Βιομετρικό προσωπικό ημερολόγιο: 5 βήματα (με εικόνες)

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:37

Αυτό το τακτοποιημένο μικρό gadget διαθέτει αισθητήρα δακτυλικών αποτυπωμάτων, ώστε να μπορείτε να ασφαλίσετε τα υπέροχα αντικείμενα σας σε μια εξατομικευμένη φορητή θήκη. Συνήθως κρατάω ημερολόγιο και στυλό και σχέδια για τα νέα μου έργα. Διαθέτει τρισδιάστατη θήκη και χρησιμοποιεί Arduino nano. Υπέροχη ιδέα για δώρο.

Βήμα 1: Συγκέντρωση υλικών

Arduino Nano

WS2812b Προγραμματιζόμενη LED x 10

Δίοδος IN4001

Μονάδα αισθητήρα FPM10A Fingerprint Reader Sensor

PCB Mount Tactile Switch Round

Μικρός διακόπτης SPDT ON-Off Miniature Slide Toggle Switch

USB Επαναφορτιζόμενη Powerbank 2200ma

SG90 Servo

Υπέρυθρος πομπός LED GL480

Υπέρυθρο Φωτοτρανζίστορ PT481F

Αντίσταση 1k & 2k2

Συρρίκνωση

Πίνακας Vero

Σύρμα σύνδεσης

Εποξειδική κόλλα

Ζεστή κόλλα

Βήμα 2: Τρισδιάστατη εκτύπωση της θήκης

Η θήκη εκτυπώθηκε σε εκτυπωτή Creality Ender 3 χρησιμοποιώντας τρεις ξεχωριστές εκτυπώσεις.

1. Βασική μονάδα
2. Καπάκι
3. Εσωτερικά εξαρτήματα θήκης

Τα αρχεία εκτύπωσης και οι οδηγίες για την εκτύπωση βρίσκονται εδώ στο Thingiverse.

Βήμα 3: Δημιουργήστε και δοκιμάστε το κύκλωμα

Πώς λειτουργεί το κύκλωμα

Το Arduino Nano είναι προγραμματισμένο να επικοινωνεί με έναν αισθητήρα Servo και δακτυλικών αποτυπωμάτων. Ο αισθητήρας δακτυλικών αποτυπωμάτων είναι προ -προγραμματισμένος με μια βιβλιοθήκη δακτυλικών αποτυπωμάτων που θέλετε να μπορείτε να ξεκλειδώσετε την πόρτα του ημερολογίου.

Το κουμπί κλειδώματος πόρτας χρησιμοποιείται για την ενεργοποίηση του μηχανισμού ασφάλισης όταν το καπάκι είναι κλειστό. Ένας αισθητήρας υπερύθρων χρησιμοποιείται για να ανιχνεύσει ότι η πόρτα είναι κλειστή.

Έχω χρησιμοποιήσει LEDs WS2182 που διαθέτουν ενσωματωμένο IC το οποίο τους επιτρέπει να αντιμετωπίζονται από το Arduino χρησιμοποιώντας τρία ξεχωριστά καλώδια, ωστόσο μπορεί να δημιουργηθεί ένα ευρύ φάσμα χρωμάτων και χρωμάτων φωτεινότητας στέλνοντας μια εντολή στο LED. Αυτό γίνεται μέσω μιας ειδικής βιβλιοθήκης που έχει φορτωθεί στο Arduino IDE που καλύπτεται στην ενότητα δοκιμών.

Δημιουργήστε και δοκιμάστε το κύκλωμα ανάγνωσης δακτυλικών αποτυπωμάτων

Συναρμολογήστε το κύκλωμα σε ένα Breadboard ακολουθώντας το διάγραμμα κυκλώματος που παρέχεται.

Οι ακόλουθες Βιβλιοθήκες πρέπει να ληφθούν και να προστεθούν στο Arduino IDE πριν από τη φόρτωση του προγράμματος στο Arduino Nano

FastLED.h

Adafruit_Fingerprint.h

Φορτώστε το αρχείο Adafruit_enroll_fingerprints. INO και ακολουθήστε τις οδηγίες για να εγγραφείτε 10 νέα δακτυλικά αποτυπώματα στις πρώτες 10 τοποθεσίες. Η συμβουλή μου είναι να χρησιμοποιήσετε δύο ξεχωριστά δάχτυλα 5 φορές, ώστε να είστε σίγουροι για ένα αξιόπιστο ξεκλείδωμα της μονάδας.

Δοκιμάστε τη Μονάδα

Φορτώστε το αρχείο Biometric_Personal_Diary. INO και φορτώστε τον κωδικό στο Arduino Nano. Δοκιμάστε το κουμπί κλειδώματος πόρτας λειτουργεί ο μηχανισμός ασφάλισης όταν ο αισθητήρας υπερύθρων είναι μπλοκαρισμένος προσομοιώνοντας ότι το καπάκι είναι κλειστό. Με την ενεργοποίηση εμφανίζεται η μπλε σειρά εκκίνησης LED. Το Servo πρέπει να είναι σταθερό και να μην φλυαρεί μετά την αρχική ενεργοποίηση.

Μόλις ενεργοποιηθεί, με τον αποκλεισμένο αισθητήρα υπερύθρων, θα πρέπει να ανάψει το πράσινο φως μέσα στον αισθητήρα εκτύπωσης δακτύλων. Σε αυτό το σημείο, η μονάδα είναι έτοιμη να διαβάσει ένα δακτυλικό αποτύπωμα. Τοποθετήστε το προηγουμένως σαρωμένο και εγγεγραμμένο δάχτυλό σας στον αισθητήρα και κρατήστε το έως ότου οι λυχνίες LED δείχνουν ότι έχει ολοκληρωθεί η ανάγνωση. Εάν τα LED είναι κόκκινα τότε το δακτυλικό αποτύπωμα δεν αναγνωρίζεται και η μονάδα θα προσπαθήσει να συνεχίσει να διαβάζει. Εάν οι λυχνίες LED είναι πράσινες, το δακτυλικό αποτύπωμα έχει αναγνωριστεί και θα πρέπει να δείτε το Servo να ενεργοποιείται. (Δείτε το βίντεο κλιπ της δοκιμής παραπάνω)

Βήμα 4: Συναρμολογήστε τον μηχανισμό κυκλώματος και βάσης

Arduino Nano

Τοποθετήστε το Arduino Nano σε ένα κομμάτι Vero Board κομμένο σε μέγεθος για να χωρέσει στη βασική κοιλότητα σύμφωνα με τις φωτογραφίες. Ακολουθήστε το διάγραμμα κυκλώματος και τις φωτογραφίες για να προσθέσετε τις συνδέσεις αντίστασης και τροφοδοσίας χρησιμοποιώντας καλώδιο σύνδεσης.

Αισθητήρας δακτυλικής εκτύπωσης

Χρησιμοποιώντας σύρμα σύνδεσης και θερμοσυρρικνωμένο συγκολλήστε προσεκτικά επιπλέον καλώδια επέκτασης στον αισθητήρα δακτυλικής εκτύπωσης για να διασφαλίσετε ότι τα καλώδια μπορούν να φτάσουν στο Arduino. Τοποθετήστε την καλωδίωση μέσα από τις τρύπες βάσης τακτοποιημένα σύμφωνα με τις φωτογραφίες. Τοποθετήστε τον Αισθητήρα εκτύπωσης δακτύλων στη μονάδα βάσης σύμφωνα με τις παρεχόμενες φωτογραφίες.

Αισθητήρας υπερύθρων

Ακολουθήστε το κύκλωμα για να συνδέσετε τον αισθητήρα IR και το LED και συνδέστε τους στη βάση 3D αισθητήρα LED που παρέχεται με θερμή κόλλα. Δρομολογήστε τα καλώδια στο Arduino για να βεβαιωθείτε ότι ταιριάζουν καλά στη μονάδα βάσης και μπορούν να φτάσουν στο Arduino. Βεβαιωθείτε ότι το κενό μεταξύ του υπέρυθρου LED και του αισθητήρα θα ταιριάζει στην καρτέλα της κλειστής πόρτας που παρέχεται στην τρισδιάστατη εκτύπωση σύμφωνα με τις φωτογραφίες. Αυτό χρησιμοποιείται για να σπάσει η δέσμη όταν η πόρτα του ημερολογίου είναι κλειστή.

Servo Unit

Τοποθετήστε το Servo στη βάση στήριξης Servo που παρέχεται στην τρισδιάστατη εκτύπωση. Τοποθετήστε προσεκτικά τα καλώδια μέσα στη βάση, ώστε να φτάσουν στο Arduino. Χρησιμοποιώντας ένα συνδετήρα, συνδέστε τον βραχίονα Servo στον μηχανισμό κλειδώματος και τοποθετήστε τον στη μονάδα βάσης. Αφήστε το Servo καθισμένο στη θέση του ώστε να μπορεί να ευθυγραμμιστεί και να σταθεροποιηθεί όταν πραγματοποιηθεί ο τελικός έλεγχος και η συναρμολόγηση.

Επαναφορτιζόμενη τράπεζα ισχύος

Βεβαιωθείτε ότι το Powerbank που χρησιμοποιείτε θα ταιριάζει στον παρεχόμενο χώρο και επίσης ενεργοποιήστε την πρόσβαση στη θύρα φόρτισης USB του Powerbank. Ευθυγραμμίστε τη θύρα USB στο μπροστινό μέρος της θήκης και χρησιμοποιήστε ένα τρυπάνι για να δημιουργήσετε μια κατάλληλη τρύπα για σκοπούς φόρτισης (Δείτε τη φωτογραφία)

Διακόπτες

Συνδέστε τους διακόπτες τροφοδοσίας και κουμπιών στο καλώδιο σύνδεσης και χρησιμοποιήστε εποξειδική κόλλα για να τους στερεώσετε στις οπές που παρέχονται στη μονάδα βάσης.

Βεβαιωθείτε ότι ο πίνακας και τα καλώδια Arduino θα χωρέσουν στην κοιλότητα δρομολογώντας προσεκτικά τα καλώδια και κόβοντας μήκη πριν από τη συγκόλληση στον πίνακα Vero.

Δοκιμή της μονάδας

Ενεργοποιήστε τη μονάδα χρησιμοποιώντας το διακόπτη και δοκιμάστε τη βασική λειτουργία της μονάδας.

Βήμα 5: Το βάζουμε όλα μαζί

Μόλις δοκιμαστεί η μονάδα, πρέπει να γίνουν οι τελικές ρυθμίσεις για να εξασφαλιστεί η ομαλή λειτουργία. Συνδέστε το καπάκι στη μονάδα βάσης και ελέγξτε αν η πόρτα ανοίγει και κλείνει ελεύθερα.

Ευθυγράμμιση μηχανισμού κλειδώματος σερβο

Παρατηρήστε τη θέση του Servo στο βίντεο κλιπ για το κλείσιμο και το άνοιγμα του μηχανισμού της πόρτας. Συναρμολογήστε τον μηχανισμό της πόρτας και ρυθμίστε τον βραχίονα σερβομηχανισμού για να βεβαιωθείτε ότι ο μηχανισμός κλειδώματος της πόρτας δεν έχει ενεργοποιηθεί. Τοποθετήστε τη γλωττίδα κλειδώματος πόρτας στη μονάδα βάσης για να ελέγξετε την ευθυγράμμιση του μηχανισμού ασφάλισης. Ενεργοποιήστε τη μονάδα και ελέγξτε ότι ο μηχανισμός πόρτας ενεργοποιεί σωστά και ταξιδεύει ελεύθερα. Η μονάδα αισθητήρα διαθέτει έναν οδηγό που βοηθά στη διασφάλιση ότι ο μηχανισμός κλειδώματος της πόρτας δεν μπλοκάρει. Μόλις διορθωθεί, κατόπιν θερμοκολλήστε τη μονάδα Servo και Sensor στη θέση της.

Τοποθετήστε τις κλειδαριές πόρτας και κλειστές πόρτες

Ενώ η καλωδίωση είναι καλά τοποθετημένη, τοποθετήστε το κάλυμμα σχήματος L στη θέση του για να αποκρύψετε το Nano, το Servo και την καλωδίωση. Μόλις μείνετε ικανοποιημένοι, βάλτε την καρτέλα κλειδώματος πόρτας και την καρτέλα κλεισίματος πόρτας στις οπές της μονάδας βάσης και ελέγξτε ότι ο μηχανισμός κλειδώματος λειτουργεί για να ανοίγει και να κλείνει.

Όταν ευθυγραμμιστεί και δοκιμαστεί, βάλτε εποξειδική κόλλα στις γλωττίδες και, στη συνέχεια, κλείστε απαλά το καπάκι και αφήστε το για μερικές ώρες να στεγνώσει. Τέλος δοκιμάστε τη λειτουργία της μονάδας πριν προσθέσετε το Ημερολόγιο, το Στυλό και άλλα αντικείμενα που θέλετε να προστατεύσετε από τα μικρά δάχτυλα και τα χέρια.

Ελπίζω να σας άρεσε η κατασκευή και η χρήση αυτού του δροσερού μικρού gadget !!