Сопряжение емкостного датчика отпечатков пальцев с Arduino UNO: 7 шагов

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:47

Привет, как дела, ребята! Акарш здесь из CETech.

Сегодня мы собираемся добавить в наши проекты защитный слой. Не волнуйтесь, мы не будем назначать для этого телохранителей. Это будет симпатичный дактилоскопический датчик от DFRobot.

Итак, как я уже упоминал выше, сегодня мы собираемся связать емкостной датчик отпечатков пальцев от DFRobot с Arduino UNO, и после этого мы протестируем три функции этого датчика: добавление отпечатка пальца, проверка добавленного отпечатка пальца и после этого удаление добавленного отпечаток пальца.

Итак, перейдем к самой интересной части.

Шаг 1. Получите печатные платы для ваших проектов

Компания PCBGOGO, основанная в 2015 году, предлагает услуги по сборке печатных плат под ключ, включая изготовление печатных плат, сборку печатных плат, поиск компонентов, функциональное тестирование и программирование интегральных схем.

Его производственные базы оснащены самым современным производственным оборудованием, таким как установка для захвата и установки YAMAHA, печь для оплавления оплавлением, машина для пайки волной припоя, рентгеновское излучение, испытательная машина AOI; и самый профессиональный технический персонал.

Хотя ей всего пять лет, их заводы имеют более чем 10-летний опыт работы на китайских рынках в индустрии печатных плат. Она является ведущим специалистом в области поверхностного монтажа, сквозного монтажа и сборки печатных плат с использованием смешанных технологий и услуг по производству электроники, а также сборке печатных плат под ключ.

PCBGOGO предоставляет услуги заказа от прототипа до серийного производства, присоединяйтесь к ним сейчас.

Шаг 2: о емкостном датчике отпечатков пальцев

Ссылка на продукт:

Емкостный датчик отпечатков пальцев - красивый и компактный, он похож на тот, что находится на задней панели вашего смартфона. Он оснащен круглыми «дышащими» светодиодами, имеет простую конструкцию, небольшие размеры и изящный внешний вид. Датчик обеспечивает быструю скорость распознавания и высокий уровень безопасности. Он поддерживает распознавание произвольного угла 360 градусов и функцию глубокого самообучения, высокую производительность и низкое энергопотребление. Оснащенный высокопроизводительным процессором ID809 и полупроводниковым датчиком отпечатков пальцев в качестве ядра, датчик использует встроенный алгоритм IDfinger6.0, который может выполнять всю работу по идентификации отпечатков пальцев независимо. Этот датчик поддерживает связь по UART, и при работе с библиотекой Arduino он может легко реализовывать такие функции, как регистрация отпечатков пальцев, удаление отпечатков пальцев и т. Д. Это 6-контактное устройство, которое можно легко подключить к микроконтроллерам благодаря входящему в комплект соединителю шага.. Но нужно иметь в виду, что цветовая кодировка проводов, которая идет в комплекте с этим устройством, отличается от обычной. Поэтому нам нужно позаботиться об этом при подключении. Цветовая кодировка приведена ниже: -

• Красный провод = контакт заземления
• Черный провод = Rx (вывод приемника)
• Желтый провод = Tx (контакт передатчика)
• Зеленый провод = вывод Vcc
• Синий провод = вывод IRQ (вывод запроса прерывания, способный принимать внешние прерывания)
• Белый / серый провод = штырь питания

Итак, здесь мы используем два контакта, которые кажутся похожими, но имеют разные функции, это Vcc и вывод питания. Функция вывода Vcc заключается в том, что он действует как разрешающий вывод. Когда на этот вывод подается питание, тогда будет работать только датчик, в противном случае - нет. С другой стороны, вывод источника питания предназначен для включения устройства или его включения.

Шаг 3: Технические характеристики и применение датчика

Технические характеристики этого датчика приведены ниже:

• Рабочее напряжение: 3,3 В
• Рабочий ток: <60 мА
• Метод связи: UART
• Емкость хранилища: 80 отпечатков пальцев
• Время проверки 1: 1: 300 ~ 400 мс
• Разрешение пикселей: 508 точек на дюйм
• Количество пикселей: 160x160
• Зона обнаружения: 8,0 мм x 8,0 мм
• Рабочая среда: ‐40‐60 ℃
• Размер: диаметр 21 мм / высота 5 мм

Некоторые применения этого датчика: -

• Система учета рабочего времени
• Дверной замок / разблокировка
• Системы безопасности
• Блокировка / разблокировка экрана

Шаг 4: Подключение датчика к Arduino UNO

Для выполнения таких операций, как запись отпечатков пальцев, распознавание и удаление, нам сначала необходимо подключить датчик к Arduino UNO, выполнив следующие шаги:

1. Подключите контакты Vcc и источника питания (зеленый и белый провод соответственно) сканера отпечатков пальцев к контакту 3,3 В Arduino UNO.
2. Подключите контакт заземления (красный провод) сканера к контакту GND Arduino.
3. Подключите вывод Rx (черный провод) сканера к цифровому выводу 3 Arduino.
4. Подключите вывод Tx (желтый провод) сканера к цифровому выводу 2 Arduino.
5. И, наконец, подключите контакт IRQ (синий провод) сканера к цифровому контакту 6 Arduino.

Таким образом, сканер отпечатков пальцев подключается к Arduino UNO и готов к кодированию. Итак, теперь нам нужно подключить Arduino к нашему ПК для следующего шага.

Шаг 5: Кодирование платы Arduino

Теперь на этом этапе мы собираемся загрузить код на нашу плату Arduino UNO. Как только код будет загружен, сканер сможет сохранить новый отпечаток пальца, распознать его, а также удалить его. Для этого шага вам нужно обратиться к репозиторию Github этого проекта отсюда и после этого выполнить шаги, указанные ниже: -

• Прежде всего, вам необходимо скачать файл DFRobot_ID809 из репозитория Github. Это библиотека Arduino для сканера отпечатков пальцев. После загрузки вам нужно поместить его в папку с библиотеками Arduino.
• После этого вам нужно открыть файл с именем Arduino Code.ino. Это код, который необходимо загрузить в Arduino. Вставьте этот код в свою Arduino IDE. Выберите правильную плату, COM-порт и нажмите кнопку загрузки.

С этими шагами наш сканер отпечатков пальцев готов к использованию, и мы проверим его функции на следующем шаге.

Шаг 6: игра со сканером

В коде, который мы только что загрузили, было три функции. Эти функции: чтение и проверка отпечатка пальца, добавление нового отпечатка пальца и удаление любого добавленного отпечатка пальца. Итак, теперь мы будем тестировать эти функции. Для этого нам сначала нужно открыть Serial Monitor, который будет отображать сообщения в соответствии с выполняемой задачей. Мы будем перемещаться по каждой операции одну за другой.

• Добавление нового отпечатка пальца: для этой операции нам нужно приложить палец к сканеру, вы увидите, как мигает синий свет. Удерживайте палец в этом положении, пока желтый индикатор не мигнет три раза, а затем отпустите палец. Это показывает, что сканер вошел в режим добавления отпечатка пальца, и поскольку наш отпечаток еще не добавлен в сканер, он будет отображаться как незарегистрированный на последовательном мониторе и назначать ему идентификатор. После этого нам нужно снова положить палец на сканер и подождать, пока не замигает желтый свет, а затем мы можем отпустить сканер. Нам нужно повторить этот процесс: приложить палец к сканеру и отпустить его еще два раза, и в общей сложности три раза, чтобы добавить отпечаток пальца. Когда мы завершим сканирование в третий раз, мы увидим зеленый свет вместо желтого. Это показывает, что отпечаток пальца добавлен успешно, и то же самое можно увидеть на последовательном мониторе.
• Проверка отпечатка пальца: теперь мы можем проверить добавленный отпечаток пальца, снова поместив большой палец на сканер. На этот раз мы должны убрать палец после того, как замигает синий свет, и мы увидим, что зеленый свет загорится, и на последовательном мониторе появится сообщение об успешном сопоставлении с идентификатором отпечатка пальца.
• Удаление отпечатка пальца: для удаления отпечатка пальца нам нужно приложить палец к сканеру и держать его там, пока не замигает красный индикатор. Прежде всего, будет мигать синий свет, который является вариантом проверки отпечатка пальца. После этого будет мигать желтый индикатор, который является вариантом добавления нового отпечатка пальца, и, в конце концов, красный индикатор будет мигать, что означает, что отпечаток пальца удален, а сообщение на последовательном мониторе покажет, что отпечаток пальца с идентификационным номером. удален. После удаления, если мы приложим палец к сканеру для тестирования, красный свет будет мигать, и на серийном мониторе появится сообщение о том, что отпечаток пальца не совпадает.

Таким образом, мы сможем связать сканер отпечатков пальцев с IDE Arduino и добавить его в наши проекты везде, где это возможно.

Шаг 7. Другой способ подключения сканера

Это альтернативный способ подключения сканера отпечатков пальцев. Что мы можем сделать, так это то, что мы можем подключить сканер к преобразователю USB в последовательный порт, прежде чем подключать его напрямую к Arduino. Для этого нам нужно подключить контакты Vcc и GND сканера к контактам Vcc и GND преобразователя. После этого нам нужно подключить вывод Rx сканера к выводу Tx преобразователя, а вывод Tx сканера - к выводу Rx преобразователя, и таким образом сканер подключается к конвертеру. Теперь мы можем подключить конвертер к нашему ноутбуку, и после этого нам нужно открыть программное обеспечение хоста NOEM. Программное обеспечение доступно в репозитории Github этого проекта. Вы можете сослаться на это отсюда. Загрузите его, а затем откройте. Здесь вам нужно выбрать COM-порт и скорость передачи, и вы готовы к использованию программного обеспечения. С помощью этого программного обеспечения можно выполнять множество операций, таких как просмотр изображения снятого отпечатка пальца, проверка отпечатка пальца и многое другое.

Таким образом, мы узнали, как подключить емкостной датчик отпечатков пальцев к Arduino и использовать его в наших проектах. Надеюсь, вам понравился учебник. Жду встречи с вами в следующий раз. А пока наслаждайтесь электроникой.