„Arduino“pirštų atspaudų jutiklio pamoka: 6 žingsniai (su nuotraukomis)

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:48

Mieli draugai, kviečiame į kitą pamoką! Šiandien mes sukursime įdomų „Arduino“projektą, kuriame naudojamas pirštų atspaudų jutiklio modulis. Nedelsdami, pradėkime!

Visada norėjau išbandyti pirštų atspaudų jutiklio modulį, kad galėčiau daugiau sužinoti apie jo technologiją ir panaudoti jį kai kuriuose savo projektuose, kad jiems būtų suteikta biometrinė sauga.

Norėdami parodyti paprastą jutiklio naudojimą, sukūrė šį paprastą projektą. Aš prijungiau jutiklį prie „Arduino Nano“, taip pat naudoju mažą, bet labai greitą 1,44 colio spalvotą TFT ekraną. Projektas prašo galiojančio piršto atspaudo, kad būtų galima atrakinti. Kai uždedu pirštą ant jutiklio, jis atpažįsta mano pirštą, paverčia piršto atspaudo piktogramą žalia ir mane pasitinka. Jei mano mergina uždeda pirštą ant jutiklio, jis taip pat ją atpažįsta ir rodo sveikinimo pranešimą su jos vardu. Jei uždedu kitą pirštą ant jutiklio, projektas neatrakina ekrano. Tai veikia gerai ir jūs pamatysite, kad galite sukurti šį projektą mažiau nei per 10 minučių! Pažiūrėkime, kaip tai pasiekti!

1 žingsnis: Gaukite visas dalis

Šiam projektui sukurti reikalingos šios dalys:

• „Arduino Nano“▶
• Pirštų atspaudų jutiklio modulis ▶
• 1,44 colio spalvotas TFT ekranas ▶
• Maža duonos lentelė ▶
• Kai kurie laidai ▶
• „Powerbank“▶

Šio projekto kaina yra apie 30 USD. Jei atsižvelgsite į šiame projekte naudojamą technologiją, ši kaina bus labai maža. Prieš 10 metų tokie projektai kainuotų kelis šimtus dolerių!

2 žingsnis: 1,44 colio LCD ekranas

Šis ekranas yra labai greitas. Jis naudoja ILI9163C tvarkyklę. Jis turi 128x128 pikselių skiriamąją gebą ir gali rodyti iki 260 000 spalvų. Tai labai paprasta naudoti su „Arduino“ir kainuoja apie 4 USD.

Ekranas naudoja SPI protokolą, kad galėtų bendrauti su „Arduino“plokšte. Mums reikia prijungti tik 8 laidus, kad jis veiktų. Pradėkime.

Ryšys su „Arduino“

Vcc ▶ 5 V „Arduino“kaištis

GND ▶ „Arduino GND“kaištis

CS ▶ Skaitmeninis kaištis 10

RST ▶ DIgitalinis kaištis 9

A0 ▶ Skaitmeninis kaištis 8

SDA ▶ Skaitmeninis kaištis 11

SCK ▶ Skaitmeninis kaištis 13

Šviesos diodas ▶ 3.3 V „Arduino“kaištis

Kaip matote, šį ekraną labai lengva naudoti su „Arduino“. Jis yra labai pigus, labai greitas, jis yra mažo dydžio ir sunaudoja tik apie 30 mA srovės. Manau, kad tai puikus ekranas, naudojamas projektams, kuriems nereikia didelio ekrano, bet spalva būtų graži.

Ją galite gauti čia ▶

3 žingsnis: pirštų atspaudų jutiklio modulis

Pirštų atspaudų jutiklio modulis yra mažas ir gražiai sukonstruotas, jo viduje naudojami keli pažangūs DSP (skaitmeninio signalo apdorojimo) lustai.

Jutiklis veikia taip. Tai optinis jutiklis, o tai reiškia, kad jis analizuoja piršto nuotrauką. Tada jis atvaizduoja vaizdą, atlieka tam tikrus skaičiavimus, nustato to piršto ypatybes ir tada jo atmintyje ieško tų pačių savybių pirštų atspaudų. Visa tai galima pasiekti per mažiau nei sekundę!

Šis modulis gali išsaugoti iki 1000 pirštų atspaudų savo atmintyje, o klaidingo priėmimo rodiklis yra mažesnis nei 0,001%, todėl jis yra gana saugus! Puiku! Visa tai gauname labai lengvai naudojamame modulyje ir labai pigiai! Tai tikrai įspūdinga technologija!

Ją galite gauti čia ▶

4 žingsnis: dalių prijungimas

Dabar sudėkime visas dalis.

Pirmiausia turime prijungti pirštų atspaudų jutiklio modulį. Mes prijungiame kabelį modulio gale. Prašome patikrinti pridėtą nuotrauką.

Pirštų atspaudų jutiklio jungtis

Juoda viela ▶ „Arduino GND“

Raudona viela ▶ „Arduino 5V“

Žalia viela ▶ Skaitmeninis kaištis 2

Balta viela ▶ Skaitmeninis kaištis 3

Dabar esame pasirengę prijungti ekraną prie „Arduino“.

Ekrano jungtis

Vcc ▶ 5 V „Arduino“kaištis

GND ▶ „Arduino GND“kaištis

CS ▶ Skaitmeninis kaištis 10

RST ▶ DIgitalinis kaištis 9

A0 ▶ Skaitmeninis kaištis 8

SDA ▶ Skaitmeninis kaištis 11

SCK ▶ Skaitmeninis kaištis 13

Šviesos diodas ▶ 3.3 V „Arduino“kaištis

Viskas! Esame pasirengę įgyvendinti projektą. Kaip matote, tai gerai veikia! Lengva ar ne?

5 žingsnis: projekto kodas

Dabar pažiūrėkime, kokia yra programinė projekto pusė ir kaip užregistruoti pirštų atspaudus į modulio įterptąją atmintį, kad juos atpažintume.

Turime atsisiųsti keletą bibliotekų. Visų pirma mums reikia „Adafruit“pirštų atspaudų bibliotekos, „Adafruit GFX“bibliotekos ir „Sumotoy“bibliotekos.

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

github.com/adafruit/Adafruit-GFX-Library

github.com/sumotoy/TFT_ILI9163C

Pirmiausia turime įkelti registracijos pavyzdį į savo „Arduino“lentą. Mes einame į Failas -> Pavyzdžiai -> „Adafruit“pirštų atspaudų jutiklių biblioteka -> Užsiregistruoti. Naudodami šią pavyzdinę programą, mes galime išsaugoti pirštų atspaudus modulio FLASH atmintyje. Įkeliame eskizą ir atidarome serijinį monitorių. Programa prašo mūsų įvesti registracijos ID. Tada du kartus uždedame pirštą ant jutiklio, kaip mums nurodyta, ir pirštų atspaudai išsaugomi! Tokiu būdu galite išsaugoti net 1000 pirštų atspaudų!

Dabar įkelkime mano sukurtą kodą. „Adafruit“bibliotekų dėka projekto kodas yra labai paprastas. Pažiūrėkime nedidelę kodo dalį.

void loop () {

pirštų atspaudų ID = getFingerprintID (); // Mes čia nuskaitome pirštų atspaudus delsa (50); if (fingerprintID == 1) // Radome tinkamą piršto atspaudą, kurio ID yra 1 {display.drawBitmap (30, 35, piktograma, 60, 60, GREEN); vėlavimas (2000 m.); displayUnlockedScreen (); displayIoanna (); vėlavimas (5000); display.fillScreen (JUODAS); displayLockScreen (); }

if (fingerprintID == 2) // Radome galiojantį piršto atspaudą su ID 2

{

display.drawBitmap (30, 35, piktograma, 60, 60, GREEN); vėlavimas (2000 m.); displayUnlockedScreen (); displayNick (); vėlavimas (5000); display.fillScreen (JUODAS); displayLockScreen (); }}

Mes paleidžiame jutiklį ir ekraną, o kas 50 ms patikriname, ar nėra piršto ant jutiklio. Jei ant jutiklio yra pirštas, prašome modulio ieškoti, ar tas pirštas yra įrašytas į jo atmintį. Radęs pirštų atspaudus atmintyje, jis grąžina pirštų atspaudų ID. Tada jis parodo pasveikinimo pranešimą ir po kelių sekundžių vėl užrakina ekraną.

Kaip visada, projekto kodą galite rasti šioje instrukcijoje. Kadangi kartkartėmis atnaujinu kodą, naujausios kodo versijos ieškokite projekto svetainėje:

6 žingsnis: paskutinės mintys

Mane tikrai sužavėjo šio pirštų atspaudų jutiklio modulio veikimas ir paprastas naudojimas. Turėdami labai mažą kainą, prie savo projektų galime pridėti biometrinių saugumo funkcijų. Tai nuostabu. Tokie projektai kūrėjui būtų buvę neįmanomi net prieš keletą metų. Tai yra atvirojo kodo aparatinės ir programinės įrangos grožis ir galia. Po šio pirmojo bandymo ketinu naudoti pirštų atspaudų jutiklio modulį kartu su elektriniu užraktu, kad pamatytume, ar galime naudoti šį jutiklį realioje situacijoje, todėl sekite naujienas. Praneškite man savo mintis apie šį jutiklį žemiau esančiame komentarų skyriuje. Dėkoju!