Rozhranie kapacitného snímača odtlačkov prstov s Arduino UNO: 7 krokov

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:55

Hej, čo sa deje, chlapci! Akarsh tu z CETech.

Dnes budeme k našim projektom pridávať ochrannú vrstvu. Nebojte sa, nebudeme menovať žiadnych osobných strážcov za to isté. Bude to roztomilý, dobre vyzerajúci snímač odtlačkov prstov od DFRobot.

Ako som už uviedol vyššie, dnes sa chystáme prepojiť kapacitný snímač odtlačkov prstov od DFRobot s Arduino UNO a potom otestujeme tri funkcie tohto senzora, ktorými sú pridanie odtlačku prsta, kontrola pridaného odtlačku prsta a potom vymazanie pridaného odtlačok prsta.

Prejdime teda teraz k zábavnej časti.

Krok 1: Vyrobte si DPS pre svoje projekty

PCBGOGO, založená v roku 2015, ponúka služby montáže DPS na kľúč, vrátane výroby DPS, montáže DPS, získavania komponentov, testovania funkčnosti a programovania IC.

Jeho výrobné základne sú vybavené najmodernejšími výrobnými zariadeniami, ako sú vyberacie a umiestňovacie stroje YAMAHA, pec Reflow, spájkovačka Wave, X-RAY, testovací stroj AOI; a najpovolanejší technický personál.

Napriek tomu, že majú iba 5 rokov, majú továrne v oblasti PCB viac ako 10 rokov pôsobenia na čínskych trhoch. Je popredným špecialistom na montáž povrchových dosiek, dier a zmiešaných technológií montáže DPS a služby elektronickej výroby, ako aj montáže DPS na kľúč.

PCBGOGO poskytuje službu objednávania od prototypu po sériovú výrobu, pripojte sa k nim hneď.

Krok 2: O kapacitnom snímači odtlačkov prstov

Odkaz na produkt:

Kapacitný snímač odtlačkov prstov je pekný a kompaktný, ktorý je podobný tomu na zadnej strane vášho smartfónu. Dodáva sa s okrúhlymi LED diódami na dýchanie a má jednoduchú štruktúru, malé rozmery a jemný vzhľad. Senzor ponúka vysokú rýchlosť rozpoznávania a vysokú bezpečnosť. Podporuje 360-stupňové rozpoznávanie ľubovoľného uhla a funkciu hlbokého samoučenia, vysoký výkon a nízku spotrebu energie. Senzor je vybavený vysoko výkonným procesorom ID809 a polovodičovým snímačom odtlačkov prstov ako jadrom a má vstavaný algoritmus IDfinger6.0, ktorý dokáže dokončiť všetky práce na identifikácii odtlačkov prstov nezávisle. Tento senzor podporuje komunikáciu UART a pri práci s knižnicou Arduino môže ľahko realizovať funkcie ako registrácia odtlačkov prstov, vymazanie odtlačkov prstov atď. Jedná sa o 6 -kolíkové zariadenie, ktoré je možné ľahko pripojiť k mikrokontrolérom pomocou konektora pitch, ktorý je súčasťou balenia.. Jednu vec je však potrebné mať na pamäti, že farebné kódovanie vodičov dodávaných s týmto zariadením sa líši od bežného kódovania. Pri vytváraní spojení sa teda musíme o to starať. Farebné kódovanie je uvedené nižšie:-

• Červený vodič = uzemňovací kolík
• Čierny vodič = Rx (kolík prijímača)
• Žltý vodič = Tx (kolík vysielača)
• Zelený vodič = kolík Vcc
• Modrý vodič = kolík IRQ (kolík žiadosti o prerušenie, ktorý je schopný prijímať externé prerušenia)
• Bielo/sivý drôt = kolík napájacieho zdroja

Takže tu používame dva piny, ktoré sú podobné, ale majú rôzne funkcie, to sú kolíky Vcc a napájania. Funkciou kolíka Vcc je, že funguje ako aktivačný kolík. Keď je na tomto kolíku príkon, potom bude fungovať iba senzor, inak nie. Na druhej strane je tu kolík napájacieho zdroja na zapnutie alebo zapnutie zariadenia.

Krok 3: Technické špecifikácie a aplikácie snímača

Technické špecifikácie tohto senzora sú uvedené nižšie:-

• Prevádzkové napätie: 3,3V
• Prevádzkový prúd: <60mA
• Spôsob komunikácie: UART
• Úložná kapacita: 80 odtlačkov prstov
• Čas overenia 1: 1: 300 ~ 400ms
• Rozlíšenie pixelov: 508 dpi
• Počet pixelov: 160 x 160 Odtlačok prsta
• Detekčná oblasť: 8,0 mm x 8,0 mm
• Pracovné prostredie: -40-60 ℃
• Rozmer: priemer 21 mm/výška 5 mm

Niektoré aplikácie tohto snímača sú:-

• Systém dochádzky
• Zamknutie/ odomknutie dverí
• Zabezpečovacie systémy
• Uzamknutie/odomknutie obrazovky

Krok 4: Pripojenie senzora k Arduino UNO

Na vykonávanie operácií, ako je zaznamenávanie odtlačkov prstov, rozpoznávanie a mazanie, musíme najskôr pripojiť snímač k Arduino UNO podľa nasledujúcich krokov:-

1. Pripojte Vcc a napájací kolík (zelený a biely vodič) snímača odtlačkov prstov k 3,3 V kolíku Arduino UNO.
2. Pripojte uzemňovací kolík (červený vodič) skenera k kolíku GND zariadenia Arduino.
3. Pripojte kolík Rx (čierny vodič) skenera k digitálnemu kolíku 3 Arduino.
4. Pripojte pin Tx (žltý vodič) skenera k digitálnemu kolíku 2 Arduino.
5. A nakoniec pripojte pin IRQ (modrý vodič) skenera k digitálnemu kolíku 6 Arduino.

Týmto spôsobom je snímač odtlačkov prstov pripojený k Arduino UNO a je pripravený na kódovanie. Teraz teda musíme pripojiť Arduino k svojmu počítaču ako ďalší krok.

Krok 5: Kódovanie dosky Arduino

Teraz v tomto kroku ideme nahrať kód na našu dosku Arduino UNO. Hneď ako sa kód nahrá, skener bude schopný uložiť nový odtlačok prsta, rozpoznať ho a tiež ho odstrániť. V tomto kroku sa musíte odtiaľto obrátiť na úložisko Github tohto projektu a potom postupujte podľa nižšie uvedených krokov:-

• Najprv si musíte stiahnuť súbor DFRobot_ID809 z úložiska Github. Je to knižnica Arduino pre snímač odtlačkov prstov. Po stiahnutí tohto súboru ho musíte vložiť do priečinka Knižnice Arduino.
• Potom musíte otvoriť súbor s názvom Arduino Code.ino. Toto je kód, ktorý je potrebné nahrať do Arduina. Vložte tento kód do svojho Arduino IDE. Vyberte správnu dosku, COM port, a kliknite na tlačidlo nahrávania.

A pomocou týchto krokov je náš snímač odtlačkov prstov pripravený na použitie a v nasledujúcom kroku otestujeme jeho funkcie.

Krok 6: Hra so skenerom

Kód, ktorý sme práve nahrali, mal v sebe tri funkcie. Medzi tieto funkcie patrí čítanie a testovanie odtlačkov prstov, pridanie nového odtlačku prsta a odstránenie akéhokoľvek pridaného odtlačku prsta. Teraz teda budeme testovať tieto funkcie. Na to musíme najskôr otvoriť sériový monitor, ktorý bude zobrazovať správy podľa vykonanej úlohy. Budeme sa pohybovať po každej z operácií jednu po druhej.

• Pridanie nového odtlačku prsta: Pri tejto operácii musíme priložiť prst na skener, aby blikalo modré svetlo. Prst držte tam, kým žlté svetlo trikrát neblikne, a potom prst uvoľnite. To ukazuje, že skener vstúpil do režimu pridávania odtlačkov prstov a pretože náš odtlačok prsta ešte nie je k skeneru pridaný, preto by sa na sériovom monitore zobrazoval neregistrovaný a priradil by mu rovnaké ID. Potom musíme znova položiť prst na skener a počkať, kým nezačne blikať žlté svetlo, a potom ho môžeme uvoľniť. Tento proces umiestnenia prsta na skener a uvoľnenia musíme zopakovať ešte dvakrát a celkovo trikrát, aby sme mohli pridať svoj odtlačok prsta. Keď skenovanie dokončíme tretíkrát, namiesto žltého svetla uvidíme zelené svetlo. To ukazuje, že odtlačok prsta bol úspešne pridaný a to isté je možné vidieť aj na sériovom monitore.
• Testovanie odtlačku prsta: Teraz môžeme otestovať pridaný odtlačok prsta opätovným umiestnením palca na skener. Tentokrát musíme prst odstrániť po blikaní modrého svetla a uvidíme, že sa rozsvieti zelené svetlo a na sériovom monitore sa zobrazí správa, že úspešne zodpovedal ID odtlačku prsta.
• Odstránenie odtlačku prsta: Na odstránenie odtlačku prsta musíme priložiť prst na skener a nechať ho tam priložený, kým nezačne blikať červené svetlo. V prvom rade bude blikať modré svetlo, čo je možnosť testovania odtlačku prsta. Potom bude blikať žlté svetlo, čo je možnosť pridania nového odtlačku prsta, a nakoniec bude blikať červené svetlo, ktoré ukazuje, že odtlačok prsta je vymazaný a správa na sériovom monitore ukáže, že odtlačok prsta s identifikačným číslom sa vypúšťa. Po odstránení, Ak položíme prst na skener na testovanie, začne blikať červené svetlo a na sériovom monitore sa zobrazí správa, že odtlačok prsta nie je zhodný.

Týmto spôsobom budeme môcť prepojiť skener odtlačkov prstov s Arduino IDE a môžeme ho pridať do našich projektov, kdekoľvek to bude možné.

Krok 7: Ďalší spôsob pripojenia skenera

Je to alternatívny spôsob pripojenia snímača odtlačkov prstov. Čo môžeme urobiť, je, že skener môžeme pripojiť k prevodníku USB na sériový port pred jeho priamym pripojením k Arduinu. Na to potrebujeme pripojiť kolíky Vcc a GND skenera k kolíkom Vcc a GND prevodníka. Potom musíme pripojiť pin Rx skenera k kolíku Tx prevodníka a kolík Tx skenera k kolíku Rx prevodníka a týmto spôsobom je skener pripojený k prevodníku. Teraz môžeme prevodník pripojiť k prenosnému počítaču a potom musíme otvoriť hostiteľský softvér NOEM. Softvér je k dispozícii v úložisku Github tohto projektu. Môžete sa na to odvolať odtiaľto. Stiahnite si ho a potom ho otvorte. Tam musíte vybrať port COM a prenosovú rýchlosť a ste pripravení používať softvér. Pomocou tohto softvéru je možné vykonať mnoho operácií, ako je zobrazenie obrázku nasnímaného odtlačku prsta, vykonanie kontroly odtlačku prsta a mnoho ďalších.

Týmto spôsobom sme sa naučili prepojiť kapacitný snímač odtlačkov prstov s Arduinom a používať ho v našich projektoch. Dúfam, že sa vám návod páčil. Teším sa na vás nabudúce. Do tej doby si užite elektroniku.