Výukový program snímače otisku prstu Arduino: 6 kroků (s obrázky)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:23

Vážení přátelé, vítejte u dalšího tutoriálu! Dnes budeme stavět zajímavý projekt Arduino, který používá modul snímače otisků prstů. Bez dalšího zdržování, můžeme začít!

Vždy jsem chtěl vyzkoušet modul snímače otisků prstů, abych se dozvěděl více o jeho technologii a použil ho v některých svých projektech, abych k nim přidal biometrické zabezpečení.

Abychom předvedli jednoduché použití senzoru, vytvořili jsme tento jednoduchý projekt. Připojil jsem snímač k Arduino Nano a také používám malý, ale velmi rychlý barevný TFT displej 1,44 palce. Projekt vyžaduje k odemčení platný otisk prstu. Když položím prst na senzor, rozpozná můj prst, změní barvu ikony otisku prstu na zelenou a přivítá mě. Pokud moje přítelkyně položí prst na senzor, také ji rozpozná a zobrazí uvítací zprávu se svým jménem. Pokud položím další prst na senzor, projekt neodemkne obrazovku. Funguje to dobře a uvidíte, že tento projekt můžete postavit za méně než 10 minut! Podívejme se, jak toho dosáhnout!

Krok 1: Získejte všechny díly

Díly potřebné k vybudování tohoto projektu jsou tyto:

• Arduino Nano ▶
• Modul snímače otisku prstu ▶
• 1,44”barevný TFT displej ▶
• Malý prkénko ▶
• Některé vodiče ▶
• Powerbank ▶

Náklady na tento projekt se pohybují kolem 30 dolarů. Pokud vezmete v úvahu technologii, kterou tento projekt používá, jsou tyto náklady velmi nízké. Před 10 lety by takové projekty stály několik set dolarů!

Krok 2: 1,44 "LCD displej

Toto zobrazení je velmi rychlé. Používá ovladač ILI9163C. Má rozlišení 128 x 128 pixelů a dokáže zobrazit až 260 000 barev. S Arduinem se velmi snadno používá a stojí kolem 4 $.

Ke komunikaci s deskou Arduino displej používá protokol SPI. Aby to fungovalo, potřebujeme připojit pouze 8 vodičů. Začněme.

Spojení s Arduino

Vcc ▶ 5V pin Arduina

GND ▶ Arduino GND pin

CS ▶ Digitální kolík 10

RST ▶ Digitální kolík 9

A0 ▶ Digitální kolík 8

SDA ▶ Digitální kolík 11

SCK ▶ Digitální kolík 13

LED ▶ 3,3V pin Arduina

Jak vidíte, tento displej se s Arduinem velmi snadno používá. Je velmi levný, velmi rychlý, má malé rozměry a odebírá pouze kolem 30mA proudu. Myslím, že je to pěkný displej pro použití v projektech, které nevyžadují velký displej, ale barva by byla hezká.

Můžete ho získat zde ▶

Krok 3: Modul snímače otisku prstu

Modul snímače otisků prstů je malý a pěkně postavený a uvnitř obsahuje některé pokročilé čipy DSP (Digital Signal Processing).

Senzor funguje takto. Jedná se o optický senzor, což znamená, že analyzuje fotografii prstu. Poté vykreslí obrázek, provede určité výpočty, najde vlastnosti tohoto prstu a poté v jeho paměti vyhledá otisk prstu se stejnými vlastnostmi. To vše může dosáhnout za méně než sekundu!

Tento modul může do své paměti uložit až 1 000 otisků prstů a jeho míra falešného přijetí je nižší než 0,001%, což jej činí docela bezpečným! Skvělý! To vše získáme ve velmi snadno použitelném modulu a za velmi nízké náklady! Je to opravdu působivá technologie!

Můžete ho získat zde ▶

Krok 4: Připojení dílů

Pojďme nyní dát dohromady všechny části.

Nejprve musíme připojit modul snímače otisků prstů. Zapojíme kabel na zadní straně modulu. Zkontrolujte prosím přiloženou fotografii.

Připojení snímače otisku prstu

Černý drát ▶ Arduino GND

Červený drát ▶ Arduino 5V

Zelený vodič ▶ Digitální kolík 2

Bílý vodič ▶ Digitální kolík 3

Nyní jsme připraveni připojit displej k Arduinu.

Připojení displeje

Vcc ▶ 5V pin Arduina

GND ▶ Arduino GND pin

CS ▶ Digitální kolík 10

RST ▶ Digitální kolík 9

A0 ▶ Digitální kolík 8

SDA ▶ Digitální kolík 11

SCK ▶ Digitální kolík 13

LED ▶ 3,3V pin Arduina

A je to! Jsme připraveni projekt zapnout. Jak vidíte, funguje to dobře! Snadné, že?

Krok 5: Kód projektu

Podívejme se nyní na softwarovou stránku projektu a na to, jak zaregistrovat naše otisky prstů do vestavěné paměti modulu, abychom je mohli rozpoznat.

Musíme stáhnout nějaké knihovny. Nejprve potřebujeme k zobrazení knihovnu otisků prstů Adafruit, knihovnu Adafruit GFX a knihovnu Sumotoy.

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

github.com/adafruit/Adafruit-GFX-Library

github.com/sumotoy/TFT_ILI9163C

Nejprve musíme nahrát příklad zápisu na naši desku Arduino. Přejdeme na Soubor -> Příklady -> Knihovna snímačů otisků prstů Adafruit -> Zaregistrovat se. V tomto příkladu programu můžeme ukládat otisky prstů do paměti FLASH modulu. Nahrajeme skicu a otevřeme Sériový monitor. Program nás požádá o zadání ID pro registraci. Poté dvakrát položíme prst na snímač, jak jsme dostali pokyn, a otisk prstu je uložen! Tímto způsobem můžete uložit až 1000 otisků prstů!

Nyní načteme kód, který jsem vyvinul. Díky knihovnám Adafruit je kód projektu velmi jednoduchý. Podívejme se na malou část kódu.

prázdná smyčka () {

fingerprintID = getFingerprintID (); // Naskenujeme otisk prstu zde zpoždění (50); if (fingerprintID == 1) // Našli jsme platný otisk prstu s id 1 {display.drawBitmap (30, 35, ikona, 60, 60, ZELENÁ); zpoždění (2000); displayUnlockedScreen (); displayIoanna (); zpoždění (5000); display.fillScreen (ČERNÝ); displayLockScreen (); }

if (fingerprintID == 2) // Našli jsme platný otisk s ID 2

{

display.drawBitmap (30, 35, ikona, 60, 60, ZELENÁ); zpoždění (2000); displayUnlockedScreen (); displayNick (); zpoždění (5000); display.fillScreen (ČERNÝ); displayLockScreen (); }}

Spustíme snímač a displej a každých 50 ms kontrolujeme, zda na senzoru není prst. Pokud je na senzoru prst, požádáme modul, aby vyhledal, zda je tento prst zapsán do jeho paměti. Pokud najde otisk prstu v paměti, vrátí ID tohoto otisku prstu. Poté se zobrazí uvítací zpráva a po několika sekundách se obrazovka znovu zamkne.

Jako vždy najdete kód projektu připojený v tomto Instructable. Protože čas od času aktualizuji kód, nejnovější verzi kódu najdete na webových stránkách projektu:

Krok 6: Závěrečné myšlenky

Jsem opravdu ohromen výkonem a snadným použitím tohoto modulu snímače otisků prstů. S velmi nízkými náklady můžeme do našich projektů přidat funkce biometrického zabezpečení. To je úžasný. Podobné projekty by byly pro výrobce nemožné ještě před několika lety. V tom je krása a síla hardwaru a softwaru s otevřeným zdrojovým kódem. Po tomto prvním testu použiji modul snímače otisků prstů spolu s elektrickým zámkem, abychom zjistili, zda můžeme tento senzor použít v reálné životní situaci, takže zůstaňte naladěni. Sdělte mi prosím svůj názor na tento senzor v sekci komentáře níže. Dík!