آموزش سنسور اثر انگشت آردوینو: 6 مرحله (همراه با تصاویر)

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:57

دوستان عزیز به آموزش دیگری خوش آمدید! امروز ما قصد داریم یک پروژه جالب آردوینو بسازیم که از ماژول حسگر اثر انگشت استفاده می کند. بدون هیچ تاخیری بیشتر ، بیایید شروع کنیم!

من همیشه می خواستم یک ماژول حسگر اثر انگشت را امتحان کنم تا با فناوری آن بیشتر آشنا شوم و از آن در برخی پروژه هایم استفاده کنم تا امنیت بیومتریک به آنها اضافه شود.

به منظور نشان دادن استفاده ساده از سنسور ، این پروژه ساده ساخته شده است. سنسور را به آردوینو نانو متصل کرده ام و همچنین از صفحه نمایش TFT رنگی 1.44 اینچی کوچک اما بسیار سریع استفاده می کنم. این پروژه برای باز کردن قفل یک اثر انگشت معتبر می خواهد. وقتی انگشت خود را روی سنسور قرار می دهم ، انگشت من را تشخیص می دهد ، نماد اثر انگشت را سبز می کند و از من استقبال می کند. اگر دوست دخترم انگشت خود را روی سنسور بگذارد ، او نیز او را می شناسد و یک پیام خوش آمد گویی با نام او نشان می دهد. اگر انگشت دیگری روی سنسور بگذارم ، پروژه قفل صفحه را باز نمی کند. این خوب کار می کند و شما می خواهید ببینید ، می توانید این پروژه را در کمتر از 10 دقیقه بسازید! بیایید ببینیم چگونه می توان به آن دست یافت!

مرحله 1: تمام قطعات را دریافت کنید

قطعات مورد نیاز برای ساخت این پروژه عبارتند از:

• یک آردوینو نانو ▶
• ماژول حسگر اثر انگشت ▶
• صفحه نمایش 1.44 اینچی TFT رنگی ▶
• یک تخته نان کوچک ▶
• برخی از سیمها ▶
• پاوربانک ▶

هزینه این پروژه حدود 30 دلار است. اگر تکنولوژی مورد استفاده این پروژه را در نظر بگیرید ، این هزینه بسیار کم است. 10 سال پیش ، چنین پروژه هایی چند صد دلار هزینه داشتند!

مرحله 2: نمایشگر LCD 1.44 اینچی

این صفحه نمایش بسیار سریع است. از درایور ILI9163C استفاده می کند. وضوح تصویر 128x128 پیکسل است و می تواند تا 260.000 رنگ را نمایش دهد. استفاده از آردوینو بسیار آسان است و هزینه آن حدود 4 دلار است.

صفحه نمایش از پروتکل SPI برای ارتباط با برد آردوینو استفاده می کند. ما فقط باید 8 سیم را وصل کنیم تا کار کند. بیا شروع کنیم.

ارتباط با آردوینو

پین Vcc ▶ 5V آردوینو

پین GND ▶ آردوینو GND

CS Pin پین دیجیتال 10

RST ▶ DIgital Pin 9

A0 Pin پین دیجیتال 8

SDA Pin پین دیجیتال 11

SCK Pin پین دیجیتال 13

پین LED 3.3 ولت آردوینو

همانطور که مشاهده می کنید استفاده از این صفحه نمایش با آردوینو بسیار آسان است. بسیار ارزان ، بسیار سریع ، اندازه آن کوچک است و تنها حدود 30 میلی آمپر جریان را می گیرد. من فکر می کنم صفحه نمایش خوبی برای استفاده در پروژه هایی است که نیازی به صفحه نمایش بزرگ ندارند اما رنگ آن خوب خواهد بود.

می توانید آن را از اینجا دریافت کنید ▶

مرحله 3: ماژول حسگر اثر انگشت

ماژول حسگر اثر انگشت کوچک و زیبا ساخته شده است و از تراشه های پیشرفته DSP (پردازش سیگنال دیجیتال) در داخل آن استفاده می کند.

سنسور به این شکل کار می کند. این سنسور نوری است ، به این معنی که عکس انگشت را تجزیه و تحلیل می کند. سپس تصویر را ارائه می دهد ، برخی محاسبات را انجام می دهد ، ویژگی های آن انگشت را پیدا می کند و سپس در حافظه آن یک اثر انگشت با ویژگی های مشابه جستجو می کند. می تواند در کمتر از یک ثانیه به همه اینها برسد!

این ماژول می تواند تا 1000 اثر انگشت را در حافظه خود ذخیره کند و میزان پذیرش کاذب آن کمتر از 0.001٪ است که باعث می شود بسیار ایمن باشد! عالی! ما همه اینها را در یک ماژول بسیار آسان برای استفاده و با هزینه بسیار کم دریافت می کنیم! این واقعا یک فناوری چشمگیر است!

می توانید آن را از اینجا دریافت کنید ▶

مرحله 4: اتصال قطعات

حالا بیایید همه قسمت ها را کنار هم قرار دهیم.

ابتدا باید ماژول سنسور اثر انگشت را متصل کنیم. کابل را در پشت ماژول وصل می کنیم. لطفا عکس ضمیمه را بررسی کنید.

اتصال سنسور اثر انگشت

سیم سیاه ▶ آردوینو GND

سیم قرمز ▶ آردوینو 5 ولت

Green Wire Pin پین دیجیتال 2

سیم سفید Pin پین دیجیتال 3

اکنون آماده اتصال صفحه نمایش به آردوینو هستیم.

نمایش اتصال

پین Vcc ▶ 5V آردوینو

پین GND ▶ آردوینو GND

CS ▶ پین دیجیتال 10

RST ▶ DIgital Pin 9

A0 Pin پین دیجیتال 8

SDA Pin پین دیجیتال 11

SCK Pin پین دیجیتال 13

پین LED 3.3 ولت آردوینو

خودشه! ما آماده تقویت پروژه هستیم. همانطور که می بینید خوب کار می کند! آسونه مگه نه؟

مرحله 5: کد پروژه

اکنون بیایید ببینیم ، قسمت نرم افزاری پروژه و نحوه ثبت اثر انگشتان ما در حافظه داخلی ماژول به منظور شناسایی آنها.

ما باید برخی از کتابخانه ها را بارگیری کنیم. اول از همه برای نمایش به کتابخانه اثر انگشت Adafruit ، کتابخانه Adafruit GFX و کتابخانه Sumotoy نیاز داریم.

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

github.com/adafruit/Adafruit-GFX-Library

github.com/sumotoy/TFT_ILI9163C

اول از همه ما باید نمونه ثبت نام را در برد Arduino خود بارگذاری کنیم. ما به مسیر File -> Examples -> Adafruit Fingerprint Sensor Library -> Enroll می رویم. با استفاده از این برنامه نمونه می توانیم اثر انگشت را در حافظه FLASH ماژول ذخیره کنیم. ما طرح را بارگذاری می کنیم و Serial Monitor را باز می کنیم. برنامه از ما می خواهد برای ثبت نام شناسه را وارد کنیم. سپس انگشت را دوبار طبق دستورالعمل روی سنسور قرار می دهیم و اثر انگشت ذخیره می شود! از این طریق می توانید 1000 اثر انگشت را ذخیره کنید!

حالا بیایید کدی را که توسعه داده ام بارگذاری کنیم. به لطف کتابخانه های Adafruit کد پروژه بسیار ساده است. بیایید قسمت کوچکی از کد را ببینیم.

حلقه خالی () {

fingerprintID = getFingerprintID ()؛ // ما اثر انگشت را در اینجا تأخیر اسکن می کنیم (50) ؛ if (اثر انگشت = = 1) // ما یک اثر انگشت معتبر با شناسه 1 {display.drawBitmap (30 ، 35 ، نماد ، 60 ، 60 ، GREEN) پیدا کرده ایم ؛ تاخیر (2000) ؛ displayUnlockedScreen ()؛ displayIoanna ()؛ تأخیر (5000) ؛ display.fillScreen (BLACK) ؛ displayLockScreen ()؛ }

if (اثر انگشت = = 2) // ما یک اثر انگشت معتبر با شناسه 2 پیدا کرده ایم

{

display.drawBitmap (30 ، 35 ، نماد ، 60 ، 60 ، GREEN) ؛ تاخیر (2000) ؛ displayUnlockedScreen ()؛ displayNick ()؛ تأخیر (5000) ؛ display.fillScreen (BLACK) ؛ displayLockScreen ()؛ }}

سنسور و صفحه نمایش را راه اندازی می کنیم و هر 50 میلی ثانیه یک انگشت روی سنسور بررسی می کنیم. اگر انگشتی روی سنسور وجود داشته باشد ، ما از ماژول درخواست می کنیم اگر آن انگشت در حافظه ثبت شده است ، جستجو کند. اگر اثر انگشت را در حافظه پیدا کند ، شناسه آن را باز می گرداند. سپس پیام خوش آمدگویی را نمایش می دهد و بعد از چند ثانیه صفحه را دوباره قفل می کند.

مثل همیشه می توانید کد پروژه را که در این دستورالعمل ضمیمه شده است بیابید. از آنجا که من گاه به گاه کد را به روز می کنم ، برای آخرین نسخه کد لطفاً از وب سایت پروژه دیدن کنید:

مرحله ششم: اندیشه های نهایی

من واقعاً تحت تأثیر عملکرد و سهولت استفاده از این ماژول حسگر اثر انگشت قرار گرفته ام. با هزینه بسیار پایین می توانیم ویژگی های امنیتی بیومتریک را به پروژه های خود اضافه کنیم. این شگفت انگیز است چنین پروژه هایی حتی برای چند سال پیش برای یک سازنده غیرممکن بود. این زیبایی و قدرت سخت افزار و نرم افزار منبع باز است. پس از این اولین آزمایش ، من از ماژول حسگر اثر انگشت به همراه یک قفل برقی استفاده می کنم تا ببینم آیا می توانیم از این سنسور در شرایط واقعی استفاده کنیم ، بنابراین با ما همراه باشید. لطفاً نظرات خود را در مورد این سنسور در قسمت نظرات زیر به من اطلاع دهید. با تشکر!