Povezovanje kapacitivnega senzorja prstnih odtisov z Arduino UNO: 7 korakov

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:02

Hej, kaj je, fantje! Akarsh tukaj iz CETech -a.

Danes bomo našim projektom dodali zaščitno plast. Ne skrbite, za to ne bomo imenovali nobenega telesnega stražarja. To bo srčkan, lep videz senzorja prstnih odtisov podjetja DFRobot.

Kot sem že omenil, bomo danes povezovali kapacitivni senzor prstnih odtisov iz DFRobota z Arduino UNO, nato pa bomo preizkusili tri funkcije tega senzorja, ki dodajo prstni odtis, preverijo dodani prstni odtis in nato izbrišejo dodani prstni odtis.

Pa pojdimo zdaj na zabaven del.

1. korak: Pridobite PCB za izdelavo vaših projektov

PCBGOGO, ustanovljen leta 2015, ponuja storitve montaže tiskanih vezij na ključ, vključno s proizvodnjo tiskanih vezij, montažo tiskanih vezij, nabavo komponent, funkcionalnim preskušanjem in programiranjem IC.

Njegove proizvodne baze so opremljene z najnaprednejšo proizvodno opremo, kot so stroj za izbiro in polaganje YAMAHA, pečica Reflow, stroj za spajkanje valov, rentgenski žarki, AOI preskusni stroj; in najbolj strokovno tehnično osebje.

Čeprav so stare le pet let, imajo njihove tovarne več kot 10 let izkušenj v industriji PCB na kitajskih trgih. Je vodilni specialist za montažo tiskanih vezij na ploščice, skozi luknje in mešano tehnologijo ter storitve elektronske proizvodnje, pa tudi za montažo tiskanih vezij na ključ.

PCBGOGO ponuja storitve naročanja od prototipa do množične proizvodnje, pridružite se jim zdaj.

2. korak: O kapacitivnem senzorju prstnih odtisov

Povezava do izdelka:

Kapacitivni senzor prstnih odtisov je lep in kompakten, podoben tistemu na zadnji strani pametnega telefona. Na voljo je z okroglimi dihalnimi LED diodami in ima preprosto strukturo, majhnost in občutljiv videz. Senzor ponuja hitro hitrost prepoznavanja in visoko varnost. Podpira 360-stopinjsko poljubno prepoznavanje kotov in funkcijo globokega samoučenja, visoko zmogljivost in nizko porabo energije. Senzor je opremljen z zmogljivim procesorjem ID809 in polprevodniškim senzorjem prstnih odtisov, zato ima vgrajen algoritem IDfinger6.0, ki lahko neodvisno zaključi vsa dela pri identifikaciji prstnih odtisov. Ta senzor podpira komunikacijo UART in med delom s knjižnico Arduino lahko preprosto uresniči funkcije, kot so registracija prstnih odtisov, brisanje prstnih odtisov itd. To je 6 -polna naprava, ki jo je mogoče enostavno povezati z mikrokrmilniki zaradi priključka za višino tona, ki je priložen. Ne pozabite pa, da se barvno označevanje žic, ki so priložene tej napravi, razlikuje od običajnega kodiranja. Zato moramo med vzpostavljanjem povezav poskrbeti za to. Barvno kodiranje je naslednje:-

• Rdeča žica = ozemljitveni zatič
• Črna žica = Rx (sprejemni pin)
• Rumena žica = Tx (oddajniški zatič)
• Zelena žica = Vcc pin
• Modra žica = pin IRQ (prekinitveni zahtevni pin, ki lahko sprejema zunanje prekinitve)
• Bela/siva žica = napajalni zatič

Tukaj uporabljamo dva zatiča, ki sta si podobna, vendar imata različni funkciji, to sta pin Vcc in napajalnik. Funkcija zatiča Vcc je, da deluje kot omogočljiv zatič. Ko je na tem zatiču vhodna moč, bo le senzor deloval drugače. Po drugi strani je pin za napajanje namenjen vklopu ali vklopu naprave.

3. korak: Tehnične specifikacije in uporaba senzorja

Tehnične specifikacije tega senzorja so navedene spodaj:-

• Delovna napetost: 3.3V
• Delovni tok: <60mA
• Način komunikacije: UART
• Kapaciteta shranjevanja: 80 prstnih odtisov
• Čas preverjanja 1: 1: 300 ~ 400 ms
• Ločljivost slikovnih pik: 508 dpi
• Število slikovnih pik: 160x160 Prstni odtis
• Območje zaznavanja: 8,0 mm x 8,0 mm
• Delovno okolje: ‐40-60 ℃
• Mera: premer 21 mm/višina 5 mm

Nekatere aplikacije tega senzorja so:-

• Sistem delovnega časa
• Zaklepanje/ odklepanje vrat
• Varnostni sistemi
• Zaklepanje/odklepanje zaslona

4. korak: Povezovanje senzorja z Arduino UNO

Za izvajanje operacij, kot so snemanje prstnih odtisov, prepoznavanje in brisanje, moramo senzor najprej povezati z Arduino UNO, tako da sledimo spodnjim korakom:-

1. Priključite Vcc in napajalni pin (zelena in bela žica) optičnega bralnika prstnih odtisov na 3,3V pin Arduino UNO.
2. Ozemljitveni zatič (rdeča žica) optičnega bralnika povežite z zatičem GND Arduina.
3. Priključite Rx pin (črna žica) optičnega bralnika na digitalni pin 3 na Arduinu.
4. Priključite pin Tx (rumena žica) optičnega bralnika na digitalni pin 2 na Arduinu.
5. Nazadnje priključite pin IRQ (modra žica) optičnega bralnika na digitalni pin 6 na Arduinu.

Na ta način je bralnik prstnih odtisov povezan z Arduino UNO in je pripravljen za kodiranje. Zdaj moramo za naslednji korak povezati Arduino z računalnikom.

5. korak: Kodiranje plošče Arduino

Zdaj bomo v tem koraku kodo naložili na našo ploščo Arduino UNO. Takoj ko bo koda naložena, bo optični bralnik lahko shranil nov prstni odtis, ga prepoznal in tudi izbrisal. Za ta korak se morate od tukaj obrniti na skladišče tega projekta Github in nato slediti spodnjim korakom:-

• Najprej morate prenesti datoteko DFRobot_ID809 iz skladišča Github. To je knjižnica Arduino za bralnik prstnih odtisov. Ko prenesete to datoteko, jo morate dati v mapo knjižnic Arduino.
• Po tem morate odpreti datoteko z imenom Arduino Code.ino. To je koda, ki jo je treba naložiti v Arduino. To kodo prilepite v svoj Arduino IDE. Izberite pravo ploščo, vrata COM in pritisnite gumb za nalaganje.

S temi koraki je naš bralnik prstnih odtisov pripravljen za uporabo in v naslednjem koraku bomo preizkusili njegove funkcije.

6. korak: Igranje s skenerjem

Koda, ki smo jo pravkar naložili, je imela tri funkcije. Te funkcije so branje in testiranje prstnega odtisa, dodajanje novega prstnega odtisa in brisanje vseh dodanih prstnih odtisov. Zdaj bomo preizkusili te funkcije. Za to moramo najprej odpreti serijski monitor, ki bo prikazal sporočila glede na opravljeno nalogo. Leteli bomo okrog vsake od operacij eno za drugo.

• Dodajanje novega prstnega odtisa: Za to operacijo moramo prst položiti na optični bralnik, utripati bo modra luč. Prst naj ostane tam, dokler rumena lučka trikrat ne utripa, nato pa spustite prst. To kaže, da je optični bralnik vstopil v način dodajanja prstnih odtisov in ker naš prstni odtis še ni dodan v optični bralnik, bi se zato prikazal neregistriran na serijskem monitorju in mu dodelil ID. Po tem moramo znova dati prst na optični bralnik in počakati, da utripa rumena lučka, nato pa lahko spustimo optični bralnik. Ta postopek moramo ponoviti tako, da položimo prst na optični bralnik in ga spustimo še dvakrat in skupaj trikrat, da dodamo svoj prstni odtis. Ko bomo tretjič zaključili skeniranje, bomo namesto rumene lučke videli zeleno luč. To kaže, da je prstni odtis uspešno dodan, enako pa je vidno tudi na serijskem monitorju.
• Testiranje prstnega odtisa: Zdaj lahko dodani prstni odtis preizkusimo tako, da palec znova položimo na optični bralnik. Tokrat moramo po utripanju modre luči odstraniti prst in videli bomo, da se prižge zelena lučka in na serijskem monitorju se prikaže sporočilo, ki pravi, da se uspešno ujema z ID -jem prstnega odtisa.
• Brisanje prstnega odtisa: Za izbris prstnega odtisa moramo prst položiti na optični bralnik in ga držati, dokler rdeča lučka ne utripa. Najprej bo utripala modra lučka, kar je možnost testiranja prstnega odtisa. Po tem bo utripala rumena lučka, kar je možnost za dodajanje novega prstnega odtisa, na koncu pa bo utripala rdeča luč, ki kaže, da je prstni odtis izbrisan, in sporočilo na serijskem monitorju bo pokazalo, da je prstni odtis z ID št. se izbriše. Če po brisanju položimo prst na optični bralnik, bo rdeča lučka utripala in na serijskem monitorju bo prikazano sporočilo, da se prstni odtis ne ujema.

Tako bomo lahko bralnik prstnih odtisov povezali z Arduino IDE in ga dodali v svoje projekte, kjer koli je to mogoče.

7. korak: Še en način za povezavo optičnega bralnika

To je alternativni način povezovanja bralnika prstnih odtisov. Kar lahko storimo, je, da lahko optični bralnik povežemo z USB v serijski pretvornik, preden ga priključimo neposredno na Arduino. Za to moramo priključiti Vcc in GND nožice optičnega bralnika na nožice Vcc in GND pretvornika. Po tem moramo priključiti Rx pin optičnega bralnika na Tx pin pretvornika in Tx pin optičnega bralnika na Rx pin pretvornika in na ta način je optični bralnik povezan s pretvornikom. Zdaj lahko pretvornik priključimo na prenosni računalnik, nato pa moramo odpreti gostiteljsko programsko opremo NOEM. Programska oprema je na voljo v skladišču tega projekta Github. Na to se lahko sklicujete tukaj. Prenesite in nato odprite. Tam morate izbrati vrata COM in hitrost prenosa in pripravljeni ste za uporabo programske opreme. S to programsko opremo je mogoče izvesti veliko operacij, na primer ogled slike zajetega prstnega odtisa, preverjanje prstnega odtisa in še veliko več.

Tako smo se na ta način naučili, kako povezati kapacitivni senzor prstnih odtisov z Arduinom in ga uporabiti v naših projektih. Upam, da vam je bila vadnica všeč. Veselim se naslednjega srečanja. Do takrat pa uživajte v elektroniki.