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// SISTEMA DI ALLARME UNIFICATO - Singola Board Arduino Uno
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// Componenti:
//   - Display LCD I2C (0x27)
//   - Tastierino 4x4
//   - 2 Sensori PIR
//   - Buzzer piezoelettrico passivo
//   - LED verde (allarme disattivo)
//   - LED rosso (allarme attivo)
//
// Funzionalita password:
//   - Al primo avvio: richiede impostazione password (salvata in EEPROM)
//   - La password sopravvive allo spegnimento della scheda
//   - Dal menu si puo' cambiare la password
//   - Ogni inserimento di 6 cifre richiede conferma con #
//
// Approccio: Macchina a stati NON-BLOCCANTE
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#include <Wire.h>
#include <Keypad.h>
#include <LiquidCrystal_I2C.h>
#include <EEPROM.h>

// -------------------- PIN --------------------
const byte rowPins[4] = {12, 11, 10, 9};
const byte colPins[4] = {8, 7, 6, 5};
const int pinLedVerde = 2;
const int pinLedRosso = 4;
const int pinBuzzer   = 3;
const int pinSensore1 = A0;
const int pinSensore2 = A1;

// -------------------- TASTIERINO --------------------
char sediciTasti[4][4] = {
  {'1', '2', '3', 'A'},
  {'4', '5', '6', 'B'},
  {'7', '8', '9', 'C'},
  {'*', '0', '#', 'D'}
};
Keypad tastierino = Keypad(makeKeymap(sediciTasti), rowPins, colPins, 4, 4);

// -------------------- LCD --------------------
LiquidCrystal_I2C lcd(0x27, 16, 2);

// -------------------- PASSWORD --------------------
#define PWD_LEN 7
char master[PWD_LEN];
char userInput[PWD_LEN];
char nuovaPwd[PWD_LEN];
byte pressCount = 0;

// -------------------- EEPROM --------------------
const int EEPROM_FLAG_ADDR = 0;
const int EEPROM_PWD_ADDR  = 1;
const byte EEPROM_FLAG_SET = 0xA5;

// -------------------- STATI --------------------
enum Stato {
  SPLASH,
  FIRST_BOOT_MSG,
  IMPOSTA_PWD,
  IMPOSTA_PWD_INVIO,
  IMPOSTA_PWD_CONF,
  IMPOSTA_PWD_CONF_INVIO,
  MSG_PWD_SALVATA,
  MSG_PWD_NO_MATCH,
  ATTESA,
  LOGIN,
  VERIFICA,
  MSG_NEGATO,
  MSG_PERMESSO,
  MENU,
  CONFERMA_ON,
  CONFERMA_OFF,
  MSG_CONFERMATO,
  MSG_NON_VALIDO,
  CAMBIO_PWD_NEW,
  CAMBIO_PWD_NEW_INVIO,
  CAMBIO_PWD_CONF,
  CAMBIO_PWD_CONF_INVIO,
  SIRENA,
  SIRENA_PWD,
  SIRENA_CONFERMA,
  SIRENA_PWD_ERRATA
};

Stato statoCorrente     = SPLASH;
Stato prossimoStato     = ATTESA;
bool cambioPasswordMode = false;

// -------------------- VARIABILI DI STATO --------------------
bool allarmeAttivo         = false;
bool schermataAggiornata   = false;
unsigned long tempoStatoInizio = 0;

// -------------------- SIRENA NON-BLOCCANTE --------------------
int sirenaFreq              = 2000;
int sirenaDirezione         = 1;
unsigned long sirenaUltimoStep = 0;
const unsigned long SIRENA_STEP_MS = 1;
const int SIRENA_FREQ_MIN   = 2000;
const int SIRENA_FREQ_MAX   = 2800;


// ==============================================================
//                     FUNZIONI EEPROM
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bool passwordPresente() {
  return (EEPROM.read(EEPROM_FLAG_ADDR) == EEPROM_FLAG_SET);
}

void caricaPassword() {
  for (int i = 0; i < 6; i++) {
    master[i] = (char)EEPROM.read(EEPROM_PWD_ADDR + i);
  }
  master[6] = '\0';
}

void salvaPassword(const char* pwd) {
  for (int i = 0; i < 6; i++) {
    EEPROM.update(EEPROM_PWD_ADDR + i, pwd[i]);
  }
  EEPROM.update(EEPROM_FLAG_ADDR, EEPROM_FLAG_SET);
  memcpy(master, pwd, 6);
  master[6] = '\0';
}


// ==============================================================
//                           SETUP
// ==============================================================
void setup() {
  Serial.begin(9600);
  lcd.init();
  lcd.backlight();
  pinMode(pinLedVerde, OUTPUT);
  pinMode(pinLedRosso, OUTPUT);
  digitalWrite(pinLedVerde, HIGH);
  digitalWrite(pinLedRosso, LOW);
  pinMode(pinBuzzer, OUTPUT);
  pinMode(pinSensore1, INPUT);
  pinMode(pinSensore2, INPUT);
  if (passwordPresente()) {
    caricaPassword();
  }
  cambiaStato(SPLASH);
}


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//                         LOOP PRINCIPALE
// ==============================================================
void loop() {

  char tasto = tastierino.getKey();

  switch (statoCorrente) {

    // ========== SPLASH ==========
    case SPLASH:
      if (!schermataAggiornata) {
        lcd.clear();
        lcd.setCursor(0, 0);
        lcd.print("**  Sistema   **");
        lcd.setCursor(0, 1);
        lcd.print("** di allarme **");
        schermataAggiornata = true;
      }
      if (millis() - tempoStatoInizio >= 3000) {
        if (!passwordPresente()) {
          cambiaStato(FIRST_BOOT_MSG);
        } else {
          cambiaStato(ATTESA);
        }
      }
      break;

    // ========== FIRST_BOOT_MSG ==========
    case FIRST_BOOT_MSG:
      if (!schermataAggiornata) {
        lcd.clear();
        lcd.setCursor(0, 0);
        lcd.print("Nessuna password");
        lcd.setCursor(0, 1);
        lcd.print("Premi # per imp.");
        schermataAggiornata = true;
      }
      if (tasto == '#') {
        cambioPasswordMode = false;
        clearData();
        cambiaStato(IMPOSTA_PWD);
      }
      break;

    // ========== IMPOSTA_PWD: digita nuova password ==========
    case IMPOSTA_PWD:
      if (!schermataAggiornata) {
        clearNuovaPwd();
        lcd.clear();
        lcd.setCursor(0, 0);
        lcd.print("Nuova password:");
        lcd.setCursor(0, 1);
        lcd.print("______");
        schermataAggiornata = true;
      }
      if (tasto != NO_KEY) {
        if (tasto == '*') {
          clearData();
          cambiaStato(IMPOSTA_PWD);
        } else if (tasto != '#') {
          nuovaPwd[pressCount] = tasto;
          lcd.setCursor(pressCount, 1);
          lcd.print("*");
          pressCount++;
          if (pressCount == 6) {
            nuovaPwd[6] = '\0';
            pressCount = 0;
            cambiaStato(IMPOSTA_PWD_INVIO);
          }
        }
      }
      break;

    // ========== IMPOSTA_PWD_INVIO: # per confermare ==========
    case IMPOSTA_PWD_INVIO:
      if (!schermataAggiornata) {
        lcd.clear();
        lcd.setCursor(0, 0);
        lcd.print(" '#' per INVIO");
        lcd.setCursor(0, 1);
        lcd.print(" '*' per CANC.");
        schermataAggiornata = true;
      }
      if (tasto != NO_KEY) {
        if (tasto == '#') {
          clearData();
          cambiaStato(IMPOSTA_PWD_CONF);
        } else if (tasto == '*') {
          clearData();
          cambiaStato(IMPOSTA_PWD);
        } else {
          prossimoStato = IMPOSTA_PWD_INVIO;
          cambiaStato(MSG_NON_VALIDO);
        }
      }
      break;

    // ========== IMPOSTA_PWD_CONF: digita conferma password ==========
    case IMPOSTA_PWD_CONF:
      if (!schermataAggiornata) {
        lcd.clear();
        lcd.setCursor(0, 0);
        lcd.print("Conferma pwd:");
        lcd.setCursor(0, 1);
        lcd.print("______");
        schermataAggiornata = true;
      }
      if (tasto != NO_KEY) {
        if (tasto == '*') {
          clearData();
          cambiaStato(IMPOSTA_PWD);
        } else if (tasto != '#') {
          userInput[pressCount] = tasto;
          lcd.setCursor(pressCount, 1);
          lcd.print("*");
          pressCount++;
          if (pressCount == 6) {
            userInput[6] = '\0';
            pressCount = 0;
            cambiaStato(IMPOSTA_PWD_CONF_INVIO);
          }
        }
      }
      break;

    // ========== IMPOSTA_PWD_CONF_INVIO: # per confermare ==========
    case IMPOSTA_PWD_CONF_INVIO:
      if (!schermataAggiornata) {
        lcd.clear();
        lcd.setCursor(0, 0);
        lcd.print(" '#' per INVIO");
        lcd.setCursor(0, 1);
        lcd.print(" '*' per CANC.");
        schermataAggiornata = true;
      }
      if (tasto != NO_KEY) {
        if (tasto == '#') {
          if (strcmp(nuovaPwd, userInput) == 0) {
            salvaPassword(nuovaPwd);
            clearData();
            cambiaStato(MSG_PWD_SALVATA);
          } else {
            clearData();
            cambiaStato(MSG_PWD_NO_MATCH);
          }
        } else if (tasto == '*') {
          clearData();
          cambiaStato(IMPOSTA_PWD);
        } else {
          prossimoStato = IMPOSTA_PWD_CONF_INVIO;
          cambiaStato(MSG_NON_VALIDO);
        }
      }
      break;

    // ========== MSG_PWD_SALVATA ==========
    case MSG_PWD_SALVATA:
      if (!schermataAggiornata) {
        lcd.clear();
        lcd.setCursor(0, 0);
        lcd.print("   Password     ");
        lcd.setCursor(0, 1);
        lcd.print("   salvata!     ");
        schermataAggiornata = true;
      }
      if (millis() - tempoStatoInizio >= 2000) {
        clearData();
        if (cambioPasswordMode) {
          cambiaStato(ATTESA);
        } else {
          cambiaStato(ATTESA);
        }
      }
      break;

    // ========== MSG_PWD_NO_MATCH ==========
    case MSG_PWD_NO_MATCH:
      if (!schermataAggiornata) {
        lcd.clear();
        lcd.setCursor(0, 0);
        lcd.print("Le password non ");
        lcd.setCursor(0, 1);
        lcd.print("corrispondono!  ");
        schermataAggiornata = true;
      }
      if (millis() - tempoStatoInizio >= 2000) {
        clearData();
        cambiaStato(IMPOSTA_PWD);
      }
      break;

    // ========== ATTESA ==========
    case ATTESA:
      if (!schermataAggiornata) {
        lcd.clear();
        lcd.setCursor(0, 0);
        lcd.print(allarmeAttivo ? "  Allarme: ON " : "  Allarme: OFF");
        lcd.setCursor(0, 1);
        lcd.print(" Premi un tasto");
        schermataAggiornata = true;
      }
      if (allarmeAttivo && (digitalRead(pinSensore1) == HIGH || digitalRead(pinSensore2) == HIGH)) {
        cambiaStato(SIRENA);
        break;
      }
      if (tasto != NO_KEY) {
        clearData();
        cambiaStato(LOGIN);
      }
      break;

    // ========== LOGIN ==========
    case LOGIN:
      if (!schermataAggiornata) {
        lcd.clear();
        lcd.setCursor(0, 0);
        lcd.print("Accesso Sistema");
        lcd.setCursor(0, 1);
        lcd.print("Password:");
        schermataAggiornata = true;
      }
      if (tasto != NO_KEY) {
        if (tasto == '*') {
          clearData();
          cambiaStato(LOGIN);
        } else if (tasto == '#') {
          prossimoStato = ATTESA;
          cambiaStato(MSG_NEGATO);
        } else {
          userInput[pressCount] = tasto;
          lcd.setCursor(pressCount + 9, 1);
          lcd.print("*");
          pressCount++;
          if (pressCount == 6) {
            userInput[6] = '\0';
            cambiaStato(VERIFICA);
          }
        }
      }
      break;

    // ========== VERIFICA ==========
    case VERIFICA:
      if (!schermataAggiornata) {
        lcd.clear();
        lcd.setCursor(0, 0);
        lcd.print(" '#' per INVIO");
        lcd.setCursor(0, 1);
        lcd.print(" '*' per CANC.");
        schermataAggiornata = true;
      }
      if (tasto != NO_KEY) {
        if (tasto == '#') {
          if (strcmp(userInput, master) == 0) {
            prossimoStato = MENU;
            cambiaStato(MSG_PERMESSO);
          } else {
            prossimoStato = ATTESA;
            cambiaStato(MSG_NEGATO);
          }
        } else if (tasto == '*') {
          clearData();
          cambiaStato(LOGIN);
        } else {
          prossimoStato = VERIFICA;
          cambiaStato(MSG_NON_VALIDO);
        }
      }
      break;

    // ========== MSG_PERMESSO ==========
    case MSG_PERMESSO:
      if (!schermataAggiornata) {
        lcd.clear();
        lcd.setCursor(0, 0);
        lcd.print("ACCESSO PERMESSO");
        schermataAggiornata = true;
      }
      if (millis() - tempoStatoInizio >= 2000) {
        clearData();
        cambiaStato(prossimoStato);
      }
      break;

    // ========== MSG_NEGATO ==========
    case MSG_NEGATO:
      if (!schermataAggiornata) {
        lcd.clear();
        lcd.setCursor(0, 0);
        lcd.print(" ACCESSO NEGATO ");
        schermataAggiornata = true;
      }
      if (millis() - tempoStatoInizio >= 2000) {
        clearData();
        cambiaStato(prossimoStato);
      }
      break;

    // ========== MENU ==========
    case MENU:
      if (!schermataAggiornata) {
        lcd.clear();
        lcd.setCursor(0, 0);
        lcd.print(allarmeAttivo ? "  Allarme: ON " : "  Allarme: OFF");
        lcd.setCursor(0, 1);
        lcd.print("1=ON 2=OFF 3=Pwd");
        schermataAggiornata = true;
      }
      if (tasto != NO_KEY) {
        if (tasto == '1') {
          cambiaStato(CONFERMA_ON);
        } else if (tasto == '2') {
          cambiaStato(CONFERMA_OFF);
        } else if (tasto == '3') {
          clearData();
          cambioPasswordMode = true;
          cambiaStato(CAMBIO_PWD_NEW);
        } else {
          prossimoStato = MENU;
          cambiaStato(MSG_NON_VALIDO);
        }
      }
      break;

    // ========== CONFERMA_ON ==========
    case CONFERMA_ON:
      if (!schermataAggiornata) {
        lcd.clear();
        lcd.setCursor(0, 0);
        lcd.print("  Allarme: ON ");
        lcd.setCursor(0, 1);
        lcd.print("# per confermare");
        schermataAggiornata = true;
      }
      if (tasto != NO_KEY) {
        if (tasto == '#') {
          allarmeAttivo = true;
          digitalWrite(pinLedRosso, HIGH);
          digitalWrite(pinLedVerde, HIGH);
          prossimoStato = ATTESA;
          cambiaStato(MSG_CONFERMATO);
        } else {
          prossimoStato = MENU;
          cambiaStato(MSG_NON_VALIDO);
        }
      }
      break;

    // ========== CONFERMA_OFF ==========
    case CONFERMA_OFF:
      if (!schermataAggiornata) {
        lcd.clear();
        lcd.setCursor(0, 0);
        lcd.print("  Allarme: OFF");
        lcd.setCursor(0, 1);
        lcd.print("# per confermare");
        schermataAggiornata = true;
      }
      if (tasto != NO_KEY) {
        if (tasto == '#') {
          allarmeAttivo = false;
          digitalWrite(pinLedRosso, LOW);
          digitalWrite(pinLedVerde, HIGH);
          noTone(pinBuzzer);
          prossimoStato = ATTESA;
          cambiaStato(MSG_CONFERMATO);
        } else {
          prossimoStato = MENU;
          cambiaStato(MSG_NON_VALIDO);
        }
      }
      break;

    // ========== MSG_CONFERMATO ==========
    case MSG_CONFERMATO:
      if (!schermataAggiornata) {
        lcd.clear();
        lcd.setCursor(0, 0);
        lcd.print(allarmeAttivo ? "  Allarme: ON " : "  Allarme: OFF");
        lcd.setCursor(0, 1);
        lcd.print("   Confermato   ");
        schermataAggiornata = true;
      }
      if (millis() - tempoStatoInizio >= 1500) {
        clearData();
        cambiaStato(prossimoStato);
      }
      break;

    // ========== MSG_NON_VALIDO ==========
    case MSG_NON_VALIDO:
      if (!schermataAggiornata) {
        lcd.clear();
        lcd.setCursor(0, 0);
        lcd.print("  Tasto scelto  ");
        lcd.setCursor(0, 1);
        lcd.print("   non valido   ");
        schermataAggiornata = true;
      }
      if (millis() - tempoStatoInizio >= 1500) {
        cambiaStato(prossimoStato);
      }
      break;

    // ========== CAMBIO_PWD_NEW: digita nuova password ==========
    case CAMBIO_PWD_NEW:
      if (!schermataAggiornata) {
        clearNuovaPwd();
        lcd.clear();
        lcd.setCursor(0, 0);
        lcd.print("Nuova password:");
        lcd.setCursor(0, 1);
        lcd.print("______");
        schermataAggiornata = true;
      }
      if (tasto != NO_KEY) {
        if (tasto == '*') {
          clearData();
          cambiaStato(CAMBIO_PWD_NEW);
        } else if (tasto != '#') {
          nuovaPwd[pressCount] = tasto;
          lcd.setCursor(pressCount, 1);
          lcd.print("*");
          pressCount++;
          if (pressCount == 6) {
            nuovaPwd[6] = '\0';
            pressCount = 0;
            cambiaStato(CAMBIO_PWD_NEW_INVIO);
          }
        }
      }
      break;

    // ========== CAMBIO_PWD_NEW_INVIO: # per confermare ==========
    case CAMBIO_PWD_NEW_INVIO:
      if (!schermataAggiornata) {
        lcd.clear();
        lcd.setCursor(0, 0);
        lcd.print(" '#' per INVIO");
        lcd.setCursor(0, 1);
        lcd.print(" '*' per CANC.");
        schermataAggiornata = true;
      }
      if (tasto != NO_KEY) {
        if (tasto == '#') {
          clearData();
          cambiaStato(CAMBIO_PWD_CONF);
        } else if (tasto == '*') {
          clearData();
          cambiaStato(CAMBIO_PWD_NEW);
        } else {
          prossimoStato = CAMBIO_PWD_NEW_INVIO;
          cambiaStato(MSG_NON_VALIDO);
        }
      }
      break;

    // ========== CAMBIO_PWD_CONF: digita conferma password ==========
    case CAMBIO_PWD_CONF:
      if (!schermataAggiornata) {
        lcd.clear();
        lcd.setCursor(0, 0);
        lcd.print("Conferma pwd:");
        lcd.setCursor(0, 1);
        lcd.print("______");
        schermataAggiornata = true;
      }
      if (tasto != NO_KEY) {
        if (tasto == '*') {
          clearData();
          cambiaStato(CAMBIO_PWD_NEW);
        } else if (tasto != '#') {
          userInput[pressCount] = tasto;
          lcd.setCursor(pressCount, 1);
          lcd.print("*");
          pressCount++;
          if (pressCount == 6) {
            userInput[6] = '\0';
            pressCount = 0;
            cambiaStato(CAMBIO_PWD_CONF_INVIO);
          }
        }
      }
      break;

    // ========== CAMBIO_PWD_CONF_INVIO: # per confermare ==========
    case CAMBIO_PWD_CONF_INVIO:
      if (!schermataAggiornata) {
        lcd.clear();
        lcd.setCursor(0, 0);
        lcd.print(" '#' per INVIO");
        lcd.setCursor(0, 1);
        lcd.print(" '*' per CANC.");
        schermataAggiornata = true;
      }
      if (tasto != NO_KEY) {
        if (tasto == '#') {
          if (strcmp(nuovaPwd, userInput) == 0) {
            salvaPassword(nuovaPwd);
            clearData();
            cambiaStato(MSG_PWD_SALVATA);
          } else {
            clearData();
            cambiaStato(MSG_PWD_NO_MATCH);
          }
        } else if (tasto == '*') {
          clearData();
          cambiaStato(CAMBIO_PWD_NEW);
        } else {
          prossimoStato = CAMBIO_PWD_CONF_INVIO;
          cambiaStato(MSG_NON_VALIDO);
        }
      }
      break;

    // ========== SIRENA: allarme scattato! ==========
    case SIRENA:
      if (!schermataAggiornata) {
        lcd.clear();
        lcd.setCursor(0, 0);
        lcd.print("!! INTRUSIONE !!");
        lcd.setCursor(0, 1);
        lcd.print("Disattiva -> '*'");
        sirenaFreq = SIRENA_FREQ_MIN;
        sirenaDirezione = 1;
        schermataAggiornata = true;
      }

      aggiornareSirena();

      if (tasto == '*') {
        clearData();
        cambiaStato(SIRENA_PWD);
      }
      break;

    // ========== SIRENA_PWD: inserimento password ==========
    case SIRENA_PWD:
      if (!schermataAggiornata) {
        lcd.clear();
        lcd.setCursor(0, 0);
        lcd.print("!! INTRUSIONE !!");
        lcd.setCursor(0, 1);
        lcd.print("Ins. PSW:       ");
        schermataAggiornata = true;
      }

      aggiornareSirena();

      if (tasto != NO_KEY) {
        if (tasto == '*') {
          clearData();
          cambiaStato(SIRENA_PWD);
        } else if (tasto != '#') {
          userInput[pressCount] = tasto;
          pressCount++;
          lcd.setCursor(0, 1);
          lcd.print("                ");
          lcd.setCursor(0, 1);
          lcd.print("Ins. PSW:");
          for (int i = 0; i < pressCount && i < 6; i++) lcd.print('*');

          if (pressCount == 6) {
            userInput[6] = '\0';
            pressCount = 0;
            cambiaStato(SIRENA_CONFERMA);
          }
        }
      }
      break;

    // ========== SIRENA_CONFERMA: # per INVIO, * per CANC. ==========
    case SIRENA_CONFERMA:
      if (!schermataAggiornata) {
        lcd.clear();
        lcd.setCursor(0, 0);
        lcd.print(" '#' per INVIO");
        lcd.setCursor(0, 1);
        lcd.print(" '*' per CANC.");
        schermataAggiornata = true;
      }

      // La sirena continua a suonare
      aggiornareSirena();

      if (tasto != NO_KEY) {
        if (tasto == '#') {
          if (strcmp(userInput, master) == 0) {
            allarmeAttivo = false;
            noTone(pinBuzzer);
            digitalWrite(pinLedRosso, LOW);
            digitalWrite(pinLedVerde, HIGH);
            clearData();
            cambiaStato(ATTESA);
          } else {
            clearData();
            // Mostra errore brevemente poi torna a SIRENA
            cambiaStato(SIRENA_PWD_ERRATA);
          }
        } else if (tasto == '*') {
          clearData();
          cambiaStato(SIRENA);
        }
      }
      break;

    // ========== SIRENA_PWD_ERRATA: messaggio errore ==========
    case SIRENA_PWD_ERRATA:
      if (!schermataAggiornata) {
        lcd.clear();
        lcd.setCursor(0, 0);
        lcd.print("!! INTRUSIONE !!");
        lcd.setCursor(0, 1);
        lcd.print("  PWD ERRATA!   ");
        schermataAggiornata = true;
      }

      // La sirena continua a suonare
      aggiornareSirena();

      if (millis() - tempoStatoInizio >= 1500) {
        clearData();
        cambiaStato(SIRENA);
      }
      break;
  }
}


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//                      FUNZIONI AUSILIARIE
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void cambiaStato(Stato nuovoStato) {
  statoCorrente = nuovoStato;
  schermataAggiornata = false;
  tempoStatoInizio = millis();
}

void clearData() {
  pressCount = 0;
  memset(userInput, 0, PWD_LEN);
}

void clearNuovaPwd() {
  memset(nuovaPwd, 0, PWD_LEN);
}

// Genera il suono sirena - chiamata da SIRENA e SIRENA_CONFERMA
void aggiornareSirena() {
  if (millis() - sirenaUltimoStep >= SIRENA_STEP_MS) {
    sirenaUltimoStep = millis();
    tone(pinBuzzer, sirenaFreq);
    sirenaFreq += sirenaDirezione;
    if (sirenaFreq >= SIRENA_FREQ_MAX) sirenaDirezione = -1;
    if (sirenaFreq <= SIRENA_FREQ_MIN) sirenaDirezione =  1;
  }
}