Διασύνδεση χωρητικού αισθητήρα δακτυλικών αποτυπωμάτων με Arduino UNO: 7 βήματα

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:31

Γεια, τι συμβαίνει, παιδιά! Akarsh εδώ από το CETech.

Σήμερα θα προσθέσουμε ένα προστατευτικό στρώμα στα έργα μας. Μην ανησυχείτε δεν πρόκειται να διορίσουμε σωματοφύλακες για το ίδιο. Θα είναι ένας χαριτωμένος αισθητήρας δακτυλικών αποτυπωμάτων με καλή εμφάνιση από το DFRobot.

Έτσι, όπως ανέφερα παραπάνω, σήμερα πρόκειται να διασυνδέσουμε έναν χωρητικό αισθητήρα δακτυλικών αποτυπωμάτων από το DFRobot με το Arduino UNO και μετά από αυτό, θα δοκιμάσουμε τρεις λειτουργίες αυτού του αισθητήρα που είναι η προσθήκη δακτυλικών αποτυπωμάτων, ο έλεγχος του προστιθέμενου δακτυλικού αποτυπώματος και στη συνέχεια η διαγραφή του προστιθέμενου δακτυλικό αποτύπωμα.

Πάμε λοιπόν στο διασκεδαστικό κομμάτι τώρα.

Βήμα 1: Αποκτήστε PCB για τα κατασκευασμένα έργα σας

Το PCBGOGO, που ιδρύθηκε το 2015, προσφέρει υπηρεσίες συναρμολόγησης PCB με το κλειδί στο χέρι, συμπεριλαμβανομένης της κατασκευής PCB, συναρμολόγησης PCB, προμήθειας εξαρτημάτων, λειτουργικών δοκιμών και προγραμματισμού IC.

Οι κατασκευαστικές του βάσεις είναι εξοπλισμένες με τον πιο προηγμένο εξοπλισμό παραγωγής όπως μηχανή συλλογής και τοποθέτησης YAMAHA, φούρνο Reflow, μηχανή συγκόλλησης κυμάτων, μηχανή δοκιμών X-RAY, AOI. και το πιο επαγγελματικό τεχνικό προσωπικό.

Αν και είναι μόλις πέντε ετών, τα εργοστάσιά τους έχουν εμπειρία στη βιομηχανία PCB για πάνω από 10 χρόνια στις κινεζικές αγορές. Είναι κορυφαίος ειδικός στη συναρμολόγηση επιφανειών, μέσω οπών και μικτής τεχνολογίας PCB και υπηρεσιών ηλεκτρονικής κατασκευής, καθώς και συναρμολόγησης PCB με το κλειδί στο χέρι.

Το PCBGOGO παρέχει την υπηρεσία παραγγελίας από το πρωτότυπο έως τη μαζική παραγωγή, ενώστε τώρα μαζί τους.

Βήμα 2: Σχετικά με τον χωρητικό αισθητήρα δακτυλικών αποτυπωμάτων

Σύνδεσμος προϊόντος:

Ο Capacitive Fingerprint Sensor είναι ένας συμπαγής και συμπαγής αισθητήρας που μοιάζει με αυτόν που βρίσκεται στο πίσω μέρος του smartphone σας. Έρχεται με LED στρογγυλής αναπνοής και έχει απλή δομή, μικρό μέγεθος και λεπτή εμφάνιση. Ο αισθητήρας προσφέρει γρήγορη ταχύτητα αναγνώρισης και υψηλή ασφάλεια. Υποστηρίζει αυθαίρετη αναγνώριση γωνίας 360 μοιρών και λειτουργία αυτοεκμάθησης, υψηλή απόδοση και χαμηλή κατανάλωση ενέργειας. Φορτωμένος με επεξεργαστή υψηλής απόδοσης ID809 και αισθητήρα δακτυλικών αποτυπωμάτων ημιαγωγών ως πυρήνα, ο αισθητήρας υιοθετεί έναν ενσωματωμένο αλγόριθμο IDfinger6.0, ο οποίος μπορεί να ολοκληρώσει ανεξάρτητα όλες τις εργασίες αναγνώρισης δακτυλικών αποτυπωμάτων. Αυτός ο αισθητήρας υποστηρίζει την επικοινωνία UART και ενώ εργάζεται με τη βιβλιοθήκη Arduino, μπορεί εύκολα να πραγματοποιήσει λειτουργίες όπως εγγραφή δακτυλικών αποτυπωμάτων, διαγραφή δακτυλικών αποτυπωμάτων κ.λπ. Το Αλλά ένα πράγμα που πρέπει να θυμάστε είναι ότι η χρωματική κωδικοποίηση των καλωδίων που συνοδεύει αυτήν τη συσκευή είναι διαφορετική από την κανονική κωδικοποίηση. Πρέπει λοιπόν να το φροντίσουμε ενώ κάνουμε τις συνδέσεις. Η χρωματική κωδικοποίηση έχει ως εξής:-

• Κόκκινο καλώδιο = Καρφίτσα γείωσης
• Black Wire = Rx (Καρφίτσα δέκτη)
• Κίτρινο καλώδιο = Tx (ακίδα πομπού)
• Green Wire = Vcc Pin
• Blue Wire = IRQ Pin (Καρφίτσα αιτήματος διακοπής που μπορεί να λάβει εξωτερικές διακοπές)
• Λευκό/Γκρι καλώδιο = Καρφίτσα τροφοδοσίας

Έτσι, εδώ χρησιμοποιούμε δύο ακίδες που μοιάζουν παρόμοιες αλλά έχουν διαφορετικές λειτουργίες, αυτές είναι οι ακίδες Vcc και τροφοδοσίας. Η λειτουργία του πείρου Vcc είναι ότι λειτουργεί ως ακίδα ενεργοποίησης. Όταν υπάρχει είσοδος ισχύος σε αυτήν την ακίδα τότε μόνο ο αισθητήρας θα λειτουργήσει διαφορετικά όχι. Από την άλλη πλευρά, η καρφίτσα τροφοδοσίας είναι εκεί για να ενεργοποιήσετε τη συσκευή ή να την ενεργοποιήσετε.

Βήμα 3: Τεχνικές προδιαγραφές και εφαρμογές του αισθητήρα

Οι τεχνικές προδιαγραφές αυτού του αισθητήρα είναι οι παρακάτω:-

• Τάση λειτουργίας: 3.3V
• Ρεύμα λειτουργίας: <60mA
• Μέθοδος επικοινωνίας: UART
• Χωρητικότητα αποθήκευσης: 80 δακτυλικά αποτυπώματα
• Χρόνος επαλήθευσης 1: 1: 300 ~ 400ms
• Ανάλυση Pixel: 508dpi
• Αριθμός εικονοστοιχείων: 160x160Δακτυλικό αποτύπωμα
• Περιοχή ανίχνευσης: 8,0mm x 8,0mm
• Περιβάλλον εργασίας: ‐40‐60
• Διάσταση: Διάμετρος 21mm/ightψος 5mm

Ορισμένες εφαρμογές αυτού του αισθητήρα είναι:-

• Σύστημα Συμμετοχής Χρόνου
• Κλείδωμα/ ξεκλείδωμα πόρτας
• Συστήματα ασφαλείας
• Κλείδωμα οθόνης/ξεκλείδωμα

Βήμα 4: Σύνδεση του αισθητήρα με το Arduino UNO

Για την εκτέλεση λειτουργιών όπως η εγγραφή δακτυλικών αποτυπωμάτων, η αναγνώριση και η διαγραφή πρέπει πρώτα να συνδέσουμε τον αισθητήρα στο Arduino UNO ακολουθώντας τα παρακάτω βήματα:-

1. Συνδέστε τον πείρο Vcc και τροφοδοτικού (πράσινο και λευκό καλώδιο αντίστοιχα) του σαρωτή δακτυλικών αποτυπωμάτων στον ακροδέκτη 3,3V του Arduino UNO.
2. Συνδέστε τον πείρο γείωσης (Κόκκινο καλώδιο) του σαρωτή με τον ακροδέκτη GND του Arduino.
3. Συνδέστε το Rx Pin (Black Wire) του σαρωτή με το Digital Pin 3 του Arduino.
4. Συνδέστε το Tx Pin (Yellow Wire) του σαρωτή με το Digital Pin 2 του Arduino.
5. Και τέλος, συνδέστε το IRQ Pin (Blue Wire) του σαρωτή στο ψηφιακό pin 6 του Arduino.

Με αυτόν τον τρόπο, ο σαρωτής δακτυλικών αποτυπωμάτων συνδέεται με το Arduino UNO και είναι έτοιμος για κωδικοποίηση. Τώρα πρέπει να συνδέσουμε το Arduino με τον υπολογιστή μας για το επόμενο βήμα.

Βήμα 5: Κωδικοποίηση του πίνακα Arduino

Τώρα σε αυτό το βήμα, θα ανεβάσουμε τον κωδικό στον πίνακα Arduino UNO. Μόλις ανέβει ο κώδικας, ο σαρωτής θα είναι σε θέση να αποθηκεύσει ένα νέο δακτυλικό αποτύπωμα, να αναγνωρίσει το δακτυλικό αποτύπωμα και επίσης να διαγράψει το ίδιο. Για αυτό το βήμα, πρέπει να ανατρέξετε στο αποθετήριο Github αυτού του έργου από εδώ και μετά ακολουθήστε τα παρακάτω βήματα:-

• Πρώτα απ 'όλα, πρέπει να κατεβάσετε το αρχείο DFRobot_ID809 από το αποθετήριο Github. Είναι η βιβλιοθήκη Arduino για το σαρωτή δακτυλικών αποτυπωμάτων. Μετά τη λήψη αυτού, πρέπει να το τοποθετήσετε στο φάκελο βιβλιοθηκών Arduino.
• Μετά από αυτό, πρέπει να ανοίξετε το αρχείο με το όνομα Arduino Code.ino. Αυτός είναι ο κώδικας που πρέπει να μεταφορτωθεί στο Arduino. Επικολλήστε αυτόν τον κωδικό στο Arduino IDE. Επιλέξτε τη σωστή πλακέτα, τη θύρα COM και πατήστε το κουμπί μεταφόρτωσης.

Και με αυτά τα βήματα, ο σαρωτής δακτυλικών αποτυπωμάτων μας είναι έτοιμος για χρήση και θα δοκιμάσουμε τις λειτουργίες του στο επόμενο βήμα.

Βήμα 6: Παίζοντας με το σαρωτή

Ο κώδικας που μόλις ανεβάσαμε είχε τρεις λειτουργίες. Αυτές οι λειτουργίες είναι η ανάγνωση και ο έλεγχος του δακτυλικού αποτυπώματος, η προσθήκη νέου δακτυλικού αποτυπώματος και η διαγραφή τυχόν πρόσθετου δακτυλικού αποτυπώματος. Τώρα λοιπόν θα δοκιμάσουμε αυτές τις συναρτήσεις. Για αυτό, πρέπει πρώτα να ανοίξουμε το Serial Monitor το οποίο θα εμφανίζει μηνύματα σύμφωνα με την εργασία που εκτελέστηκε. Θα αιωρηθούμε γύρω από κάθε μία από τις λειτουργίες.

• Προσθήκη νέου δακτυλικού αποτυπώματος: Για αυτήν τη λειτουργία, πρέπει να τοποθετήσουμε το δάχτυλό μας στο σαρωτή, θα δείτε ένα μπλε φως να αναβοσβήνει. Κρατήστε το δάχτυλό σας τοποθετημένο εκεί μέχρι να αναβοσβήνει το κίτρινο φως τρεις φορές και, στη συνέχεια, αφήστε το δάχτυλο. Αυτό δείχνει ότι ο σαρωτής έχει εισέλθει στη λειτουργία προσθήκης δακτυλικών αποτυπωμάτων και καθώς το δακτυλικό μας αποτύπωμα δεν έχει ήδη προστεθεί στον σαρωτή, αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο θα εμφανιστεί χωρίς εγγραφή στο Serial Monitor και θα εκχωρήσει ένα αναγνωριστικό στο ίδιο. Μετά από αυτό, πρέπει να βάλουμε το δάχτυλό μας ξανά στο σαρωτή και να περιμένουμε μέχρι να αναβοσβήνει η κίτρινη λυχνία και, στη συνέχεια, μπορούμε να αφήσουμε το σαρωτή. Πρέπει να επαναλάβουμε αυτή τη διαδικασία τοποθέτησης του δακτύλου στο σαρωτή και να αφήσουμε άλλες δύο φορές και συνολικά τρεις φορές για να προσθέσουμε το δακτυλικό μας αποτύπωμα. Καθώς ολοκληρώνουμε τη σάρωση για τρίτη φορά, θα δούμε ένα πράσινο φως στη θέση του κίτρινου φωτός. Αυτό δείχνει ότι το δακτυλικό αποτύπωμα προστίθεται επιτυχώς και το ίδιο μπορεί να δει και στη σειριακή οθόνη.
• Δοκιμή δακτυλικού αποτυπώματος: Τώρα μπορούμε να δοκιμάσουμε το προστιθέμενο δακτυλικό αποτύπωμα τοποθετώντας ξανά τον αντίχειρα στο σαρωτή. Αυτή τη φορά πρέπει να αφαιρέσουμε το δάχτυλό μας μετά το αναβοσβήσιμο του μπλε φωτός και θα δούμε ότι η πράσινη λυχνία ανάβει και θα εμφανιστεί ένα μήνυμα στη Σειριακή οθόνη που λέει ότι ταιριάζει επιτυχώς με το αναγνωριστικό του δακτυλικού αποτυπώματος.
• Διαγραφή του δακτυλικού αποτυπώματος: Για τη διαγραφή του δακτυλικού αποτυπώματος πρέπει να τοποθετήσουμε το δάχτυλό μας στο σαρωτή και να το κρατήσουμε εκεί μέχρι να αναβοσβήνει η κόκκινη λυχνία. Πρώτα απ 'όλα, θα αναβοσβήνει ένα μπλε φως που είναι η επιλογή για τον έλεγχο του δακτυλικού αποτυπώματος. Μετά από αυτό, θα αναβοσβήνει ένα κίτρινο φως που είναι η επιλογή για προσθήκη νέου δακτυλικού αποτυπώματος και στο τέλος, το κόκκινο φως θα αναβοσβήνει που δείχνει ότι το δακτυλικό αποτύπωμα έχει διαγραφεί και ένα μήνυμα στην Σειριακή οθόνη θα δείξει ότι το Δακτυλικό αποτύπωμα με αναγνωριστικό αριθ. διαγράφεται. Μετά τη διαγραφή, Εάν τοποθετήσουμε το δάχτυλό μας στο σαρωτή για έλεγχο, η κόκκινη λυχνία θα αναβοσβήνει και η σειριακή οθόνη θα εμφανίσει ένα μήνυμα που λέει ότι το δακτυλικό αποτύπωμα δεν ταιριάζει.

Με αυτόν τον τρόπο, θα είμαστε σε θέση να διασυνδέσουμε τον σαρωτή δακτυλικών αποτυπωμάτων στο Arduino IDE και να τον προσθέσουμε στα έργα μας όπου είναι δυνατόν.

Βήμα 7: Ένας άλλος τρόπος σύνδεσης του σαρωτή

Είναι ένας εναλλακτικός τρόπος σύνδεσης του σαρωτή δακτυλικών αποτυπωμάτων. Αυτό που μπορούμε να κάνουμε είναι ότι μπορούμε να συνδέσουμε το σαρωτή σε μετατροπέα USB σε σειριακό πριν τον συνδέσουμε απευθείας στο Arduino. Για αυτό, πρέπει να συνδέσουμε τις καρφίτσες Vcc και GND του σαρωτή με τις καρφίτσες Vcc και GND του μετατροπέα. Μετά από αυτό, πρέπει να συνδέσουμε τον πείρο Rx του σαρωτή με τον πείρο Tx του μετατροπέα και τον πείρο Tx του σαρωτή με τον πείρο Rx του μετατροπέα και με αυτόν τον τρόπο, ο σαρωτής συνδέεται με τον μετατροπέα. Τώρα μπορούμε να συνδέσουμε τον μετατροπέα στο φορητό υπολογιστή μας και μετά από αυτό, πρέπει να ανοίξουμε το λογισμικό κεντρικού υπολογιστή NOEM. Το Λογισμικό είναι διαθέσιμο στο αποθετήριο Github αυτού του έργου. Μπορείτε να αναφερθείτε σε αυτό από εδώ. Κατεβάστε το και μετά ανοίξτε το. Εκεί πρέπει να επιλέξετε την τιμή COM Port και Baud και είστε έτοιμοι να χρησιμοποιήσετε το λογισμικό. Υπάρχουν πολλές λειτουργίες που μπορούν να εκτελεστούν χρησιμοποιώντας αυτό το λογισμικό, όπως η προβολή της εικόνας του αποτυπωμένου δακτυλικού αποτυπώματος, ο έλεγχος του δακτυλικού αποτυπώματος και πολλές άλλες.

Έτσι, έχουμε μάθει πώς να διασυνδέουμε έναν χωρητικό αισθητήρα δακτυλικών αποτυπωμάτων στο Arduino και να τον χρησιμοποιούμε στα έργα μας. Ελπίζω να σας άρεσε το σεμινάριο. Ανυπομονώ να σας δω την επόμενη φορά. Μέχρι τότε απολαύστε τα Ηλεκτρονικά.