Arduino -sormenjälkitunnistimen opetusohjelma: 6 vaihetta (kuvilla)

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:03

Hyvät ystävät, tervetuloa toiseen opetusohjelmaan! Tänään aiomme rakentaa mielenkiintoisen Arduino -projektin, joka käyttää sormenjälkitunnistinmoduulia. Ilman viivytystä, aloitetaan!

Olen aina halunnut kokeilla sormenjälkitunnistinmoduulia saadakseni lisätietoja sen tekniikasta ja käyttääkseni sitä joissakin projekteissani biometrisen suojan lisäämiseksi.

Anturin yksinkertaisen käytön osoittamiseksi rakennettiin tämä yksinkertainen projekti. Olen liittänyt anturin Arduino Nano -laitteeseen ja käytän myös pientä mutta erittäin nopeaa 1,44 tuuman TFT -värinäyttöä. Projekti pyytää kelvollista sormenjälkeä avatakseen lukituksen. Kun asetan sormeni anturin päälle, se tunnistaa sormeni, muuttaa sormenjälkikuvakkeen vihreäksi ja toivottaa minut tervetulleeksi. Jos tyttöystäväni asettaa sormensa anturin päälle, se tunnistaa myös hänet ja näyttää tervetuloviestin hänen nimensä kanssa. Jos asetan toisen sormen anturille, projekti ei avaa näytön lukitusta. Se toimii hyvin ja näet, voit rakentaa tämän projektin alle 10 minuutissa! Katsotaan miten se saavutetaan!

Vaihe 1: Hanki kaikki osat

Tämän projektin rakentamiseen tarvittavat osat ovat seuraavat:

• Arduino Nano ▶
• Sormenjälkitunnistinmoduuli ▶
• 1,44 tuuman värillinen TFT -näyttö ▶
• Pieni leipälauta ▶
• Jotkut johdot ▶
• Powerbank ▶

Tämän projektin hinta on noin 30 dollaria. Jos otat huomioon tämän projektin käyttämän tekniikan, tämä hinta on erittäin alhainen. 10 vuotta sitten tällaiset projektit maksaisivat muutamia satoja dollareita!

Vaihe 2: 1,44 tuuman LCD -näyttö

Tämä näyttö on erittäin nopea. Se käyttää ILI9163C -ohjainta. Sen resoluutio on 128 x 128 pikseliä ja se voi näyttää jopa 260 000 väriä. Sitä on erittäin helppo käyttää Arduinon kanssa ja se maksaa noin 4 dollaria.

Näyttö käyttää SPI -protokollaa kommunikoidakseen Arduino -kortin kanssa. Tarvitsemme vain 8 johtoa, jotta se toimisi. Aloitetaan.

Yhteys Arduinon kanssa

Vcc ▶ 5 V: n nasta Arduinosta

GND ▶ Arduino GND -tappi

CS ▶ Digitaalinen nasta 10

RST ▶ DIgital Pin 9

A0 ▶ Digitaalinen nasta 8

SDA ▶ Digitaalinen nasta 11

SCK ▶ Digitaalinen nasta 13

LED ▶ Arduinon 3.3V -nasta

Kuten näette, tätä näyttöä on erittäin helppo käyttää Arduinon kanssa. Se on erittäin halpa, erittäin nopea, se on kooltaan pieni ja se kuluttaa vain noin 30 mA virtaa. Mielestäni sitä on mukava käyttää projekteissa, jotka eivät vaadi suurta näyttöä, mutta väri olisi mukava.

Saat sen täältä ▶

Vaihe 3: Sormenjälkitunnistin

Sormenjälkitunnistinmoduuli on pieni ja kauniisti rakennettu, ja sen sisällä on joitain kehittyneitä DSP (Digital Signal Processing) -piirejä.

Anturi toimii näin. Se on optinen anturi, mikä tarkoittaa, että se analysoi sormen valokuvan. Sitten se renderoi kuvan, tekee joitakin laskelmia, löytää kyseisen sormen ominaisuudet ja etsii sitten sen muistista sormenjäljen, jolla on samat ominaisuudet. Se voi saavuttaa kaiken tämän alle sekunnissa!

Tämä moduuli voi tallentaa jopa 1000 sormenjälkeä muistiinsa, ja sen virheellinen hyväksymisaste on alle 0,001%, mikä tekee siitä melko turvallisen! Loistava! Saamme kaiken tämän erittäin helppokäyttöisessä moduulissa ja erittäin edullisesti! Se on todella vaikuttava tekniikka!

Saat sen täältä ▶

Vaihe 4: Osien liittäminen

Laitetaan nyt kaikki osat yhteen.

Ensin meidän on liitettävä sormenjälkitunnistin. Liitämme kaapelin moduulin takaosaan. Tarkista liitteenä oleva kuva.

Sormenjälkitunnistimen liitäntä

Musta lanka ▶ Arduino GND

Punainen johto ▶ Arduino 5V

Vihreä johto ▶ Digitaalinen nasta 2

Valkoinen johto ▶ Digitaalinen nasta 3

Olemme nyt valmiita yhdistämään näytön Arduinoon.

Näytön liitäntä

Vcc ▶ 5 V: n nasta Arduinosta

GND ▶ Arduino GND -tappi

CS ▶ Digitaalinen nasta 10

RST ▶ DIgital Pin 9

A0 ▶ Digitaalinen nasta 8

SDA ▶ Digitaalinen nasta 11

SCK ▶ Digitaalinen nasta 13

LED ▶ Arduinon 3.3V -nasta

Se siitä! Olemme valmiita käynnistämään projektin. Kuten näet, se toimii hyvin! Helppoa eikö?

Vaihe 5: Projektin koodi

Katsotaan nyt projektin ohjelmistopuoli ja kuinka rekisteröidä sormenjälkemme moduulin sisäänrakennettuun muistiin niiden tunnistamiseksi.

Meidän on ladattava joitain kirjastoja. Ensinnäkin tarvitsemme näytölle Adafruit Fingerprint -kirjastoa, Adafruit GFX -kirjastoa ja Sumotoyn kirjastoa.

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

github.com/adafruit/Adafruit-GFX-Library

github.com/sumotoy/TFT_ILI9163C

Ensinnäkin meidän on ladattava rekisteröintiesimerkki Arduino -taulullemme. Siirrymme kohtaan Tiedosto -> Esimerkit -> Adafruit -sormenjälkitunnistinkirjasto -> Rekisteröidy. Tämän esimerkkiohjelman avulla voimme tallentaa sormenjäljet moduulin FLASH -muistiin. Lähetämme luonnoksen ja avaamme sarjamonitorin. Ohjelma pyytää meitä antamaan rekisteröintitunnuksen. Sitten asetamme sormen anturille kahdesti ohjeiden mukaan ja sormenjälki tallennetaan! Voit tallentaa jopa 1000 sormenjälkeä tällä tavalla!

Ladataan nyt kehittämäni koodi. Adafruitin kirjastojen ansiosta projektin koodi on hyvin yksinkertainen. Katsotaanpa pieni osa koodista.

void loop () {

sormenjälkitunnus = getFingerprintID (); // Skannaamme sormenjäljen tästä viiveestä (50); if (fingerprintID == 1) // Löysimme kelvollisen sormenjäljen tunnuksella 1 {display.drawBitmap (30, 35, kuvake, 60, 60, VIHREÄ); viive (2000); displayUnlockedScreen (); displayIoanna (); viive (5000); display.fillScreen (MUSTA); displayLockScreen (); }

if (fingerprintID == 2) // Löysimme kelvollisen sormenjäljen tunnuksella 2

{

display.drawBitmap (30, 35, kuvake, 60, 60, VIHREÄ); viive (2000); displayUnlockedScreen (); displayNick (); viive (5000); display.fillScreen (MUSTA); displayLockScreen (); }}

Käynnistämme anturin ja näytön ja tarkistamme, onko anturissa sormi 50 ms: n välein. Jos anturissa on sormi, pyydämme moduulia etsimään, onko sormi tallennettu sen muistiin. Jos se löytää sormenjäljen muistista, se palauttaa sormenjälkien tunnuksen. Seuraavaksi se näyttää tervetuloviestin ja lukitsee näytön uudelleen muutaman sekunnin kuluttua.

Kuten aina, projektin koodi on tämän ohjeen liitteenä. Koska päivitän koodia aika ajoin, saat uusimman koodiversion projektin verkkosivustolta:

Vaihe 6: Viimeiset ajatukset

Olen todella vaikuttunut tämän sormenjälkitunnistimen suorituskyvystä ja helppokäyttöisyydestä. Hyvin alhaisilla kustannuksilla voimme lisätä projekteihimme biometrisiä turvaominaisuuksia. Se on hämmästyttävää. Tällaiset hankkeet olisivat olleet mahdottomia tekijälle jopa muutama vuosi sitten. Se on avoimen lähdekoodin laitteiston ja ohjelmiston kauneutta ja voimaa. Tämän ensimmäisen testin jälkeen aion käyttää sormenjälkitunnistinmoduulia yhdessä sähkölukon kanssa nähdäksemme, voimmeko käyttää tätä anturia tosielämän tilanteessa, joten pysy kuulolla. Kerro minulle mielipiteesi tästä anturista alla olevissa kommenttiosissa. Kiitos!