מדריך חיישן טביעות אצבע Arduino: 6 שלבים (עם תמונות)

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:16

חברים יקרים ברוכים הבאים להדרכה נוספת! היום אנו הולכים לבנות פרויקט מעניין של Arduino המשתמש במודול חיישן טביעות אצבע. ללא כל עיכוב נוסף, בואו נתחיל!

תמיד רציתי לנסות מודול חיישן טביעות אצבע על מנת ללמוד עוד על הטכנולוגיה שלו ולהשתמש בו בכמה מהפרויקטים שלי על מנת להוסיף להם אבטחה ביומטרית.

על מנת להוכיח שימוש פשוט בחיישן בנוי פרויקט פשוט זה. חיברתי את החיישן ל- Arduino Nano, ואני משתמש גם בתצוגת TFT צבעונית קטנה אך מהירה מאוד בגודל 1.44 אינץ '. הפרויקט מבקש טביעת אצבע תקפה על מנת לבטל את הנעילה. כשאני מניח את אצבעי על החיישן, הוא מזהה את אצבעי, הופך את סמל טביעת האצבע לירוק והוא מברך אותי. אם חברה שלי מניחה את האצבע שלה על החיישן, היא גם מזהה אותה ומציגה הודעה מבורכת עם שמה. אם אני מניח אצבע נוספת על החיישן, הפרויקט אינו פותח את המסך. זה עובד מצוין ואתה הולך לראות, אתה יכול לבנות את הפרויקט הזה בפחות מעשר דקות! בואו נראה איך להשיג זאת!

שלב 1: קבל את כל החלקים

החלקים הדרושים לבניית פרויקט זה הם אלה:

• Arduino Nano ▶
• מודול חיישן טביעות האצבע ▶
• צג TFT צבעוני בגודל 1.44 אינץ '▶
• קרש לחם קטן ▶
• כמה חוטים ▶
• Powerbank ▶

עלות הפרויקט היא בסביבות 30 $. אם לוקחים בחשבון את הטכנולוגיה שבה משתמש הפרויקט הזה, עלות זו נמוכה מאוד. לפני 10 שנים, פרויקטים כאלה יעלו כמה מאות דולרים!

שלב 2: תצוגת LCD בגודל 1.44 אינץ '

תצוגה זו מהירה מאוד. הוא משתמש במנהל ההתקן ILI9163C. יש לו רזולוציה של 128x128 פיקסלים והוא יכול להציג עד 260.000 צבעים. זה מאוד קל לשימוש עם Arduino וזה עולה בסביבות 4 $.

הצג משתמש בפרוטוקול SPI על מנת לתקשר עם לוח ה- Arduino. עלינו לחבר רק 8 חוטים בכדי לגרום לזה לעבוד. בואו נתחיל.

חיבור עם ארדואינו

סיכת Vcc ▶ 5V של הארדואינו

GND ▶ סיכת GND Arduino

CS ▶ סיכה דיגיטלית 10

RST ▶ פין דיגיטלי 9

A0 ▶ סיכה דיגיטלית 8

SDA ▶ סיכה דיגיטלית 11

SCK ▶ סיכה דיגיטלית 13

סיכת LED ▶ 3.3V של הארדואינו

כפי שאתה יכול לראות תצוגה זו קלה מאוד לשימוש עם Arduino. הוא זול מאוד, מהיר מאוד, הוא קטן בגודלו והוא שואב רק בסביבות 30mA של זרם. אני חושב שזו תצוגה נחמדה לשימוש בפרויקטים שאינם דורשים תצוגה גדולה אך הצבע יהיה נחמד.

אתה יכול להשיג את זה כאן ▶

שלב 3: מודול חיישן טביעות האצבע

מודול חיישן טביעות האצבע קטן ובנוי יפה והוא משתמש בכמה שבבי DSP מתקדמים (עיבוד אותות דיגיטליים) בפנים.

החיישן עובד כך. זהו חיישן אופטי, כלומר הוא מנתח את תמונת האצבע. לאחר מכן הוא מעביר את התמונה, עושה כמה חישובים, מוצא את התכונות של אותה אצבע ואז מחפש בזיכרונה טביעת אצבע עם אותם מאפיינים. הוא יכול להשיג את כל זה תוך פחות משנייה!

מודול זה יכול לאחסן עד 1000 טביעות אצבע בזיכרון ושיעור הקבלה הכוזב שלו הוא פחות מ -0.001% מה שהופך אותו למאובטח למדי! גדול! אנו מקבלים את כל זה במודול קל לשימוש ובעלות נמוכה מאוד! זו טכנולוגיה ממש מרשימה!

אתה יכול להשיג את זה כאן ▶

שלב 4: חיבור החלקים

בואו נחבר כעת את כל החלקים.

ראשית עלינו לחבר את מודול חיישן טביעות האצבע. אנו מחברים את הכבל בחלק האחורי של המודול. אנא בדוק את התמונה המצורפת.

חיבור חיישן טביעות אצבע

חוט שחור ▶ Arduino GND

חוט אדום ▶ Arduino 5V

חוט ירוק ▶ סיכה דיגיטלית 2

חוט לבן ▶ פין דיגיטלי 3

כעת אנו מוכנים לחבר את התצוגה ל- Arduino.

חיבור תצוגה

סיכת Vcc ▶ 5V של הארדואינו

GND ▶ סיכת GND Arduino

CS ▶ סיכה דיגיטלית 10

RST ▶ פין דיגיטלי 9

A0 ▶ סיכה דיגיטלית 8

SDA ▶ סיכה דיגיטלית 11

SCK ▶ סיכה דיגיטלית 13

סיכת LED ▶ 3.3V של הארדואינו

זהו זה! אנו מוכנים להפעיל את הפרויקט. כפי שאתה רואה זה עובד מצוין! קל לא?

שלב 5: קוד הפרויקט

בואו נראה כעת את הצד התוכנתי של הפרויקט וכיצד לרשום את טביעות האצבע שלנו בזיכרון המוטבע של המודול על מנת לזהות אותן.

עלינו להוריד כמה ספריות. קודם כל אנו זקוקים לספריית טביעות האצבע של Adafruit, ספריית GFX של Adafruit והספרייה של Sumotoy לתצוגה.

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

github.com/adafruit/Adafruit-GFX-Library

github.com/sumotoy/TFT_ILI9163C

קודם כל עלינו להעלות את דוגמת ההרשמה ללוח ה- Arduino שלנו. אנו עוברים לקובץ -> דוגמאות -> ספריית חיישן טביעות אצבע של Adafruit -> הרשמה. בעזרת תוכנית דוגמה זו אנו יכולים לאחסן טביעות אצבע בזיכרון FLASH של המודול. אנו מעלים את הסקיצה ואנו פותחים את ה- Monitor Serial. התוכנית מבקשת מאיתנו להזין את תעודת הזהות כדי להירשם. לאחר מכן אנו מניחים את האצבע על החיישן פעמיים בהתאם להנחיותנו וטביעת האצבע מאוחסנת! אתה יכול לאחסן עד 1000 טביעות אצבע בדרך זו!

עכשיו, בואו נטען את הקוד שפיתחתי. הודות לספריות של Adafruit הקוד של הפרויקט פשוט מאוד. בואו נראה חלק קטן מהקוד.

לולאת חלל () {

fingerprintID = getFingerprintID (); // אנו סורקים את עיכוב טביעת האצבע כאן (50); if (fingerprintID == 1) // מצאנו טביעת אצבע תקפה עם המזהה 1 {display.drawBitmap (30, 35, icon, 60, 60, GREEN); עיכוב (2000); displayUnlockedScreen (); displayIoanna (); עיכוב (5000); display.fillScreen (BLACK); displayLockScreen (); }

if (fingerprintID == 2) // מצאנו טביעת אצבע תקפה עם מזהה 2

{

display.drawBitmap (30, 35, אייקון, 60, 60, ירוק); עיכוב (2000); displayUnlockedScreen (); displayNick (); עיכוב (5000); display.fillScreen (BLACK); displayLockScreen (); }}

אנו מפעילים את החיישן והתצוגה, ואנו בודקים אם האצבע על החיישן כל 50 ms. אם יש אצבע בחיישן אנו מבקשים מהמודול לחפש אם האצבע הזו רשומה בזיכרון שלו. אם הוא מוצא את טביעת האצבע בזיכרון הוא מחזיר את מזהה טביעות האצבע. לאחר מכן הוא מציג הודעת קבלת פנים ונועל את המסך שוב לאחר מספר שניות.

כמו תמיד אתה יכול למצוא את הקוד של הפרויקט המצורף במדריך זה. מכיוון שאני מעדכן את הקוד מדי פעם, לגרסה האחרונה של הקוד אנא בקר באתר הפרויקט:

שלב 6: מחשבות אחרונות

אני ממש מתרשם מהביצועים ומקלות השימוש במודול חיישן טביעות האצבע הזה. בעלות נמוכה מאוד נוכל להוסיף תכונות אבטחה ביומטריות לפרויקטים שלנו. זה מדהים. פרויקטים כאלה היו בלתי אפשריים ליצרנית אפילו כמה שנים אחורה. זה היופי והעוצמה של חומרה ותוכנה בקוד פתוח. לאחר הבדיקה הראשונה הזו אני הולך להשתמש במודול חיישן טביעות האצבע יחד עם מנעול חשמלי על מנת לראות אם נוכל להשתמש בחיישן זה במצב חיים אמיתי, אז הישארו מעודכנים. אנא יידע אותי את דעתך על חיישן זה, בקטע ההערות למטה. תודה!