배선 및 핀 맵 (Wiring and Pin Mapping)

본 섹션은 프로젝트의 소스 코드(doorlock.ino)에 정의된 하드웨어 연결 구성과 핀 맵을 설명한다. 모든 연결은 Arduino Uno/Nano 호환 보드를 기준으로 설계되었다.

하드웨어 연결 다이어그램

MFRC522 (SPI 인터페이스)

NFC 리더기는 SPI 통신을 사용하여 Arduino와 데이터를 주고받는다.

MFRC522 핀	Arduino 핀	비고
SDA (SS)	10	Slave Select
SCK	13	Serial Clock
MOSI	11	Master Out Slave In
MISO	12	Master In Slave Out
IRQ	연결 안 함	Interrupt Request (사용 안 함)
GND	GND	공통 접지 (Common Ground)
RST	A2	리셋 (Reset)
3.3V	3.3V	주의: 5V에 연결 시 모듈이 손상될 수 있음

4x4 매트릭스 키패드 (4x4 Matrix Keypad)

키패드는 8개의 GPIO 핀을 사용하여 행(Row)과 열(Col)의 교차점을 스캔한다.

키패드 Pin	Arduino 핀	역할
Row 1	2	행 제어
Row 2	3	행 제어
Row 3	4	행 제어
Row 4	5	행 제어
Col 1	6	열 제어
Col 2	7	열 제어
Col 3	8	열 제어
Col 4	A0	열 제어

릴레이 모듈 (Relay Module)

릴레이는 Arduino의 저전력 신호로 도어락의 고전력 회로를 제어한다.

릴레이 핀	Arduino 핀	비고
VCC	5V	Arduino 5V 출력 사용 가능
GND	GND	공통 접지
IN	A1	제어 신호 (펌웨어에서 설정 가능)

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전원 설계 및 안전 주의사항

성공적인 하드웨어 구현을 위해 다음과 같은 전원 설계 원칙을 준수해야 한다.

1. 전원 분리 (Power Isolation):

   • 전자식 도어락(솔레노이드 또는 마그네틱 락)은 작동 시 높은 전류를 소모하며, 코일의 자기장 변화로 인해 역기전력을 발생시킨다.
   • 절대로 도어락의 전원을 Arduino의 5V 또는 Vin 핀에서 직접 공급받지 않아야 한다.
   • 도어락을 위한 별도의 12V 외부 전원 공급 장치를 사용하고, 릴레이를 통해 Arduino 제어 회로와 물리적으로 분리하여 시스템 안정성을 확보한다.

2. 논리 레벨 (Logic Levels):

   • MFRC522 모듈은 3.3V 로직으로 동작하도록 설계되어 있다. Arduino Uno/Nano의 5V 핀에 직접 연결할 경우 즉각적인 손상이나 불안정한 동작을 유발할 수 있으므로 반드시 3.3V 전원을 사용해야 한다.

3. 릴레이 로직 설정:

   • 본 프로젝트의 기본 펌웨어는 RELAY_LOCKED = LOW, RELAY_UNLOCKED = HIGH로 가정한다. 만약 사용하는 릴레이 모듈이 Active Low(신호가 낮을 때 동작) 방식인 경우, doorlock.ino의 상수를 수정하여 대응한다.