System obecności skanera linii papilarnych (GT-521F32): 9 kroków

2025 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2025-01-23 15:03

Ten projekt to prosty system rejestrowania obecności, który wykorzystuje GT-521F32, niedrogi optyczny skaner linii papilarnych firmy Sparkfun do skanowania i rejestrowania, kto i kiedy ktoś się loguje.

Krok 1: Wybór części

Główne komponenty

• Skaner linii papilarnych (GT-521F32) -

  Złącze JST do nagłówka.1in -

• Wyświetlacz LCD 16x2 znaków -
• Zestaw śrub nylonowych M3 -
• Moduł zegara czasu rzeczywistego DS1307 -
• Moduł zmiany poziomu MicroSD 5v-3.3v -

Komponenty PCB

Wyświetl plik BOM CSV, aby wyświetlić wszystkie komponenty używane w projektowaniu PCB

Krok 2: Korzystanie ze skanera

Początkowo zacząłem testować skaner poza jakimkolwiek projektem, korzystając z aplikacji testowej dostarczonej dla skanera, którą można znaleźć tutaj.

Komunikacja między skanerem a komputerem może odbywać się na trzy sposoby

1. Konwerter USB na UART - FT-232RL -
2. Arduino przesłane z seryjnym przejściem przez załadowany szkic
3. Lutowanie połączenia USB bezpośrednio do padów na module

Podczas podłączania modułu do konwertera arduino lub UART, pinout jest taki

Skaner_Arduino

TX-------------------------- RX

RX------------------------- TX

GND ---------- GND

VIN---------------------- 3.3 v-6 v

*Upewnij się, że podczas podłączania pinu RX skanera, aby użyć dzielnika napięcia, jeśli używasz urządzenia logicznego 5V, ponieważ pin jest kompatybilny tylko z logiką 3.3V

Pełniejszy przewodnik podłączania można znaleźć tutaj -

Rzeczy, które polecam wykonać w tym kroku to:

• Sprawdź funkcjonalność skanera
  • Upewnij się, że może zarejestrować odbitki
  • Upewnij się, że może rozpoznać odciski
• Zarejestruj wydruki, których chcesz używać w systemie

*Pełny program nie ma możliwości rejestracji ze względu na ograniczenia pamięci, pamiętaj o zarejestrowaniu wydruków przed użyciem programu głównego. Pamiętaj, aby zanotować numer identyfikacyjny każdej zarejestrowanej osoby.

Krok 3: Schemat projektu

To jest schemat systemu używającego EAGLE 9.0

Musiałem stworzyć niestandardową część do modułu odcisków palców, który tutaj zawrzem.

*Obwód ładowania akumulatora i doładowania jest opcjonalny i można go pominąć w razie potrzeby. W projekcie uwzględniłem również otwory montażowe i gniazda do modułu akumulatora sparkfun.

Krok 4: Projektowanie PCB

Ta konstrukcja PCB ma wymiary 99 mm x 99 mm, tuż poniżej standardowego rozmiaru do taniego zamawiania płytek drukowanych, które zazwyczaj mają limit 100 mm x 100 mm.

Otwory są kompatybilne ze śrubami M3 i zalecane jest użycie nylonowych wsporników do podniesienia płyty z ziemi, ponieważ moduły sparkfun są zaprojektowane do montażu pod płytą.

Obecnie polecam JLC PCB do produkcji, ponieważ oferują one czasy realizacji 48h i wysyłkę DHL. Z dziesiątek zamówień, które u nich zamówiłem, każde zamówienie dotarło w ciągu 7 dni

Krok 5: Złóż płytkę drukowaną

Wszystkie elementy na płytce to SMD, rezystory i kondensatory to 0805.

Przy lutowaniu płytki polecam zacząć od AtMega328 i najbardziej podstawowych podzespołów potrzebnych do jej funkcjonowania.

Podstawową funkcjonalność można uzyskać, lutując oscylator kwarcowy, jego rezystor 1M omów i dwa rezystory podciągające do pinu resetującego. Po przylutowaniu tych elementów przejdź do następnego kroku, aby wypalić bootloader, a następnie wróć, aby dokończyć resztę lutowania.

Po wypaleniu bootloadera, logicznym kolejnym krokiem jest przylutowanie FT-232RL w celu przetestowania funkcjonalności USB. Aby to przetestować, wystarczy przylutować FT-232RL, port MicroUSB i resetujący kondensator sprzęgający. Możesz również dodać diody led dla RX i TX w celu wizualnego sprzężenia zwrotnego, ale nie są one konieczne. Należy również dodać rezystory serii TX RX.

*Dodatkowy przewód widoczny na zdjęciu podłączony do FT-232RL nie jest potrzebny, popełniłem błąd przy podłączaniu szyny zasilającej do urządzenia, ale od tego czasu naprawiłem w wersji PCB przesłanej do tej instrukcji.

Po sprawdzeniu, czy połączenie USB jest sprawne, przylutuj wyświetlacz LCD do płytki (lub podłącz go przez złącza, jeśli chcesz ponownie wykorzystać wyświetlacz w przyszłości) i jego potencjometr kontrastu. Następnie podłącz moduły RTC i karty SD. Na koniec przylutuj złącze czytnika linii papilarnych do płytki i zamontuj je za pomocą dystansów.

Krok 6: Nagraj bootloader

W tym projekcie Atmega328 musi być wypalony za pomocą mini bootloadera Arduino pro. W tym celu piny ICSP są wyeksponowane na płytce drukowanej i są rozmieszczone tak, jak pokazano na schemacie.

Pełny samouczek dotyczący wypalania boot-loadera można znaleźć tutaj -

Krok 7: Kodeks

Będę szczery i powiem, że moje umiejętności programistyczne nie są jedną z moich mocnych stron, a biorąc to pod uwagę, kod jest raczej niechlujny i przepraszam, jeśli jest to zagmatwane. Większość jest zapożyczona z innych źródeł i dostosowana do projektu.

Tutaj są połączone dwa projekty, na których polegałem w dużym stopniu:

OTWIERACZ DO DRZWI GARAŻOWYCH ZE SKANOWANIEM ODCISKÓW PALCÓW -

Przykład Petit FS -

Biblioteki użyte w tym projekcie można znaleźć tutaj:

Biblioteka FPS_GT511C3 -

Biblioteka DS1307 RTC -

Biblioteka PetitFS

Przed przesłaniem kodu upewnij się, że ustawiłeś poprawny czas na RTC, korzystając z przykładowego szkicu z biblioteki DS1307.

W programie głównym pierwszy ciąg jest pełen nazw, które odpowiadają numerowi ID odcisków palców zapisanych w bazie danych skanerów. Nazwy są wymienione w kolejności, więc po prostu zmień nazwę każdego identyfikatora, aby dopasować go do swoich potrzeb. Ta nazwa będzie pokazana na wyświetlaczu i zalogowana na karcie SD.

Krok 8: Sprawa

Obudowa wykonana jest ze sklejki o grubości 1/8 cala i jest przeznaczona do cięcia w systemie laserowego trawienia.

Użyłem kleju do drewna, aby utrzymać spód i boki razem, a nylonowe wsporniki do mocowania górnej płyty i płytki drukowanej do płyty. Pozwala to w razie potrzeby na łatwe wyjęcie płytki drukowanej z obudowy.

Krok 9: Końcowe myśli

Mam nadzieję, że podobał Wam się ten projekt. Dajcie mi znać, jeśli przegapiłem jakieś szczegóły, które pomogłyby Wam ukończyć własną konstrukcję.

Oto moja strona Github, jeśli chcesz zobaczyć inne moje projekty.

Dziękuję