Diari personal biomètric: 5 passos (amb imatges)

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:15

Aquest petit aparell elegant té un sensor d’empremtes digitals perquè pugueu assegurar les vostres coses interessants en una funda portàtil personalitzada. Solia tenir un diari, un bolígraf i dissenys per als meus nous projectes. Inclou una caixa impresa en 3D i utilitza un nano Arduino. Gran idea de regal.

Pas 1: reuniu materials

Arduino Nano

WS2812b LED programable x 10

Diodo IN4001

Mòdul de sensor de lector d’empremtes digitals FPM10A

Interruptor tàctil muntat en PCB rodó

Petit interruptor SPDT ON-Off commutador de commutació de diapositives en miniatura

Powerbank recarregable USB 2200ma

Servo SG90

Transmissor LED infraroig GL480

Fototransistor infraroig PT481F

Resistència 1k i 2k2

Reducció de calor

Junta Vero

Cable de connexió

Cola epoxi

Cola calenta

Pas 2: imprimeix en 3D la funda

La caixa es va imprimir en una impressora Creality Ender 3 mitjançant tres impressions separades.

1. Unitat base
2. Tapa
3. Components interns de la caixa

Els fitxers d'impressió i les instruccions per imprimir es poden trobar aquí a Thingiverse.

Pas 3: Creeu i proveu el circuit

Com funciona el circuit

L'Arduino Nano està programat per comunicar-se amb un sensor servo i d'empremta digital. El sensor d’empremtes digitals està preprogramat amb una biblioteca d’empremtes digitals que voleu poder desbloquejar a la porta del diari.

El botó de pany de la porta s’utilitza per accionar el mecanisme de bloqueig quan la tapa està tancada. S'utilitza un sensor d'infrarojos per detectar que la porta està tancada.

He utilitzat LEDs WS2182 que tenen un CI integrat que permet que Arduino els pugui abordar mitjançant tres cables separats, però es pot crear una àmplia gamma de colors i brillantors enviant una ordre al LED. Això es fa a través d'una biblioteca especial carregada a l'IDE Arduino que es troba a la secció de proves.

Construïu i proveu el circuit del lector d’empremtes digitals

Munteu el circuit en una tauleta de pa seguint el diagrama de circuits proporcionat.

Les biblioteques següents s'han de descarregar i afegir a l'IDE d'Arduino abans de carregar el programa a l'Arduino Nano

FastLED.h

Adafruit_Fingerprint.h

Carregueu el fitxer Adafruit_enroll_fingerprints. INO i seguiu les instruccions per registrar 10 noves empremtes digitals a les 10 primeres ubicacions. El meu consell és utilitzar dos dits separats 5 vegades perquè pugueu estar segurs d’un desbloqueig fiable de la unitat.

Posa a prova la unitat

Carregueu el fitxer Biometric_Personal_Diary. INO i carregueu el codi a l’Arduino Nano. Proveu que el botó de pany de la porta funciona el mecanisme de bloqueig quan el sensor d'infrarojos està bloquejat simulant que la tapa està tancada. En engegar es produeix la seqüència d'inici del LED blau. El Servo hauria de ser estable i no estar xerrant després de l’engegada inicial.

Un cop engegat, amb el sensor d'infrarojos bloquejat, s'hauria d'encendre la llum verda del sensor d'impressió digital. En aquest moment, la unitat està preparada per llegir una empremta digital. Col·loqueu el dit anteriorment escanejat i enregistrat al sensor i manteniu-lo premut fins que els LED indiquin que s'ha completat la lectura. Si els LED són vermells, l’empremta digital no es reconeix i la unitat intentarà continuar llegint. Si els LEDs són verds, s’ha reconegut l’empremta digital i hauríeu de veure actuar el Servo. (Vegeu el videoclip de la prova anterior)

Pas 4: Munteu el circuit i el mecanisme de base

Arduino Nano

Munteu l'Arduino Nano en un tros de tauler Vero tallat a mida per adaptar-lo a la cavitat de la base segons les fotos. Seguiu el diagrama del circuit i les fotografies per afegir les resistències i les connexions d'alimentació mitjançant un cable de connexió.

Sensor d’empremta digital

Utilitzeu filferro de connexió i reduïu la calor per soldar acuradament cables d’extensió addicionals al sensor d’impressió digital per garantir que els cables puguin arribar a Arduino. Col·loqueu el cablejat a través dels orificis de la base perfectament segons les fotos. Col·loqueu el sensor d’impressió digital a la unitat base segons les fotos proporcionades.

Sensor infraroig

Seguiu el circuit per connectar el sensor IR i el LED i fixeu-los a la muntura del sensor LED imprès en 3D que es proporciona amb cola calenta. Encaminar els cables cap a l’Arduino per assegurar-se que encaixen perfectament a la unitat base i poden arribar a l’Arduino. Comproveu que el buit entre el LED infrarojo i el sensor s’adapti a la pestanya de la porta tancada que es proporciona a la impressió 3D segons les fotos. S'utilitza per trencar la biga quan la porta del diari està tancada.

Servo Unit

Munteu el servo al suport de muntatge del servo que apareix a la impressió 3D. Col·loqueu amb cura els cables a l'interior de la base perquè puguin arribar a l'Arduino. Feu servir un clip per fixar el braç de servo al mecanisme de bloqueig i col·loqueu-lo a la unitat base. Deixeu el Servo assegut en posició perquè es pugui alinear i fixar quan es produeixi la prova final i el muntatge.

Banc d'energia recarregable

Assegureu-vos que el Powerbank que utilitzeu s'adapti a l'espai proporcionat i també permeti l'accés al port de càrrega USB del Powerbank. Alineeu el port USB a la part frontal de la caixa i utilitzeu un trepant per crear un forat adequat per carregar-lo (vegeu la foto)

Interruptors

Connecteu els interruptors d’alimentació i de polsador al cable de connexió i utilitzeu cola epoxi per subjectar-los als forats proporcionats a la unitat base.

Assegureu-vos que la placa i els cables Arduino s’adaptin a la cavitat encaminant perfectament els cables i tallant les longituds abans de soldar-los a la placa Vero.

Prova de la unitat

Enceneu la unitat mitjançant l’interruptor i proveu el funcionament bàsic de la unitat.

Pas 5: ajuntar-ho tot

Un cop provada la unitat, cal fer els ajustos finals per garantir un funcionament suau. Connecteu la tapa a la unitat base i comproveu que la porta s’obri i es tanqui lliurement.

Alineació del mecanisme de bloqueig de servo

Observeu la posició del Servo al videoclip per al tancament i obertura del mecanisme de la porta. Munteu el mecanisme de la porta i ajusteu el servo braç per assegurar-vos que el mecanisme de bloqueig de la porta no estigui activat. Col·loqueu la pestanya de bloqueig de la porta a la unitat base per provar l'alineació del mecanisme de bloqueig. Engegueu la unitat i comproveu que el mecanisme de la porta encaixa correctament i que circula lliurement. La unitat de sensor té una guia que ajuda a garantir que el mecanisme de bloqueig de la porta no s’encalli. Un cop correcte, enganxeu en calent la unitat Servo i Sensor al seu lloc.

Munteu el pestell de la porta i les pestanyes tancades de la porta

Amb el cablejat ben amagat, col·loqueu la coberta en forma de L per enfosquir el Nano, el Servo i el cablejat. Un cop satisfets, col·loqueu la pestanya de bloqueig de la porta i la pestanya de tancament de la porta als forats de la unitat base i comproveu que el mecanisme de bloqueig funcioni per obrir-se i tancar-se.

Quan estigueu alineats i provats, poseu cola epoxi a les pestanyes i tanqueu suaument la tapa i deixeu-la assecar unes hores. Finalment, proveu el funcionament de la unitat abans d'afegir el vostre diari, el bolígraf i altres elements que vulgueu protegir dels petits dits i les mans indiscrets.

Espero que us agradi la construcció i l’ús d’aquest petit gadget !!