Osobisty dziennik biometryczny: 5 kroków (ze zdjęciami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:31

Ten zgrabny mały gadżet ma czujnik odcisków palców, dzięki czemu możesz zabezpieczyć swoje fajne rzeczy w spersonalizowanym przenośnym etui. Używam do trzymania pamiętnika i długopisu oraz projektów do moich nowych projektów. Posiada obudowę z nadrukiem 3D i wykorzystuje Arduino nano. Świetny pomysł na prezent.

Krok 1: Zbierz materiały

Arduino Nano

WS2812b Programowalna dioda LED x 10

IN4001 Dioda

Moduł czujnika czytnika linii papilarnych FPM10A

Okrągły przełącznik dotykowy do montażu na płytce drukowanej

Mały przełącznik SPDT ON-Off Miniaturowy przełącznik suwakowy

Powerbank USB do ładowania 2200mA

Serwo SG90

Nadajnik podczerwieni LED GL480

Fototranzystor na podczerwień PT481F

Rezystor 1k i 2k2

Termokurczliwe

Tablica Vero

Podłączyć przewód

Klej epoksydowy

Gorący klej

Krok 2: Wydrukuj obudowę w 3D

Etui zostało wydrukowane na drukarce Creality Ender 3 przy użyciu trzech oddzielnych wydruków.

1. Jednostka podstawowa
2. Pokrywa
3. Wewnętrzne elementy obudowy

Pliki do druku i instrukcje dotyczące drukowania można znaleźć tutaj na Thingiverse.

Krok 3: Zbuduj i przetestuj obwód

Jak działa obwód

Arduino Nano jest zaprogramowany do komunikacji z serwomechanizmem i czytnikiem linii papilarnych. Czytnik linii papilarnych jest wstępnie zaprogramowany z biblioteką odcisków palców, które chcesz, aby móc odblokować drzwi dziennika.

Przycisk blokady drzwi służy do uruchamiania mechanizmu blokującego, gdy pokrywa jest zamknięta. Czujnik podczerwieni służy do wykrywania, że drzwi są zamknięte.

Użyłem diod LED WS2182, które mają wbudowany układ scalony, który umożliwia ich adresowanie przez Arduino za pomocą trzech oddzielnych przewodów, jednak można uzyskać szeroką gamę kolorów i jasności kolorów, wysyłając polecenie do diody LED. Odbywa się to za pomocą specjalnej biblioteki załadowanej do Arduino IDE opisanej w sekcji testowej.

Zbuduj i przetestuj obwód czytnika linii papilarnych

Zmontuj obwód na płytce do krojenia chleba zgodnie z dostarczonym schematem obwodu.

Następujące biblioteki należy pobrać i dodać do Arduino IDE przed załadowaniem programu do Arduino Nano

FastLED.h

Adafruit_Odcisk palca.h

Załaduj plik Adafruit_enroll_fingerprints. INO i postępuj zgodnie z instrukcjami, aby zarejestrować 10 nowych odcisków palców w pierwszych 10 lokalizacjach. Radzę pięć razy użyć dwóch osobnych palców, aby mieć pewność niezawodnego odblokowania urządzenia.

Przetestuj jednostkę

Załaduj plik Biometric_Personal_Diary. INO i załaduj kod do Arduino Nano. Sprawdź, czy przycisk blokady drzwi uruchamia mechanizm blokujący, gdy czujnik podczerwieni jest zablokowany, symulując zamknięcie pokrywy. Po włączeniu pojawia się sekwencja uruchamiania niebieskiej diody LED. Serwo powinno być stabilne i nie drgać po pierwszym uruchomieniu.

Po włączeniu, przy zablokowanym czujniku podczerwieni, zielone światło w czujniku odcisków palców powinno się włączyć. W tym momencie urządzenie jest gotowe do odczytu odcisku palca. Umieść wcześniej zeskanowany i zarejestrowany palec na czujniku i przytrzymaj, aż diody LED wskażą zakończenie odczytu. Jeśli diody LED są czerwone, oznacza to, że odcisk palca nie jest rozpoznawany i urządzenie będzie próbowało kontynuować odczyt. Jeśli diody LED są zielone, oznacza to, że odcisk palca został rozpoznany i powinieneś zobaczyć, że serwo działa. (Zobacz klip wideo z powyższego testu)

Krok 4: Złóż obwód i mechanizm podstawy

Arduino Nano

Zamontuj Arduino Nano na kawałku płytki Vero przyciętej na wymiar, aby pasował do wnęki podstawy, jak na zdjęciach. Postępuj zgodnie ze schematem obwodu i zdjęciami, aby dodać rezystor i połączenia zasilania za pomocą przewodu połączeniowego.

Czujnik odcisków palców

Używając przewodu łączącego i termokurczliwego, ostrożnie przylutuj dodatkowe przedłużacze do czujnika odcisków palców, aby zapewnić, że przewody dotrą do Arduino. Przełóż przewody starannie przez otwory w podstawie, jak pokazano na zdjęciach. Umieść czujnik odcisków palców w jednostce bazowej zgodnie z załączonymi zdjęciami.

Czujnik podczerwieni

Postępuj zgodnie z obwodem, aby podłączyć czujnik podczerwieni i diodę LED, a następnie umieść je w dostarczonym uchwycie czujnika LED z nadrukiem 3D za pomocą gorącego kleju. Poprowadź przewody do Arduino, aby upewnić się, że dobrze pasują do jednostki podstawowej i mogą dotrzeć do Arduino. Sprawdź, czy szczelina między diodą podczerwieni a czujnikiem będzie pasować do zakładki zamkniętych drzwi na wydruku 3D, jak pokazano na zdjęciach. Służy do przerwania promienia, gdy drzwi dziennika są zamknięte.

Jednostka serwo

Zamontuj serwo w uchwycie do mocowania serwomechanizmu dostarczonym na wydruku 3d. Ostrożnie ułóż kable wewnątrz podstawy, aby mogły dotrzeć do Arduino. Za pomocą spinacza do papieru przymocuj ramię serwomechanizmu do mechanizmu blokującego i umieść je w jednostce podstawowej. Pozostaw serwo w pozycji siedzącej, aby można było je wyrównać i zamocować, gdy nastąpi końcowe testowanie i montaż.

Ładowalny bank mocy

Upewnij się, że Powerbank, którego używasz, zmieści się w przewidzianej przestrzeni, a także umożliwi dostęp do portu ładowania USB Powerbanku. Dopasuj port USB do przedniej części obudowy i za pomocą wiertarki wykonaj odpowiedni otwór do ładowania (patrz zdjęcie)

Przełączniki

Podłącz przełącznik zasilania i przycisk do podłączenia przewodu i użyj kleju epoksydowego, aby przymocować je do otworów w podstawie.

Upewnij się, że płytka i kable Arduino będą pasować do wnęki, starannie prowadząc przewody i przycinając długości przed przylutowaniem do płytki Vero.

Testowanie urządzenia

Włącz urządzenie za pomocą przełącznika i przetestuj podstawowe działanie urządzenia.

Krok 5: Składanie wszystkiego razem

Po przetestowaniu urządzenia należy dokonać ostatecznych regulacji, aby zapewnić płynne działanie. Przymocuj pokrywę do podstawy i sprawdź, czy drzwi otwierają się i zamykają swobodnie.

Wyrównanie mechanizmu blokady serwomechanizmu

Obserwuj pozycję Servo w klipie wideo do zamykania i otwierania mechanizmu drzwi. Zmontuj mechanizm drzwi i wyreguluj ramię serwa, aby upewnić się, że mechanizm blokady drzwi nie jest włączony. Umieść klapkę zamka drzwi w jednostce podstawowej, aby przetestować wyrównanie mechanizmu blokującego. Włącz urządzenie i sprawdź, czy mechanizm drzwi działa prawidłowo i porusza się swobodnie. Moduł czujnika ma prowadnicę, która pomaga w zapewnieniu, że mechanizm zamka drzwi nie zablokuje się. Po poprawieniu, przyklej na gorąco jednostkę Servo i Sensor na miejscu.

Zamontuj zamek drzwi i klapki zamykające drzwi

Po schowaniu okablowania, umieść pokrywę w kształcie litery L, aby zasłonić Nano, Servo i okablowanie. Po spełnieniu wymagań umieść klapkę zamka drzwi i klapkę zamykania drzwi w otworach jednostki podstawowej i sprawdź, czy mechanizm zamka działa, otwierając się i zamykając.

Po wyrównaniu i przetestowaniu nałóż klej epoksydowy na wypustki, a następnie delikatnie zamknij pokrywkę i pozostaw na kilka godzin do wyschnięcia. Na koniec przetestuj działanie urządzenia przed dodaniem pamiętnika, długopisu i innych przedmiotów, które chcesz zabezpieczyć przed podważaniem małych palców i dłoni.

Mam nadzieję, że spodoba ci się konstrukcja i użytkowanie tego fajnego małego gadżetu!!