l’écran LCD, afin d’assurer une bonne lisibilité des caractères affichés.
Câbles de connexion (mâle-mâle et mâle-femelle)Les câbles de connexion permettent de relier les différents composants entre eux et à la carte Arduino. Ils assurent la transmission des signaux et de l’alimentation électrique dans
le circuit.
Carte Arduino MEGALa carte Arduino MEGA constitue le cœur du projet. Elle pilote l’ensemble des composants, gère la saisie du code, le traitement des données et les affichages. Grâce à son nombre
élevé d’entrées/sorties, elle est parfaitement adaptée à ce type de montage.
Pavé numérique 8x8Le pavé numérique permet à l’utilisateur de saisir facilement le code secret. Chaque touche correspond à un chiffre ou une fonction spécifique, et la saisie est retransmise à la carte
Arduino pour validation.
III. Schéma électronique
Le schéma du coffre-fort montre comment tous les composants sont reliés à la carte Arduino MEGA pour fonctionner ensemble. L’écran LCD affiche les informations et les
messages, le pavé numérique permet de saisir le code, et les LEDs indiquent visuellement si le code est correct ou incorrect. Les connexions sont réalisées sur une platine d’essai à l’aide de câbles,
ce qui permet d’assembler facilement tous les éléments. Un potentiomètre est utilisé pour régler le contraste de l’écran et améliorer sa lisibilité. Ce schéma simple permet de comprendre le rôle de
chaque composant et leur interaction, tout en garantissant un montage fonctionnel et facile à tester.
IV. Programmation du projet
Le programme permet de gérer le coffre-fort électronique avec un pavé numérique et un écran LCD 16x2, en contrôlant également deux LEDs pour indiquer le succès ou l’échec de la
saisie du code. Fonctionnement général :
Intialisation des composants :
L’écran LCD est configuré pour afficher les messages.
Les LEDs rouge et verte sont définies comme sorties.
Le pavé numérique est configuré pour lire les touches pressées.
Saisie du code :
L’utilisateur entre un code de 4 caractères sur le pavé numérique.
Chaque touche pressée est affichée en temps réel sur la deuxième ligne de l’écran LCD.
Validation du code :
Une fois les 4 caractères saisis, le programme compare le code entré avec le code prédéfini.
Si le code est correct :
La LED verte s’allume.
L’écran LCD affiche un message de succès
Si le code est incorrect :
La LED rouge s’allume.
L’écran LCD affiche un message d’erreur.
Réinitialisation du système :
Après chaque tentative, correcte ou incorrecte, le programme remet le système à zéro et attend une nouvelle saisie.
Voici la vidéo de démonstration du fonctionnement du projet :
VI. Amélioration du projet
Le projet peut être amélioré en ajoutant un système de verrouillage mécanique à l’aide d’un servomoteur, permettant d’ouvrir ou de fermer le coffre lorsque le bon code est saisi. Une
autre évolution possible serait la modélisation de la structure du coffre avec un logiciel 3D, afin de concevoir un boîtier adapté aux composants et donner un aspect plus réaliste et abouti au projet.
