Φροντιστήριο αισθητήρα δακτυλικών αποτυπωμάτων Arduino: 6 βήματα (με εικόνες)

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

Αγαπητοί φίλοι καλώς ήρθατε σε ένα άλλο σεμινάριο! Σήμερα θα χτίσουμε ένα ενδιαφέρον έργο Arduino το οποίο χρησιμοποιεί μονάδα αισθητήρα δακτυλικών αποτυπωμάτων. Χωρίς άλλη καθυστέρηση, ας ξεκινήσουμε!

Πάντα ήθελα να δοκιμάσω μια μονάδα αισθητήρα δακτυλικών αποτυπωμάτων για να μάθω περισσότερα για την τεχνολογία της και να τη χρησιμοποιήσω σε μερικά από τα έργα μου, προκειμένου να τους προσθέσω βιομετρική ασφάλεια.

Για να αποδείξει μια απλή χρήση του αισθητήρα, δημιουργήθηκε αυτό το απλό έργο. Έχω συνδέσει τον αισθητήρα σε ένα Arduino Nano και χρησιμοποιώ επίσης τη μικρή αλλά πολύ γρήγορη έγχρωμη οθόνη TFT 1,44 ιντσών. Το έργο ζητά έγκυρο δακτυλικό αποτύπωμα για να ξεκλειδώσει. Όταν τοποθετώ το δάχτυλό μου στον αισθητήρα, αναγνωρίζει το δάχτυλό μου, γίνεται πράσινο το εικονίδιο δακτυλικών αποτυπωμάτων και με καλωσορίζει. Εάν η φίλη μου τοποθετήσει το δάχτυλό της στον αισθητήρα, την αναγνωρίζει επίσης και εμφανίζει ένα μήνυμα καλωσορίσματος με το όνομά της. Εάν τοποθετήσω άλλο ένα δάχτυλο στον αισθητήρα, το έργο δεν ξεκλειδώνει την οθόνη. Λειτουργεί μια χαρά και πρόκειται να δείτε, μπορείτε να χτίσετε αυτό το έργο σε λιγότερο από 10 λεπτά! Ας δούμε πώς να το πετύχουμε!

Βήμα 1: Αποκτήστε όλα τα μέρη

Τα μέρη που απαιτούνται για την κατασκευή αυτού του έργου είναι τα εξής:

• Ένα Arduino Nano ▶
• Η μονάδα αισθητήρα δακτυλικών αποτυπωμάτων ▶
• Έγχρωμη οθόνη TFT 1,44 ▶
• Ένα μικρό breadboard ▶
• Μερικά καλώδια ▶
• Powerbank ▶

Το κόστος αυτού του έργου είναι περίπου $ 30. Εάν λάβετε υπόψη την τεχνολογία που χρησιμοποιεί αυτό το έργο, αυτό το κόστος είναι πολύ χαμηλό. Πριν από 10 χρόνια, έργα όπως αυτό θα κόστιζαν μερικές εκατοντάδες δολάρια!

Βήμα 2: Η οθόνη LCD 1,44"

Αυτή η οθόνη είναι πολύ γρήγορη. Χρησιμοποιεί το πρόγραμμα οδήγησης ILI9163C. Έχει ανάλυση 128x128 pixel και μπορεί να εμφανίσει έως και 260.000 χρώματα. Είναι πολύ εύκολο στη χρήση με το Arduino και κοστίζει περίπου 4 $.

Η οθόνη χρησιμοποιεί το πρωτόκολλο SPI για να επικοινωνήσει με την πλακέτα Arduino. Χρειάζεται μόνο να συνδέσουμε 8 καλώδια για να λειτουργήσει. Ας αρχίσουμε.

Σύνδεση με το Arduino

Καρφίτσα Vcc ▶ 5V του Arduino

GND ▶ Arduino GND καρφίτσα

CS ▶ηφιακό Pin 10

RST ▶ DIgital Pin 9

A0 ▶ηφιακή ακίδα 8

SDA ▶ηφιακή ακίδα 11

SCK ▶ηφιακή ακίδα 13

Πείρος LED ▶ 3.3V του Arduino

Όπως μπορείτε να δείτε, αυτή η οθόνη είναι πολύ εύκολη στη χρήση με το Arduino. Είναι πολύ φθηνό, πολύ γρήγορο, είναι μικρό σε μέγεθος και αντλεί μόνο περίπου 30mA ρεύματος. Νομίζω ότι είναι μια ωραία οθόνη για χρήση σε έργα που δεν απαιτούν μεγάλη οθόνη αλλά το χρώμα θα ήταν ωραίο.

Μπορείτε να το αποκτήσετε εδώ ▶

Βήμα 3: Η μονάδα αισθητήρα δακτυλικών αποτυπωμάτων

Η μονάδα αισθητήρα δακτυλικών αποτυπωμάτων είναι μικρή και όμορφα κατασκευασμένη και χρησιμοποιεί μερικές προηγμένες μάρκες DSP (Signηφιακή Επεξεργασία Σήματος) στο εσωτερικό της.

Ο αισθητήρας λειτουργεί έτσι. Είναι ένας οπτικός αισθητήρας, που σημαίνει ότι αναλύει τη φωτογραφία ενός δακτύλου. Στη συνέχεια αποδίδει την εικόνα, κάνει κάποιους υπολογισμούς, βρίσκει τα χαρακτηριστικά αυτού του δακτύλου και στη συνέχεια αναζητά στη μνήμη του ένα δακτυλικό αποτύπωμα με τα ίδια χαρακτηριστικά. Μπορεί να τα πετύχει όλα αυτά σε λιγότερο από ένα δευτερόλεπτο!

Αυτή η μονάδα μπορεί να αποθηκεύσει έως και 1000 δακτυλικά αποτυπώματα στη μνήμη της και το ποσοστό ψευδούς αποδοχής της είναι μικρότερο από 0,001% που το καθιστά αρκετά ασφαλές! Μεγάλος! Τα παίρνουμε όλα σε μια πολύ εύκολη στη χρήση ενότητα και με πολύ χαμηλό κόστος! Είναι μια πραγματικά εντυπωσιακή τεχνολογία!

Μπορείτε να το αποκτήσετε εδώ ▶

Βήμα 4: Σύνδεση των εξαρτημάτων

Ας βάλουμε τώρα όλα τα μέρη μαζί.

Πρώτα πρέπει να συνδέσουμε τη μονάδα αισθητήρα δακτυλικών αποτυπωμάτων. Συνδέουμε το καλώδιο στο πίσω μέρος της μονάδας. Παρακαλούμε ελέγξτε τη συνημμένη φωτογραφία.

Σύνδεση αισθητήρα δακτυλικών αποτυπωμάτων

Black Wire ▶ Arduino GND

Κόκκινο καλώδιο ▶ Arduino 5V

Green Wire ▶ Digital Pin 2

White Wire ▶ ▶ηφιακή ακίδα 3

Είμαστε τώρα έτοιμοι να συνδέσουμε την οθόνη στο Arduino.

Σύνδεση οθόνης

Καρφίτσα Vcc ▶ 5V του Arduino

GND ▶ Arduino GND καρφίτσα

CS ▶ηφιακό Pin 10

RST ▶ DIgital Pin 9

A0 ▶ηφιακή ακίδα 8

SDA ▶ηφιακή ακίδα 11

SCK ▶ηφιακή ακίδα 13

Πείρος LED ▶ 3.3V του Arduino

Αυτό είναι! Είμαστε έτοιμοι να ενεργοποιήσουμε το έργο. Όπως βλέπετε λειτουργεί καλά! Εύκολο έτσι δεν είναι;

Βήμα 5: Ο Κώδικας του Έργου

Ας δούμε τώρα, την πλευρά του λογισμικού του έργου και πώς να καταχωρήσουμε τα δακτυλικά μας αποτυπώματα στην ενσωματωμένη μνήμη της μονάδας για να τα αναγνωρίσουμε.

Πρέπει να κατεβάσουμε μερικές βιβλιοθήκες. Πρώτα απ 'όλα χρειαζόμαστε τη βιβλιοθήκη Adafruit Fingerprint, τη βιβλιοθήκη Adafruit GFX και τη βιβλιοθήκη Sumotoy για την προβολή.

github.com/adafruit/Adafruit-Fingerprint-Sensor-Library

github.com/adafruit/Adafruit-GFX-Library

github.com/sumotoy/TFT_ILI9163C

Πρώτα απ 'όλα πρέπει να ανεβάσουμε το παράδειγμα εγγραφής στον πίνακα Arduino. Μεταβαίνουμε στο Αρχείο -> Παραδείγματα -> Βιβλιοθήκη αισθητήρων δακτυλικών αποτυπωμάτων Adafruit -> Εγγραφή. Με αυτό το παράδειγμα προγράμματος μπορούμε να αποθηκεύσουμε δακτυλικά αποτυπώματα στη μνήμη FLASH της μονάδας. Ανεβάζουμε το σκίτσο και ανοίγουμε το Serial Monitor. Το πρόγραμμα μας ζητά να εισαγάγουμε το αναγνωριστικό για εγγραφή. Στη συνέχεια τοποθετούμε το δάχτυλο στον αισθητήρα δύο φορές όπως μας έχουν δώσει οδηγίες και το δακτυλικό αποτύπωμα αποθηκεύεται! Μπορείτε να αποθηκεύσετε έως και 1000 δακτυλικά αποτυπώματα με αυτόν τον τρόπο!

Τώρα, ας φορτώσουμε τον κώδικα που έχω αναπτύξει. Χάρη στις βιβλιοθήκες της Adafruit, ο κώδικας του έργου είναι πολύ απλός. Ας δούμε ένα μικρό μέρος του κώδικα.

void loop () {

δακτυλικό αποτύπωμα = getFingerprintID (); // Σαρώνουμε το δακτυλικό αποτύπωμα εδώ καθυστέρηση (50). εάν (δακτυλικό αποτύπωμα == 1) // Βρήκαμε έγκυρο δακτυλικό αποτύπωμα με το αναγνωριστικό 1 {display.drawBitmap (30, 35, εικονίδιο, 60, 60, ΠΡΑΣΙΝΟ). καθυστέρηση (2000). displayUnlockedScreen (); displayIoanna (); καθυστέρηση (5000)? display.fillScreen (ΜΑΥΡΟ); displayLockScreen (); }

εάν (δακτυλικό αποτύπωμα == 2) // Βρήκαμε έγκυρο δακτυλικό αποτύπωμα με το αναγνωριστικό 2

{

display.drawBitmap (30, 35, εικονίδιο, 60, 60, ΠΡΑΣΙΝΟ) καθυστέρηση (2000). displayUnlockedScreen (); displayNick (); καθυστέρηση (5000)? display.fillScreen (ΜΑΥΡΟ); displayLockScreen (); }}

Ξεκινάμε τον αισθητήρα και την οθόνη και ελέγχουμε για ένα δάχτυλο στον αισθητήρα κάθε 50ms. Εάν υπάρχει ένα δάχτυλο στον αισθητήρα, ζητάμε από τη μονάδα να αναζητήσει εάν το δάχτυλο είναι εγγεγραμμένο στη μνήμη του. Εάν εντοπίσει το δακτυλικό αποτύπωμα στη μνήμη, επιστρέφει το αναγνωριστικό δακτυλικών αποτυπωμάτων. Στη συνέχεια εμφανίζει ένα μήνυμα καλωσορίσματος και κλειδώνει ξανά την οθόνη μετά από μερικά δευτερόλεπτα.

Όπως πάντα, μπορείτε να βρείτε τον κωδικό του έργου που επισυνάπτεται σε αυτό το Instructable. Δεδομένου ότι ενημερώνω τον κωδικό κατά καιρούς, για την πιο πρόσφατη έκδοση του κώδικα επισκεφθείτε την ιστοσελίδα του έργου:

Βήμα 6: Τελικές σκέψεις

Είμαι πραγματικά εντυπωσιασμένος από την απόδοση και την ευκολία χρήσης αυτής της μονάδας αισθητήρα δακτυλικών αποτυπωμάτων. Με πολύ χαμηλό κόστος μπορούμε να προσθέσουμε βιομετρικά χαρακτηριστικά ασφαλείας στα έργα μας. Αυτό είναι υπέροχο. Έργα όπως αυτό θα ήταν αδύνατα για έναν κατασκευαστή ακόμη και πριν από μερικά χρόνια. Αυτή είναι η ομορφιά και η δύναμη του υλικού και του λογισμικού ανοιχτού κώδικα. Μετά από αυτήν την πρώτη δοκιμή θα χρησιμοποιήσω τη μονάδα αισθητήρα δακτυλικών αποτυπωμάτων μαζί με μια ηλεκτρική κλειδαριά για να δούμε αν μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε αυτόν τον αισθητήρα σε πραγματική κατάσταση, οπότε μείνετε συντονισμένοι. Πείτε μου τις σκέψεις σας σχετικά με αυτόν τον αισθητήρα, στην παρακάτω ενότητα σχολίων. Ευχαριστώ!