Sistema d’assistència a classe d’escàner d’empremtes digitals (GT-521F32): 9 passos

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

Aquest projecte és un simple sistema de registre d’assistència que utilitza el GT-521F32, un escàner d’empremtes dactilars òptic de baix cost de Sparkfun per escanejar i gravar qui i quan algú inicia la sessió.

Pas 1: Selecció de peces

Components principals

• Escàner d’empremtes digitals (GT-521F32) -

  Connector JST a capçalera.1in -

• LCD de 16x2 caràcters:
• Conjunt de cargols de niló M3:
• Mòdul de rellotge en temps real DS1307 -
• Mòdul de desplaçament de nivell MicroSD 5v-3.3v -

Components de PCB

Vegeu el fitxer CSV BOM per veure tots els components utilitzats en el disseny de PCB

Pas 2: utilitzar l'escàner

Inicialment, vaig començar a provar l’escàner fora de qualsevol disseny mitjançant la utilització d’una aplicació de prova proporcionada per a l’escàner que es pot trobar aquí.

La comunicació des de l’escàner a l’ordinador es pot fer de tres maneres

1. Convertidor USB a UART - FT-232RL -
2. Arduino carregat amb una passada sèrie a través de l'esbós carregat
3. Soldar una connexió USB directament als coixinets del mòdul

Quan es connecta el mòdul a un arduino o al convertidor UART, el pinout és com a tal

Escàner_Arduino

TX ------------------------- RX

RX ------------------------ TX

GND --------------------- GND

VIN ----------------------- 3.3v-6v

* Assegureu-vos que, quan connecteu el pin RX de l’escàner, utilitzeu un divisor de voltatge si utilitzeu un dispositiu lògic de 5v, ja que el pin només és compatible amb la lògica de 3,3v.

Podeu trobar una guia de connexió més completa aquí:

Les coses que recomanaria completar en aquest pas són:

• Verifiqueu la funcionalitat de l'escàner

  • Assegureu-vos que pugui registrar impressions
  • Assegureu-vos que pugui reconèixer les impressions
• Inscriviu les impressions que vulgueu utilitzar al sistema

* El programa complet no té funcions d'inscripció a causa de restriccions de memòria. Assegureu-vos de registrar impressions abans d'utilitzar el programa principal. Assegureu-vos de prendre nota del número d’identificació de cada persona que us inscriviu.

Pas 3: Esquema de disseny

Aquest és l'esquema del sistema que utilitza EAGLE 9.0

Vaig haver de crear una part personalitzada per al mòdul d’empremta digital que inclouré aquí.

* Els circuits de càrrega i augment de la bateria són opcionals i es poden deixar de banda si es vol. També he inclòs en el disseny orificis de muntatge i capçaleres per al mòdul de bateria sparkfun.

Pas 4: disseny de PCB

Aquest disseny de PCB és de 99 mm x 99 mm, just per sota de la mida estàndard per fer comandes de PCB econòmiques, que normalment tenen un límit de 100 mm x 100 mm.

Els forats són compatibles amb cargols M3 i es recomana utilitzar els separadors de niló per aixecar el tauler del terra, ja que els mòduls sparkfun estan dissenyats per muntar-se sota el tauler.

Actualment recomano JLC PCB per a la fabricació, ja que ofereixen canvis en 48 hores i enviament DHL. De la dotzena de vegades que els he encarregat, cada comanda ha arribat en un termini de 7 dies

Pas 5: muntar PCB

Tots els components de la placa són SMD, les resistències i els condensadors són 0805.

En soldar la placa, recomanaria començar amb l'AtMega328 i els components més bàsics necessaris perquè funcioni.

Es pot tenir una funcionalitat bàsica mitjançant la soldadura de l’oscil·lador de vidre, la seva resistència d’1M ohm i les dues resistències de tracció del pin de reinici. Un cop hàgiu soldat aquests components, passeu al següent pas per gravar el carregador d'arrencada i torneu a acabar la resta de soldadura.

Després de gravar el carregador d’arrencada, soldar l’FT-232RL per provar la funcionalitat USB és el següent pas lògic. Per provar-ho, només cal soldar el FT-232RL, el port MicroUSB i el condensador d’acoblament de reinici. També podeu afegir els leds de RX i TX per obtenir informació visual, però no són necessaris. També cal afegir les resistències TX RX de la sèrie.

* No es necessita l’addició de fil que veieu a la imatge connectada al FT-232RL, havia comès un error en connectar el rail d’alimentació al dispositiu, però des d’aleshores he solucionat la revisió de la PCB pujada a aquesta instrucció.

Després de verificar que la connexió USB és funcional, soldeu la pantalla LCD a la placa (o connecteu-la mitjançant capçaleres si voleu tornar a utilitzar la pantalla en el futur) i el seu potenciòmetre de contrast. A continuació, connecteu els mòduls RTC i la targeta SD. Finalment, torneu a soldar el connector de l’escàner d’impressió digital al tauler i munteu-lo amb separadors.

Pas 6: Cremeu el carregador d'arrencada

Per a aquest projecte, cal gravar l'Atmega328 amb el carregador d'arrencada mini Arduino pro. Els pins ICSP estan exposats al PCB per a aquest propòsit i es disposen tal com es mostra al diagrama.

Podeu trobar un tutorial complet sobre la gravació del carregador d’arrencada aquí:

Pas 7: el codi

Seré honest i diré que les meves habilitats de programació no són una de les meves suites sòlides i que, dit això, el codi és bastant desordenat, i apreci que sigui confús. La majoria es manlleva d’altres fonts i es torna a configurar perquè s’adapti al projecte.

Aquí es relacionen dos projectes en els quals he confiat molt:

OBRIDOR DE PORTA DE GARATGE PER ESCANEIG DE DADES D'EMPRESSES DE Bricolatge -

Exemple Petit FS:

Les biblioteques utilitzades en aquest projecte es poden trobar aquí:

Biblioteca FPS_GT511C3 -

Biblioteca DS1307 RTC -

Biblioteca PetitFS

Abans de penjar el codi, assegureu-vos d’establir l’hora correcta al RTC mitjançant l’esbós d’exemple de la biblioteca DS1307.

Al programa principal, la primera cadena està plena de noms que corresponen al número d'identificació de les empremtes digitals emmagatzemades a la base de dades dels escàners. Els noms s’enumeren en ordre, de manera que només cal canviar el nom de cada identificador perquè s’adapti a les seves necessitats. Aquest nom es mostrarà a la pantalla i es registrarà a la targeta SD.

Pas 8: el cas

La caixa està feta de 1/8 de fusta contraxapada i està dissenyada per tallar-la amb un sistema de gravat làser.

Vaig utilitzar cola de fusta per mantenir la part inferior i els laterals junts, i els separadors de niló per subjectar la placa superior i el PCB al tauler. Això permet que el PCB es pugui treure fàcilment del recinte si és necessari.

Pas 9: Pensaments finals

Espero que us hagi agradat aquest projecte, si us plau, aviseu-me si he perdut cap detall que us ajudés a completar la vostra pròpia construcció.

Aquí teniu la meva pàgina de Github si voleu veure els meus altres projectes.

Gràcies