Samouczek czytnika linii papilarnych Arduino: 6 kroków (ze zdjęciami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:32

Drodzy przyjaciele, zapraszamy do kolejnego samouczka! Dzisiaj zbudujemy ciekawy projekt Arduino, który wykorzystuje moduł czytnika linii papilarnych. Bez dalszej zwłoki zaczynajmy!

Zawsze chciałem wypróbować moduł czujnika odcisków palców, aby dowiedzieć się więcej o jego technologii i wykorzystać go w niektórych moich projektach, aby dodać do nich bezpieczeństwo biometryczne.

W celu zademonstrowania prostego użycia czujnika zbudowaliśmy ten prosty projekt. Podłączyłem czujnik do Arduino Nano, a także używam małego, ale bardzo szybkiego kolorowego wyświetlacza TFT o przekątnej 1,44 cala. Projekt prosi o ważny odcisk palca w celu odblokowania. Kiedy kładę palec na czujniku, rozpoznaje mój palec, zmienia kolor ikony odcisku palca na zielony i wita mnie. Jeśli moja dziewczyna położy palec na czujniku, również ją rozpozna i wyświetli wiadomość powitalną z jej imieniem. Jeśli przyłożę kolejny palec do czujnika, projekt nie odblokowuje ekranu. Działa dobrze i zobaczysz, że możesz zbudować ten projekt w mniej niż 10 minut! Zobaczmy, jak to osiągnąć!

Krok 1: Zdobądź wszystkie części

Części potrzebne do zbudowania tego projektu to:

• Arduino Nano ▶
• Moduł czytnika linii papilarnych ▶
• Kolorowy wyświetlacz TFT 1,44” ▶
• Mała tablica prototypowa ▶
• Niektóre przewody ▶
• Powerbank ▶

Koszt tego projektu to około 30 dolarów. Biorąc pod uwagę technologię, z której korzysta ten projekt, koszt ten jest bardzo niski. 10 lat temu takie projekty kosztowałyby kilkaset dolarów!

Krok 2: Wyświetlacz LCD 1,44"

Ten wyświetlacz jest bardzo szybki. Wykorzystuje sterownik ILI9163C. Ma rozdzielczość 128x128 pikseli i może wyświetlać do 260 000 kolorów. Jest bardzo łatwy w użyciu z Arduino i kosztuje około 4$.

Wyświetlacz wykorzystuje protokół SPI w celu komunikacji z płytką Arduino. Do poprawnego działania wystarczy podłączyć 8 przewodów. Zaczynajmy.

Połączenie z Arduino

Vcc ▶ pin 5 V Arduino

GND ▶ Pin GND Arduino

CS ▶ Cyfrowy pin 10

RST ▶ cyfrowy pin 9

A0 ▶ Pin cyfrowy 8

SDA ▶ Cyfrowy pin 11

SCK ▶ Cyfrowy pin 13

LED ▶ pin 3.3V Arduino

Jak widać, ten wyświetlacz jest bardzo łatwy w obsłudze z Arduino. Jest bardzo tani, bardzo szybki, ma niewielkie rozmiary i pobiera tylko około 30mA prądu. Myślę, że jest to fajny wyświetlacz do wykorzystania w projektach, które nie wymagają dużego wyświetlacza, ale kolor byłby ładny.

Możesz go pobrać tutaj ▶

Krok 3: Moduł czytnika linii papilarnych

Moduł czytnika linii papilarnych jest mały i ładnie zbudowany, a wewnątrz wykorzystuje zaawansowane układy DSP (Digital Signal Processing).

Czujnik działa tak. Jest to sensor optyczny, co oznacza, że analizuje zdjęcie palca. Następnie renderuje obraz, dokonuje pewnych obliczeń, znajduje cechy tego palca, a następnie wyszukuje w swojej pamięci odcisk palca o tych samych cechach. Może to wszystko osiągnąć w mniej niż sekundę!

Ten moduł może przechowywać w swojej pamięci do 1000 odcisków palców, a jego współczynnik fałszywej akceptacji wynosi mniej niż 0,001%, co czyni go dość bezpiecznym! Świetny! Otrzymujemy to wszystko w bardzo prostym w obsłudze module i przy bardzo niskich kosztach! To naprawdę imponująca technologia!

Możesz go pobrać tutaj ▶

Krok 4: Podłączanie części

Połączmy teraz wszystkie części.

Najpierw musimy podłączyć moduł czytnika linii papilarnych. Wpinamy kabel z tyłu modułu. Proszę sprawdzić załączone zdjęcie.

Podłączenie czujnika odcisków palców

Czarny przewód ▶ Arduino GND

Przewód czerwony ▶ Arduino 5V

Zielony przewód ▶ Cyfrowy pin 2

Przewód biały ▶ Pin cyfrowy 3

Jesteśmy teraz gotowi do podłączenia wyświetlacza do Arduino.

Połączenie wyświetlacza

Vcc ▶ pin 5 V Arduino

GND ▶ Pin GND Arduino

CS ▶ Cyfrowy pin 10

RST ▶ cyfrowy pin 9

A0 ▶ Pin cyfrowy 8

SDA ▶ Cyfrowy pin 11

SCK ▶ Cyfrowy pin 13

LED ▶ pin 3.3V Arduino

Otóż to! Jesteśmy gotowi do uruchomienia projektu. Jak widzisz, działa dobrze! Proste, prawda?

Krok 5: Kodeks Projektu

Zobaczmy teraz stronę programową projektu i jak zapisać nasze odciski palców do wbudowanej pamięci modułu, aby je rozpoznać.

Musimy pobrać kilka bibliotek. Przede wszystkim potrzebujemy biblioteki Adafruit Fingerprint, biblioteki Adafruit GFX oraz biblioteki Sumotoy do wyświetlania.

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

github.com/adafruit/Adafruit-GFX-Library

github.com/sumotoy/TFT_ILI9163C

Przede wszystkim musimy wgrać przykład rejestracji na naszą płytkę Arduino. Wchodzimy do Plik -> Przykłady -> Biblioteka czytników linii papilarnych Adafruit -> Zarejestruj się. Za pomocą tego przykładowego programu możemy przechowywać odciski palców w pamięci FLASH modułu. Wgrywamy szkic i otwieramy Monitor seryjny. Program poprosi nas o podanie identyfikatora w celu rejestracji. Następnie dwukrotnie kładziemy palec na czujniku zgodnie z instrukcją i odcisk palca zostaje zapisany! W ten sposób możesz przechowywać aż 1000 odcisków palców!

Teraz załadujmy opracowany przeze mnie kod. Dzięki bibliotekom Adafruit kod projektu jest bardzo prosty. Zobaczmy mały fragment kodu.

pusta pętla () {

identyfikator odcisku palca = pobierz identyfikatorodcisku palca(); //Skanujemy tutaj odcisk palca delay(50); if(fingerprintID == 1) //Znaleźliśmy prawidłowy odcisk palca o identyfikatorze 1 { display.drawBitmap(30, 35, icon, 60, 60, GREEN); opóźnienie (2000); displayUnlockedScreen(); wyświetlIoanna(); opóźnienie(5000); display.fillScreen(CZARNY); displayLockScreen(); }

if(fingerprintID == 2) //Znaleźliśmy prawidłowy odcisk palca o identyfikatorze 2

{

display.drawBitmap(30, 35, ikona, 60, 60, ZIELONY); opóźnienie (2000); displayUnlockedScreen(); displayNick(); opóźnienie(5000); display.fillScreen(CZARNY); displayLockScreen(); } }

Uruchamiamy czujnik i wyświetlacz, a co 50ms sprawdzamy palec na czujniku. Jeśli na czujniku znajduje się palec, prosimy moduł o wyszukanie, czy ten palec jest zapisany w jego pamięci. Jeśli znajdzie odcisk palca w pamięci, zwróci identyfikator tego odcisku palca. Następnie wyświetla komunikat powitalny i po kilku sekundach ponownie blokuje ekran.

Jak zawsze możesz znaleźć kod projektu załączony w tej instrukcji. Ponieważ od czasu do czasu aktualizuję kod, po najnowszą wersję kodu odwiedź stronę projektu:

Krok 6: Końcowe myśli

Jestem pod wrażeniem wydajności i łatwości użytkowania tego modułu czujnika odcisków palców. Przy bardzo niskich kosztach możemy dodać do naszych projektów zabezpieczenia biometryczne. To wspaniale. Takie projekty byłyby niemożliwe dla twórcy nawet kilka lat temu. To jest piękno i moc sprzętu i oprogramowania open source. Po tym pierwszym teście zamierzam użyć modułu czujnika odcisków palców wraz z zamkiem elektrycznym, aby sprawdzić, czy możemy użyć tego czujnika w rzeczywistej sytuacji, więc bądźcie czujni. Daj mi znać, co myślisz o tym czujniku w komentarzach poniżej. Dziękuję!