Saskarnes kapacitatīvs pirkstu nospiedumu sensors ar Arduino UNO: 7 soļi

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:51

Hei, kas notiek, puiši! Akarsh šeit no CETech.

Šodien mēs saviem projektiem pievienosim aizsargkārtu. Neuztraucieties, ka mēs neieceļam nevienu miesassargu. Tas būs gudrs, izskatīgs pirkstu nospiedumu sensors no DFRobot.

Tātad, kā jau minēju iepriekš, šodien mēs sasaistīsim DFRobot kapacitatīvo pirkstu nospiedumu sensoru ar Arduino UNO, un pēc tam mēs pārbaudīsim trīs šī sensora funkcijas, kas pievieno pirkstu nospiedumu, pārbauda pievienoto pirkstu nospiedumu un pēc tam izdzēš pievienoto pirkstu nospiedums.

Tāpēc tagad ķersimies pie jautrās daļas.

1. darbība. Iegūstiet PCB saviem projektiem

PCBGOGO, kas izveidots 2015. gadā, piedāvā gatavus PCB montāžas pakalpojumus, tostarp PCB ražošanu, PCB montāžu, sastāvdaļu iegādi, funkcionālo testēšanu un IC programmēšanu.

Tās ražošanas bāzes ir aprīkotas ar vismodernākajām ražošanas iekārtām, piemēram, YAMAHA pick and place mašīnu, Reflow cepeškrāsni, Wave lodmetālu, X-RAY, AOI testēšanas mašīnu; un profesionālākais tehniskais personāls.

Lai gan tas ir tikai piecus gadus vecs, to rūpnīcām ir pieredze PCB nozarē vairāk nekā 10 gadus Ķīnas tirgos. Tas ir vadošais speciālists virsmu montāžas, caurumu un jauktu tehnoloģiju PCB montāžas un elektronisko ražošanas pakalpojumu, kā arī gatavu PCB montāžas jomā.

PCBGOGO nodrošina pasūtījumu pakalpojumus no prototipa līdz masveida ražošanai, pievienojieties tiem tūlīt.

2. solis: Par kapacitatīvo pirkstu nospiedumu sensoru

Produkta saite:

Kapacitatīvais pirkstu nospiedumu sensors ir jauks un kompakts, kas ir līdzīgs viedtālruņa aizmugurē esošajam. Tam ir apaļas elpošanas gaismas diodes, un tam ir vienkārša struktūra, mazs izmērs un smalks izskats. Sensors piedāvā ātru atpazīšanas ātrumu un augstu drošību. Tā atbalsta 360 grādu patvaļīgu leņķa atpazīšanu un dziļu pašmācības funkciju, augstu veiktspēju un zemu enerģijas patēriņu. Piekrauts ar augstas veiktspējas ID809 procesoru un pusvadītāju pirkstu nospiedumu sensoru, sensors izmanto iebūvētu IDfinger6.0 algoritmu, kas var patstāvīgi pabeigt visus pirkstu nospiedumu identifikācijas darbus. Šis sensors atbalsta UART komunikāciju, un, strādājot ar Arduino bibliotēku, tas var viegli realizēt tādas funkcijas kā pirkstu nospiedumu reģistrēšana, pirkstu nospiedumu dzēšana utt. Tā ir 6 kontaktu ierīce, kuru var viegli savienot ar mikrokontrolleriem, izmantojot komplektā iekļauto piķa savienotāju. Bet viena lieta, kas jāpatur prātā, ir tas, ka ar šo ierīci piegādāto vadu krāsu kodēšana atšķiras no parastās kodēšanas. Tāpēc mums ir jārūpējas par to, veicot savienojumus. Krāsu kodēšana ir šāda:-

• Sarkanais vads = zemējuma tapa
• Melns vads = Rx (uztvērēja tapa)
• Dzeltenais vads = Tx (raidītāja tapa)
• Zaļais vads = Vcc tapa
• Zils vads = IRQ tapa (pārtraukuma pieprasījuma tapa, kas spēj uztvert ārējos pārtraukumus)
• Balts/pelēks vads = barošanas avota tapa

Tātad šeit mēs izmantojam divas tapas, kas, šķiet, ir līdzīgas, bet kurām ir atšķirīgas funkcijas, tās ir Vcc un barošanas tapas. Vcc tapas funkcija ir tā, ka tā darbojas kā iespējojoša tapa. Ja šajā tapā ir strāvas ievade, tad tikai sensors darbosies citādi. No otras puses, barošanas avota tapa ir paredzēta ierīces ieslēgšanai vai ieslēgšanai.

3. solis: Sensora tehniskās specifikācijas un pielietojums

Šī sensora tehniskās specifikācijas ir šādas:-

• Darba spriegums: 3.3V
• Darbības strāva: <60mA
• Komunikācijas metode: UART
• Uzglabāšanas ietilpība: 80 pirkstu nospiedumi
• 1: 1 verifikācijas laiks: 300 ~ 400ms
• Pikseļu izšķirtspēja: 508 dpi
• Pikseļu skaits: 160x160Pirkstu nospiedums
• Noteikšanas apgabals: 8,0 mm x 8,0 mm
• Darba vide: -40-60 ℃
• Izmērs: diametrs 21 mm/augstums 5 mm

Daži šī sensora lietojumi ir:-

• Laika apmeklējuma sistēma
• Durvju bloķēšana/ atbloķēšana
• Drošības sistēmas
• Ekrāna bloķēšana/atbloķēšana

4. solis: Sensora pievienošana ar Arduino UNO

Lai veiktu tādas darbības kā pirkstu nospiedumu ierakstīšana, atpazīšana un dzēšana, vispirms ir nepieciešams savienot sensoru ar Arduino UNO, veicot tālāk norādītās darbības:-

1. Pievienojiet pirkstu nospiedumu skenera Vcc un strāvas padeves tapu (attiecīgi zaļš un balts vads) ar Arduino UNO 3.3V tapu.
2. Savienojiet skenera zemējuma tapu (sarkano vadu) ar Arduino GND tapu.
3. Pievienojiet skenera Rx tapu (melno vadu) Arduino 3. digitālajai tapai.
4. Pievienojiet skenera Tx tapu (dzelteno vadu) Arduino 2. digitālajai tapai.
5. Visbeidzot, pievienojiet skenera IRQ tapu (zilo vadu) Arduino digitālajai tapai 6.

Tādā veidā pirkstu nospiedumu skeneris ir savienots ar Arduino UNO un ir gatavs kodēšanai. Tāpēc tagad mums ir jāpievieno Arduino datoram, lai veiktu nākamo darbību.

5. solis: Arduino dēļa kodēšana

Tagad šajā solī mēs augšupielādēsim kodu mūsu Arduino UNO padomē. Tiklīdz kods tiks augšupielādēts, skeneris varēs saglabāt jaunu pirkstu nospiedumu, atpazīt pirkstu nospiedumu un arī to izdzēst. Lai to izdarītu, jums ir jāatsaucas uz šī projekta Github krātuvi un pēc tam veiciet tālāk norādītās darbības:-

• Pirmkārt, jums ir jālejupielādē DFRobot_ID809 fails no Github krātuves. Tā ir pirkstu nospiedumu skenera Arduino bibliotēka. Pēc šī lejupielādes tas jāievieto mapē Arduino bibliotēkas.
• Pēc tam jums jāatver fails ar nosaukumu Arduino Code.ino. Šis ir kods, kas jāaugšupielādē Arduino. Ielīmējiet šo kodu savā Arduino IDE. Izvēlieties pareizo dēli, COM portu un nospiediet augšupielādes pogu.

Un, veicot šīs darbības, mūsu pirkstu nospiedumu skeneris ir gatavs lietošanai, un mēs pārbaudīsim tā funkcijas nākamajā darbībā.

6. darbība. Spēlēšana ar skeneri

Tikko augšupielādētajam kodam bija trīs funkcijas. Šīs funkcijas ir pirkstu nospiedumu lasīšana un pārbaude, jauna pirkstu nospieduma pievienošana un pievienoto pirkstu nospiedumu dzēšana. Tāpēc tagad mēs pārbaudīsim šīs funkcijas. Lai to izdarītu, mums vispirms ir jāatver sērijas monitors, kas parādīs ziņojumus atbilstoši veiktajam uzdevumam. Mēs lidosim ap katru no operācijām pa vienam.

• Jauna pirkstu nospieduma pievienošana: lai veiktu šo darbību, mums ir jānovieto pirksts uz skenera, un jūs redzēsit mirgojošu zilu gaismu. Turiet pirkstu tur, līdz dzeltenā gaisma trīs reizes mirgo, un pēc tam atlaidiet pirkstu. Tas parāda, ka skeneris ir iegājis pirkstu nospiedumu pievienošanas režīmā un tā kā mūsu pirkstu nospiedumi jau nav pievienoti skenerim, tāpēc seriālajā monitorā tas tiktu parādīts nereģistrēts un tam tiktu piešķirts ID. Pēc tam mums atkal jāpieliek pirksts uz skenera un jāgaida, līdz mirgo dzeltenā gaisma, un tad mēs varam atbrīvot skeneri. Mums ir jāatkārto šis process, uzliekot pirkstu uz skenera un atlaižot vēl divas reizes un kopā trīs reizes, lai pievienotu pirkstu nospiedumu. Pabeidzot skenēšanu trešo reizi, dzeltenās gaismas vietā mēs redzēsim zaļu gaismu. Tas parāda, ka pirkstu nospiedums ir pievienots veiksmīgi un to pašu var redzēt arī sērijas monitorā.
• Pirkstu nospiedumu pārbaude: tagad mēs varam pārbaudīt pievienoto pirkstu nospiedumu, vēlreiz uzliekot īkšķi uz skenera. Šoreiz mums ir jānoņem pirksts pēc zilās gaismas mirgošanas, un mēs redzēsim, ka iedegas zaļā gaisma un seriālajā monitorā parādīsies ziņojums, kurā teikts, ka tas ir veiksmīgi saskaņots ar pirkstu nospieduma ID.
• Pirkstu nospiedumu dzēšana: lai izdzēstu pirkstu nospiedumu, mums jānovieto pirksts uz skenera un jātur tur, līdz mirgo sarkanā gaisma. Pirmkārt, mirgos zila gaisma, kas ir iespēja pārbaudīt pirkstu nospiedumu. Pēc tam mirgos dzeltena gaisma, kas ir iespēja pievienot jaunu pirkstu nospiedumu, un beigās mirgos sarkanā gaisma, kas parāda, ka pirkstu nospiedums ir izdzēsts, un ziņojums sērijas monitorā parādīs, ka pirkstu nospiedums ar ID Nr. ir dzēsts. Ja pēc dzēšanas mēs novietojam pirkstu uz skenera pārbaudei, sarkanā gaisma mirgos, un seriālais monitors parādīs ziņojumu, kurā norādīts, ka pirkstu nospiedums neatbilst.

Tādā veidā mēs varēsim sasaistīt pirkstu nospiedumu skeneri ar Arduino IDE un pēc iespējas pievienot to saviem projektiem.

7. darbība. Vēl viens skenera savienošanas veids

Tas ir alternatīvs veids, kā savienot pirkstu nospiedumu skeneri. Tas, ko mēs varam darīt, ir tas, ka mēs varam savienot skeneri ar USB seriālo pārveidotāju, pirms to tieši savienot ar Arduino. Šim nolūkam mums ir jāpievieno skenera Vcc un GND tapas ar pārveidotāja Vcc un GND tapām. Pēc tam skenera Rx tapa jāpievieno pārveidotāja Tx tapai un skenera Tx tapa pie pārveidotāja Rx tapas, un šādā veidā skeneris ir savienots ar pārveidotāju. Tagad mēs varam savienot pārveidotāju ar mūsu klēpjdatoru, un pēc tam mums ir jāatver NOEM resursdatora programmatūra. Programmatūra ir pieejama šī projekta Github krātuvē. Uz to varat atsaukties šeit. Lejupielādējiet to un pēc tam atveriet to. Tur jums jāizvēlas COM ports un Baud ātrums, un jūs esat gatavs izmantot programmatūru. Izmantojot šo programmatūru, var veikt daudzas darbības, piemēram, uzņemtā pirkstu nospieduma attēla apskate, Pirksta nospieduma pārbaude un daudzas citas darbības.

Tātad šādā veidā mēs esam iemācījušies sasaistīt kapacitatīvo pirkstu nospiedumu sensoru ar Arduino un izmantot to savos projektos. Ceru, ka jums patika apmācība. Gaidīsim jūs nākamajā reizē. Līdz tam baudiet elektroniku.