하드웨어 개요

본 섹션은 현재 시연 기준의 2FA 스마트 도어락 하드웨어 구성을 설명한다. 기준 펌웨어는 arduino/doorlock_firmware/doorlock_firmware.ino이며, 보드는 Arduino UNO R4 WiFi이다.

하드웨어 구성 요소

Arduino UNO R4 WiFi
- TTP229 키패드와 MFRC522 NFC 입력을 읽는다.
- Python 서버와 USB Serial 9600 baud로 통신한다.
- 서버가 보낸 OPEN_DOOR, AUTH_FAIL, LOCKDOWN 명령에 따라 서보와 부저를 제어한다.

MFRC522 NFC 리더
- 13.56MHz 태그 UID를 읽어 1차 인증 수단으로 사용한다.
- SPI 핀은 D10/D11/D12/D13, Reset은 D9를 사용한다.
- 모듈 전원은 3.3V이며, Arduino에서 NFC로 나가는 5V 신호는 레벨 시프터를 거친다.
TTP229 터치 키패드
- 현재 펌웨어는 8키 모드 기준이다.
- SDO -> D2, SCL -> D3로 연결한다.
- 4자리 이상 입력되면 WAKEUP:PW:<PIN> 형식으로 서버에 전달한다.
카메라
- Python 서버가 OpenCV로 읽는 USB 카메라, IP 카메라, 또는 ESP32-CAM USB-Serial JPEG 소스를 사용한다.
- ESP32-CAM은 Arduino에 직접 배선하지 않고 노트북에 별도 USB-C로 연결한다.
- ESP32-CAM + CH340 보드는 일반 USB 웹캠이 아니므로 esp32cam/serial_camera/serial_camera.ino를 업로드한 뒤 DOORLOCK_CAMERA_URL=serial:auto로 읽는다.

SG-90 서보모터
- 현재 시연용 잠금/해제 액추에이터이다.
- 신호선은 D5, 잠김 각도는 0도, 열림 각도는 90도이다.
- OPEN_DOOR 수신 후 약 3초 뒤 자동으로 잠김 각도로 복귀한다.
FQ-030 수동 부저
- 신호선은 A2이다.
- 키 입력, 인증 성공, 인증 실패, Lockdown 상태를 서로 다른 tone() 패턴으로 알린다.

전압 레벨: MFRC522에는 3.3V만 공급한다. SCK, MOSI, SS, RST는 레벨 시프터를 거친다.
공통 GND: Arduino, 키패드, NFC, 서보, 부저, 외부 전원은 GND 기준을 공유해야 한다.
서보 전원: 서보는 순간 전류가 크므로 전원 부족 시 떨림이나 Arduino 재부팅이 발생할 수 있다.
외부 전원: 외부 5V 어댑터를 쓸 때 Arduino USB 5V와 같은 레일에 병렬로 묶지 않는다. 서보/부저 전원만 별도 공급하고 GND를 공통으로 묶는 구성을 우선한다.
레거시 스케치: arduino/doorlock.ino와 루트의 arduino/doorlock_firmware.ino는 현재 배선 기준이 아니다.