Arduino pirkstu nospiedumu sensora apmācība: 6 soļi (ar attēliem)

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:57

Dārgie draugi, laipni lūdzam citā apmācībā! Šodien mēs izveidosim interesantu Arduino projektu, kurā tiek izmantots pirkstu nospiedumu sensora modulis. Bez turpmākas kavēšanās sāksim darbu!

Es vienmēr gribēju izmēģināt pirkstu nospiedumu sensora moduli, lai uzzinātu vairāk par tā tehnoloģiju un izmantotu to dažos savos projektos, lai tiem pievienotu biometrisko drošību.

Lai parādītu vienkāršu sensora izmantošanu, tika izveidots šis vienkāršais projekts. Esmu savienojis sensoru ar Arduino Nano, kā arī izmantoju mazo, bet ļoti ātro 1,44 collu krāsu TFT displeju. Projekts prasa derīgu pirkstu nospiedumu, lai to atbloķētu. Kad es uzlieku pirkstu uz sensora, tas atpazīst manu pirkstu, pārvērš pirksta nospieduma ikonu zaļā krāsā un sveic mani. Ja mana draudzene uzliek pirkstu uz sensora, tas arī atpazīst viņu un parāda sveiciena ziņojumu ar viņas vārdu. Ja es uzlieku citu pirkstu uz sensora, projekts neatbloķē ekrānu. Tas darbojas labi, un jūs redzēsit, ka šo projektu varat izveidot mazāk nekā 10 minūtēs! Redzēsim, kā to panākt!

1. darbība: iegūstiet visas detaļas

Lai izveidotu šo projektu, ir nepieciešamas šādas detaļas:

• Arduino Nano ▶
• Pirkstu nospiedumu sensora modulis ▶
• 1,44 collu krāsu TFT displejs ▶
• Neliels maizes dēlis ▶
• Daži vadi ▶
• Powerbank ▶

Šī projekta izmaksas ir aptuveni 30 USD. Ja ņemat vērā šajā projektā izmantoto tehnoloģiju, šīs izmaksas ir ļoti zemas. Pirms 10 gadiem šādi projekti izmaksātu dažus simtus dolāru!

2. darbība: 1,44 collu LCD displejs

Šis displejs ir ļoti ātrs. Tas izmanto ILI9163C draiveri. Tā izšķirtspēja ir 128x128 pikseļi, un tā var parādīt līdz 260 000 krāsu. To ir ļoti viegli lietot kopā ar Arduino, un tas maksā aptuveni 4 USD.

Displejs izmanto SPI protokolu, lai sazinātos ar Arduino plati. Lai tas darbotos, mums ir jāpievieno tikai 8 vadi. Sāksim.

Savienojums ar Arduino

Vcc ▶ Arduino 5V tapa

GND ▶ Arduino GND tapa

CS ▶ Digitālā tapa 10

RST ▶ DIgital Pin 9

A0 ▶ Digitālā tapa 8

SDA ▶ Digitālā tapa 11

SCK ▶ Digitālā tapa 13

LED ▶ Arduino 3.3V tapa

Kā redzat, šo displeju ir ļoti viegli lietot ar Arduino. Tas ir ļoti lēts, ļoti ātrs, tam ir mazs izmērs un tas patērē tikai aptuveni 30 mA strāvu. Es domāju, ka tas ir jauks displejs, ko izmantot projektos, kuriem nav nepieciešams liels displejs, bet krāsa būtu jauka.

To var iegūt šeit ▶

3. darbība: pirkstu nospiedumu sensora modulis

Pirkstu nospiedumu sensora modulis ir mazs un jauki uzbūvēts, un tā iekšpusē tiek izmantotas dažas uzlabotas DSP (digitālā signāla apstrādes) mikroshēmas.

Sensors darbojas šādi. Tas ir optiskais sensors, kas nozīmē, ka tas analizē pirksta fotoattēlu. Pēc tam tas renderē attēlu, veic dažus aprēķinus, atrod šī pirksta iezīmes un pēc tam meklē tā atmiņā pirkstu nospiedumu ar tādām pašām īpašībām. To visu var sasniegt mazāk nekā sekundē!

Šis modulis savā atmiņā var saglabāt līdz 1000 pirkstu nospiedumiem, un tā viltus pieņemšanas līmenis ir mazāks par 0,001%, kas padara to diezgan drošu! Lieliski! Mēs to visu iegūstam ļoti viegli lietojamā modulī un par ļoti zemām izmaksām! Tā ir patiešām iespaidīga tehnoloģija!

To var iegūt šeit ▶

4. solis: detaļu pievienošana

Tagad saliksim visas daļas kopā.

Vispirms mums ir jāpievieno pirkstu nospiedumu sensora modulis. Mēs pievienojam kabeli moduļa aizmugurē. Lūdzu, pārbaudiet pievienoto fotoattēlu.

Pirkstu nospiedumu sensora savienojums

Melns vads ▶ Arduino GND

Sarkanais vads ▶ Arduino 5V

Zaļais vads ▶ Digitālā tapa 2

Balts vads ▶ Digitālā tapa 3

Tagad mēs esam gatavi savienot displeju ar Arduino.

Displeja savienojums

Vcc ▶ 5V Arduino tapa

GND ▶ Arduino GND tapa

CS ▶ Digitālā tapa 10

RST ▶ DIgital Pin 9

A0 ▶ Digitālā tapa 8

SDA ▶ Digitālā tapa 11

SCK ▶ Digitālā tapa 13

LED ▶ Arduino 3.3V tapa

Tieši tā! Mēs esam gatavi aktivizēt projektu. Kā redzat, tas darbojas labi! Viegli vai ne?

5. solis: projekta kods

Tagad apskatīsim projekta programmatūras pusi un to, kā reģistrēt mūsu pirkstu nospiedumus moduļa iegultajā atmiņā, lai tos atpazītu.

Mums ir jālejupielādē dažas bibliotēkas. Vispirms mums ir nepieciešama Adafruit pirkstu nospiedumu bibliotēka, Adafruit GFX bibliotēka un Sumotoy bibliotēka.

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

github.com/adafruit/Adafruit-GFX-Library

github.com/sumotoy/TFT_ILI9163C

Pirmkārt, mums ir jāaugšupielādē reģistrācijas piemērs mūsu Arduino panelī. Mēs ejam uz Fails -> Piemēri -> Adafruit pirkstu nospiedumu sensora bibliotēka -> Reģistrēties. Izmantojot šo programmas piemēru, mēs varam saglabāt pirkstu nospiedumus moduļa FLASH atmiņā. Mēs augšupielādējam skici un atveram sērijas monitoru. Programma lūdz mums ievadīt reģistrācijas ID. Tad mēs uzliekam pirkstu uz sensora divreiz, kā mums tiek uzdots, un pirkstu nospiedums tiek saglabāts! Šādā veidā varat saglabāt pat 1000 pirkstu nospiedumus!

Tagad ielādēsim manu izstrādāto kodu. Pateicoties Adafruit bibliotēkām, projekta kods ir ļoti vienkāršs. Apskatīsim nelielu koda daļu.

void loop () {

pirkstu nospiedumu ID = getFingerprintID (); // Šeit mēs skenējam pirkstu nospiedumu aizkavi (50); if (fingerprintID == 1) // Mēs esam atraduši derīgu pirkstu nospiedumu ar ID 1 {display.drawBitmap (30, 35, ikona, 60, 60, GREEN); kavēšanās (2000); displayUnlockedScreen (); displayIoanna (); kavēšanās (5000); display.fillScreen (BLACK); displayLockScreen (); }

if (fingerprintID == 2) // Mēs esam atraduši derīgu pirkstu nospiedumu ar ID 2

{

display.drawBitmap (30, 35, ikona, 60, 60, GREEN); kavēšanās (2000); displayUnlockedScreen (); displayNick (); kavēšanās (5000); display.fillScreen (BLACK); displayLockScreen (); }}

Mēs iedarbinām sensoru un displeju, un ik pēc 50 ms pārbaudām, vai uz sensora nav pirksta. Ja uz sensora ir pirksts, mēs lūdzam moduli meklēt, vai šis pirksts ir ierakstīts tā atmiņā. Ja tas atrod pirkstu nospiedumu atmiņā, tas atgriež šo pirkstu nospiedumu ID. Tālāk tas parāda sveiciena ziņojumu un pēc dažām sekundēm atkal bloķē ekrānu.

Kā vienmēr, šajā instrukcijā varat atrast projekta kodu. Tā kā es laiku pa laikam atjauninu kodu, lai iegūtu jaunāko koda versiju, lūdzu, apmeklējiet projekta vietni:

6. solis: pēdējās domas

Esmu patiesi pārsteigts par šī pirkstu nospiedumu sensora moduļa veiktspēju un lietošanas ērtumu. Ar ļoti zemām izmaksām mēs saviem projektiem varam pievienot biometriskos drošības līdzekļus. Tas ir pārsteidzoši. Šādi projekti veidotājam būtu bijuši neiespējami pat dažus gadus atpakaļ. Tas ir atvērtā pirmkoda aparatūras un programmatūras skaistums un spēks. Pēc šī pirmā testa es izmantošu pirkstu nospiedumu sensora moduli kopā ar elektrisko slēdzeni, lai redzētu, vai mēs varam izmantot šo sensoru reālajā dzīvē, tāpēc sekojiet līdzi. Lūdzu, dariet man zināmu savas domas par šo sensoru zemāk esošajā komentāru sadaļā. Paldies!