Výukový program snímača odtlačkov prstov Arduino: 6 krokov (s obrázkami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 12:00

Milí priatelia, vitajte pri ďalšom návode! Dnes budeme stavať zaujímavý projekt Arduino, ktorý používa modul snímača odtlačkov prstov. Bez ďalšieho zdržania začnime!

Vždy som chcel vyskúšať modul snímača odtlačkov prstov, aby som sa dozvedel viac o jeho technológii a použil ho v niektorých svojich projektoch, aby som k nim pridal biometrické zabezpečenie.

Aby sa predviedlo jednoduché použitie senzora, zostavil sa tento jednoduchý projekt. Pripojil som snímač k Arduino Nano a používam aj malý, ale veľmi rýchly 1,44 palcový farebný TFT displej. Projekt vyžaduje na odomknutie platný odtlačok prsta. Keď položím prst na snímač, rozpozná môj prst, zmení farbu ikony odtlačku prsta na zelenú a privíta ma. Ak moja priateľka položí prst na snímač, tiež ju rozpozná a zobrazí uvítaciu správu s jej menom. Ak priložím ďalší prst na senzor, projekt neodomkne obrazovku. Funguje to dobre a uvidíte, že tento projekt môžete postaviť za menej ako 10 minút! Pozrime sa, ako to dosiahnuť!

Krok 1: Získajte všetky diely

Časti potrebné na výstavbu tohto projektu sú tieto:

• Arduino Nano ▶
• Modul snímača odtlačkov prstov ▶
• 1,44”farebný TFT displej ▶
• Malý breadboard ▶
• Niektoré káble ▶
• Powerbank ▶

Náklady na tento projekt sa pohybujú okolo 30 dolárov. Ak vezmete do úvahy technológiu, ktorú tento projekt používa, sú tieto náklady veľmi nízke. Pred 10 rokmi by takéto projekty stáli niekoľko stoviek dolárov!

Krok 2: 1,44 palcový LCD displej

Tento displej je veľmi rýchly. Používa ovládač ILI9163C. Má rozlíšenie 128 x 128 pixelov a dokáže zobraziť až 260 000 farieb. Použitie s Arduinom je veľmi jednoduché a stojí okolo 4 $.

Na komunikáciu s doskou Arduino displej používa protokol SPI. Aby to fungovalo, potrebujeme pripojiť iba 8 drôtov. Začnime.

Spojenie s Arduino

Vcc ▶ 5V pin Arduina

GND ▶ Arduino GND pin

CS ▶ Digitálny kolík 10

RST ▶ Digitálny kolík 9

A0 ▶ Digitálny kolík 8

SDA ▶ Digitálny kolík 11

SCK ▶ Digitálny kolík 13

LED ▶ 3,3 V kolík Arduina

Ako vidíte, tento displej sa s Arduinom veľmi ľahko používa. Je veľmi lacný, veľmi rýchly, má malé rozmery a odoberá iba okolo 30mA prúdu. Myslím, že je to pekný displej na použitie v projektoch, ktoré nevyžadujú veľký displej, ale farba by bola pekná.

Môžete ho získať tu ▶

Krok 3: Modul snímača odtlačkov prstov

Modul snímača odtlačkov prstov je malý a pekne zostavený a vnútri obsahuje niekoľko pokročilých čipov DSP (Digital Signal Processing).

Senzor funguje takto. Jedná sa o optický senzor, čo znamená, že analyzuje fotografiu prsta. Potom vykreslí obrázok, vykoná určité výpočty, nájde vlastnosti tohto prsta a potom v jeho pamäti vyhľadá odtlačok prsta s rovnakými charakteristikami. To všetko môže dosiahnuť za menej ako sekundu!

Tento modul môže do pamäte uložiť až 1 000 odtlačkov prstov a jeho miera falošného prijatia je nižšia ako 0,001%, čo ho robí celkom bezpečným! Skvelé! To všetko dostaneme vo veľmi ľahko použiteľnom module a za veľmi nízke náklady! Je to skutočne pôsobivá technológia!

Môžete ho získať tu ▶

Krok 4: Pripojenie dielov

Teraz spojme všetky časti dohromady.

Najprv musíme pripojiť modul snímača odtlačkov prstov. Pripojíme kábel na zadnej strane modulu. Pozrite sa prosím na priloženú fotografiu.

Pripojenie snímača odtlačkov prstov

Čierny drôt ▶ Arduino GND

Červený drôt ▶ Arduino 5V

Zelený drôt ▶ Digitálny kolík 2

Biely drôt ▶ Digitálny kolík 3

Teraz sme pripravení pripojiť displej k Arduinu.

Pripojenie displeja

Vcc ▶ 5V pin Arduina

GND ▶ Arduino GND pin

CS ▶ Digitálny kolík 10

RST ▶ Digitálny kolík 9

A0 ▶ Digitálny kolík 8

SDA ▶ Digitálny kolík 11

SCK ▶ Digitálny kolík 13

LED ▶ 3,3V kolík Arduina

To je všetko! Sme pripravení projekt zapnúť. Ako vidíte, funguje to dobre! Ľahké nie?

Krok 5: Kód projektu

Teraz sa pozrime na softvérovú stránku projektu a spôsob, ako zaregistrovať svoje odtlačky prstov do vstavanej pamäte modulu, aby sme ich rozpoznali.

Musíme stiahnuť niektoré knižnice. Na zobrazenie potrebujeme predovšetkým knižnicu odtlačkov prstov Adafruit, knižnicu Adafruit GFX a knižnicu Sumotoy.

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

github.com/adafruit/Adafruit-GFX-Library

github.com/sumotoy/TFT_ILI9163C

Najprv musíme nahrať príklad zápisu na našu dosku Arduino. Prejdeme na Súbor -> Príklady -> Knižnica snímača odtlačkov prstov Adafruit -> Zaregistrovať sa. V tomto príklade programu môžeme ukladať odtlačky prstov do pamäte FLASH modulu. Odošleme náčrt a otvoríme Sériový monitor. Program nás požiada o zadanie ID na zápis. Potom dvakrát položíme prst na snímač podľa našich pokynov a odtlačok prsta sa uloží! Týmto spôsobom môžete uložiť až 1 000 odtlačkov prstov!

Teraz načítajme kód, ktorý som vyvinul. Vďaka knižniciam Adafruit je kód projektu veľmi jednoduchý. Pozrime sa na malú časť kódu.

prázdna slučka () {

fingerprintID = getFingerprintID (); // Tu naskenujeme odtlačok prsta (50); if (fingerprintID == 1) // Našli sme platný odtlačok prsta s id 1 {display.drawBitmap (30, 35, ikona, 60, 60, ZELENÁ); oneskorenie (2000); displayUnlockedScreen (); displayIoanna (); oneskorenie (5 000); display.fillScreen (ČIERNA); displayLockScreen (); }

if (fingerprintID == 2) // Našli sme platný odtlačok prsta s ID 2

{

display.drawBitmap (30, 35, ikona, 60, 60, ZELENÁ); oneskorenie (2000); displayUnlockedScreen (); displayNick (); oneskorenie (5 000); display.fillScreen (ČIERNA); displayLockScreen (); }}

Spustíme snímač a displej a každých 50 ms skontrolujeme, či na snímači nie je prst. Ak je na snímači prst, požiadame modul, aby vyhľadal, či je tento prst zapísaný v jeho pamäti. Ak nájde odtlačok prsta v pamäti, vráti ID tohto odtlačku prsta. Potom sa zobrazí uvítacia správa a po niekoľkých sekundách sa obrazovka znova uzamkne.

Ako vždy, v tomto návode nájdete kód projektu. Keďže čas od času aktualizujem kód, najnovšiu verziu kódu nájdete na webovej stránke projektu:

Krok 6: Záverečné myšlienky

Som naozaj ohromený výkonom a jednoduchým používaním tohto modulu snímača odtlačkov prstov. S veľmi nízkymi nákladmi môžeme do našich projektov pridať funkcie biometrického zabezpečenia. To je úžasné. Podobné projekty by boli pre výrobcu nemožné dokonca aj pred niekoľkými rokmi. V tom je krása a sila hardvéru a softvéru s otvoreným zdrojovým kódom. Po tomto prvom teste použijem modul snímača odtlačkov prstov spolu s elektrickým zámkom, aby sme zistili, či môžeme tento snímač použiť v skutočnej životnej situácii, takže zostaňte naladení. Dajte mi vedieť svoje názory na tento senzor v nižšie uvedenej sekcii komentárov. Vďaka!