Arduino fingeravtryckssensor självstudie: 6 steg (med bilder)

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:46

Kära vänner välkomna till en annan handledning! Idag ska vi bygga ett intressant Arduino -projekt som använder en fingeravtryckssensormodul. Utan ytterligare dröjsmål, låt oss komma igång!

Jag har alltid velat testa en fingeravtryckssensormodul för att lära mig mer om dess teknik och använda den i några av mina projekt för att lägga till biometrisk säkerhet till dem.

För att demonstrera en enkel användning av sensorn byggde detta enkla projekt. Jag har anslutit sensorn till en Arduino Nano, och jag använder också den lilla men mycket snabba 1,44 tums färg TFT -skärmen. Projektet ber om ett giltigt fingeravtryck för att låsa upp. När jag placerar mitt finger på sensorn känner den igen mitt finger, gör fingeravtrycksikonen grön och den välkomnar mig. Om min flickvän lägger fingret på sensorn känner den igen henne och visar ett välkomstmeddelande med hennes namn. Om jag placerar ett annat finger på sensorn låser inte projektet upp skärmen. Det fungerar bra och du kommer att se, du kan bygga detta projekt på mindre än 10 minuter! Låt oss se hur vi uppnår det!

Steg 1: Skaffa alla delar

De delar som behövs för att bygga detta projekt är följande:

• En Arduino Nano ▶
• Fingeravtryckssensormodulen ▶
• En 1,44”färg TFT -skärm ▶
• En liten brödbräda ▶
• Vissa ledningar ▶
• Powerbank ▶

Kostnaden för detta projekt är cirka 30 dollar. Om du tar hänsyn till den teknik som detta projekt använder är denna kostnad mycket låg. För tio år sedan skulle sådana här projekt kosta några hundra dollar!

Steg 2: LCD -skärmen på 1,44 tum

Denna display är mycket snabb. Den använder ILI9163C -drivrutinen. Den har en upplösning på 128x128 pixlar och den kan visa upp till 260.000 färger. Det är mycket lätt att använda med Arduino och det kostar cirka 4 $.

Displayen använder SPI -protokollet för att kommunicera med Arduino -kortet. Vi behöver bara ansluta 8 ledningar för att få det att fungera. Låt oss börja.

Anslutning med Arduino

Vcc ▶ 5V stift på Arduino

GND ▶ Arduino GND -stift

CS ▶ Digital stift 10

RST ▶ DIgital Pin 9

A0 ▶ Digital stift 8

SDA ▶ Digital stift 11

SCK ▶ Digital stift 13

LED ▶ 3.3V stift på Arduino

Som du kan se är denna skärm mycket enkel att använda med Arduino. Det är väldigt billigt, mycket snabbt, det är litet i storlek och det drar bara runt 30mA ström. Jag tycker att det är en trevlig skärm att använda i projekt som inte kräver en stor skärm men färg skulle vara trevligt.

Du kan få det här ▶

Steg 3: Fingeravtryckssensormodulen

Fingeravtryckssensormodulen är liten och snyggt byggd och den använder några avancerade DSP -chips (Digital Signal Processing) inuti.

Sensorn fungerar så här. Det är en optisk sensor, vilket betyder att den analyserar fotot av ett finger. Den gör sedan bilden, gör några beräkningar, hittar egenskaperna hos det fingret och söker sedan i minnet efter ett fingeravtryck med samma egenskaper. Det kan uppnå allt detta på mindre än en sekund!

Denna modul kan lagra upp till 1000 fingeravtryck i minnet och dess falska acceptfrekvens är mindre än 0,001% vilket gör det ganska säkert! Bra! Vi får allt detta i en mycket lättanvänd modul och till mycket låg kostnad! Det är en riktigt imponerande teknik!

Du kan hämta det här ▶

Steg 4: Ansluta delarna

Låt oss nu sätta ihop alla delar.

Först måste vi ansluta fingeravtryckssensormodulen. Vi kopplar in kabeln på baksidan av modulen. Kontrollera det bifogade fotot.

Anslutning av fingeravtryckssensor

Svart tråd ▶ Arduino GND

Red Wire ▶ Arduino 5V

Grön tråd ▶ Digital stift 2

White Wire ▶ Digital Pin 3

Vi är nu redo att ansluta skärmen till Arduino.

Displayanslutning

Vcc ▶ 5V stift på Arduino

GND ▶ Arduino GND -stift

CS ▶ Digital stift 10

RST ▶ DIgital Pin 9

A0 ▶ Digital stift 8

SDA ▶ Digital stift 11

SCK ▶ Digital stift 13

LED ▶ 3.3V stift på Arduino

Det är allt! Vi är redo att starta projektet. Som ni ser fungerar det bra! Lätt va?

Steg 5: Koden för projektet

Låt oss nu se, mjukvarusidan av projektet och hur vi registrerar våra fingeravtryck i modulens inbäddade minne för att känna igen dem.

Vi måste ladda ner några bibliotek. Först och främst behöver vi Adafruit Fingerprint -biblioteket, Adafruit GFX -biblioteket och Sumotoy’s bibliotek för visningen.

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

github.com/adafruit/Adafruit-GFX-Library

github.com/sumotoy/TFT_ILI9163C

Först och främst måste vi ladda upp registreringsexemplet till vårt Arduino -kort. Vi går till Arkiv -> Exempel -> Adafruit Fingerprint Sensor Library -> Registrera. Med detta exempelprogram kan vi lagra fingeravtryck i modulens FLASH -minne. Vi laddar upp skissen och vi öppnar Serial Monitor. Programmet ber oss att ange ID för att registrera dig. Sedan lägger vi fingret på sensorn två gånger enligt instruktionerna och fingeravtrycket lagras! Du kan lagra så många som 1000 fingeravtryck på detta sätt!

Låt oss nu ladda koden som jag har utvecklat. Tack vare Adafruits bibliotek är projektets kod mycket enkel. Låt oss se en liten del av koden.

void loop () {

fingerprintID = getFingerprintID (); // Vi skannar fingeravtryck här fördröjning (50); if (fingerprintID == 1) // Vi har hittat ett giltigt fingeravtryck med id 1 {display.drawBitmap (30, 35, ikon, 60, 60, GRÖN); fördröjning (2000); displayUnlockedScreen (); displayIoanna (); fördröjning (5000); display.fillScreen (SVART); displayLockScreen (); }

if (fingerprintID == 2) // Vi har hittat ett giltigt fingeravtryck med id 2

{

display.drawBitmap (30, 35, ikon, 60, 60, GRÖN); fördröjning (2000); displayUnlockedScreen (); displayNick (); fördröjning (5000); display.fillScreen (SVART); displayLockScreen (); }}

Vi startar sensorn och displayen, och vi kontrollerar efter ett finger på sensorn var 50: e ms. Om det finns ett finger på sensorn ber vi modulen att söka om det fingret är inskrivet i dess minne. Om det hittar fingeravtrycket i minnet returnerar det fingeravtryckets ID. Därefter visas ett välkomstmeddelande och låser skärmen igen efter några sekunder.

Som alltid kan du hitta koden för projektet bifogad i denna instruktionsbok. Eftersom jag uppdaterar koden då och då, besök den senaste versionen av koden på projektets webbplats:

Steg 6: Slutliga tankar

Jag är verkligen imponerad av prestandan och användarvänligheten hos denna fingeravtryckssensormodul. Med mycket låg kostnad kan vi lägga till biometriska säkerhetsfunktioner i våra projekt. Det är fantastiskt. Projekt som detta hade varit omöjliga för en tillverkare även för några år sedan. Det är skönheten och kraften i öppen källkodshårdvara och programvara. Efter detta första test kommer jag att använda fingeravtryckssensormodulen tillsammans med ett elektriskt lås för att se om vi kan använda den här sensorn i en verklig situation, så håll utkik. Låt mig veta dina tankar om den här sensorn i kommentarfältet nedan. Tack!