前言
建立这个专栏已经很久了， 一直也没有做点什么。以前的时候非常喜欢电子DIY，大学的时候也做过很多东西。后来学业逐渐繁重，也就把这种DIY留在心里，全心做科研。然而， 最近愈发觉得，这样的兴趣不应该被抛弃，在繁杂的生活工作之中给自己找点额外的乐趣，对生活和工作也都会有积极的作用。何乐不为呢？
这次DIY的动机是，每天都要锁屏解锁电脑很多次，用的是windows系统，快捷键锁屏(win+L)以及输入密码解锁，虽然已经很方便了，但是作为一个有DIY头脑以及能省则省的懒癌患者，自然地就会想如何简化这样繁琐的程序。于是，就开始了此次的DIY。
基本思想
这样个装置最重要的就是实现电脑解锁的简化，每次都要输入一长串密码确实很繁琐，尤其是很多时候输入错误，又要重新输入。最开始的想法是通过程序解锁，但是windows并没有提供可以解锁的API，当然这是可以理解的，这是为了系统用户的安全。作为喜欢电子的DIYer来说，很自然的就想到了通过单片机模拟USB键盘，模拟手动解锁的步骤给电脑解锁。电脑锁屏的实现相对简单，可以通过按键输入win+L，也可以通过程序给系统发送锁屏信号，但是为了与解锁统一，此处也就选用单片机模拟键盘进行锁屏。
硬件方案
对于解锁，需要保证安全性，即只能我自己才能解锁，否则锁屏没有什么意义。我能想到的方案有三个：
1、指纹解锁
指纹模块非常符合，但是价格较贵。
2、 人脸识别，通过摄像头读取人脸数据，放在台式机上运行相关程序。这种首先摄像头价格不便宜，其次，虽然人脸识别都有开源程序，但是还是较为复杂。另外，对于照片并不能很好的做区别。
3、NFC近场通信模块，就类似于我们用的公交卡
NFC模块价格便宜，通信也不复杂，只是每次都需要手动刷卡。
综合上面几种方法，最终还是决定选用NFC模块，其实是因为我手头恰好还有一个NFC模块（hahahaha…）
控制中心当然是用单片机，对于单片机选取方案也是有三种
1、51单片机
51单片机是经典单片机了，价格便宜，电路简单，网上的资料可以说是非常丰富了，是一个非常好的备选。
2、STM32单片机。
这些年火起来的，价格便宜，关键是性能强劲，种类型号非常多，可以适用不同的场景，相关的资料也是不少。
3、Arduino
最近几年逐渐流行起来，把底层的硬件全部屏蔽，以堆积木的方式进行硬件搭建和编写程序，在GitHub上也有很多包。不过相对来说，Arduino的价格也是最贵的。
前两个我都有学习过，但是Arduino并没有真正的接触过。综合考虑后，我还是选择了Arduino，可以作为一个学习的机会。另外，Arduino也有很多型号，根据我们的要求，需要选择能进行键盘模拟的，经过考虑，最终选择了Arduino Micro，这个板子上的单片机硬件支持USB模拟，因此在编程方面较为简单。
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另外，还需要
一个人体红外探测器，用于检测是否有人在电脑前；
一个按钮，用于锁屏（虽然还是需要按钮，但是比win+L简化了）;
LED+三极管+220电阻+10k电阻，组成LED电路，用于指示系统工作状态。
关于NFC卡以及模块做一个简单的说明：NFC卡里面有一个芯片，每一块芯片都有一个可读的唯一编号，以及一些加密了的信息。编号是可以直接读取的，所以对于安全性要求不是很高的情况下，可以通过读取卡的编号来判断卡的主人。此次DIY就是用的这样的原理，首先把读取卡的编号并存储在Arduino中，然后每次刷卡的时候读取编号，二者比对，若相同，则解锁，若不相同，则不产生动作。
关于用Arduino控制NFC模块，我用的NFC模块是比较常见的RC522，在GitHub上早就有了开源的库，
链接
所以最关键的刷卡部分的程序实际上很简单。
制作成品
虽然是成品，但是也就是简易的DIY，外形并不美观，但是好在实现了功能。电路图就不放了，下面直接放做好了的电路。电路是在洞洞板上做的，
把Arduino通过USB连接到电脑上就可以正常运行了。
锁屏：按一下锁屏按钮
解锁：进入到人体红外探头可探测范围，一般在几米之内，此时LED指示灯亮起，表示进入读卡准备状态，此时在面板的刷卡区刷一下卡，就可以解锁了。
下面是演示视频
演示视频https://www.zhihu.com/video/1135658716492931072
总结
关于NFC卡，现在有不少手机，比如说小米手机极其手环，都有门禁卡模拟功能，因此可以用手机或者手环去解锁电脑，这样就显得更加高端了！（本来想录制一段手机解锁的视频，但是我就一个手机，所以很遗憾没法录制了。之后录了再补上！）
这次制作总体来说比较简单，关键的NFC部分也有现成的包，Arduino本身编程也很简单，因此制作还是比较容易的。这次制作主要是拾起来曾经的爱好，也算是小成就一件！
子乾 · DIY, FUN WITH DIY!
来源：知乎 www.zhihu.com
作者：子乾
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