Tutorial del sensor d'empremta digital Arduino: 6 passos (amb imatges)

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

Benvolguts amics, benvinguts a un altre tutorial. Avui construirem un interessant projecte Arduino que utilitza un mòdul de sensor d’empremta digital. Comencem sense cap demora.

Sempre he volgut provar un mòdul de sensor d’empremtes dactilars per obtenir més informació sobre la seva tecnologia i utilitzar-lo en alguns dels meus projectes per afegir-hi seguretat biomètrica.

Per demostrar un ús senzill del sensor es va construir aquest senzill projecte. He connectat el sensor a un Arduino Nano i també faig servir la petita però ràpida pantalla TFT a color de 1,44 polzades. El projecte demana una empremta digital vàlida per desbloquejar-la. Quan col·loqueu el dit al sensor, el reconeix, fa que la icona d’empremta digital es posi de color verd i em doni la benvinguda. Si la meva xicota col·loca el dit al sensor, també la reconeix i mostra un missatge de benvinguda amb el seu nom. Si col·loqueu un altre dit al sensor, el projecte no desbloqueja la pantalla. Funciona bé i ho veureu, podeu construir aquest projecte en menys de 10 minuts. Vegem com aconseguir-ho.

Pas 1: Obteniu totes les parts

Les parts necessàries per construir aquest projecte són les següents:

• Un Arduino Nano ▶
• El mòdul del sensor d’empremtes digitals ▶
• Una pantalla TFT a color d’1,44”▶
• Una petita taula de verificació ▶
• Alguns cables ▶
• Powerbank ▶

El cost d’aquest projecte és d’uns 30 dòlars. Si teniu en compte la tecnologia que utilitza aquest projecte, aquest cost és molt baix. Fa deu anys, projectes com aquest costarien uns quants centenars de dòlars.

Pas 2: la pantalla LCD d'1,44"

Aquesta pantalla és molt ràpida. Utilitza el controlador ILI9163C. Té una resolució de 128x128 píxels i pot mostrar fins a 260.000 colors. És molt fàcil d’utilitzar amb Arduino i costa uns 4 $.

La pantalla utilitza el protocol SPI per comunicar-se amb la placa Arduino. Només necessitem connectar 8 cables per fer-lo funcionar. Comencem.

Connexió amb Arduino

Vcc ▶ Pin de 5V de l'Arduino

GND ▶ Pin Arduino GND

CS ▶ Pin digital 10

RST ▶ Pin digital 9

A0 ▶ Pin digital 8

SDA ▶ Pin digital 11

SCK ▶ Pin digital 13

LED ▶ Pin de 3,3 V de l'Arduino

Com podeu veure, aquesta pantalla és molt fàcil d'utilitzar amb Arduino. És molt barat, molt ràpid, és de mida petita i només consumeix uns 30 mA de corrent. Crec que és una bona pantalla per utilitzar en projectes que no requereixen una gran pantalla, però el color seria bo.

Podeu obtenir-lo aquí ▶

Pas 3: el mòdul del sensor d'empremta digital

El mòdul del sensor d’empremtes digitals és petit i està molt ben construït i utilitza alguns xips DSP (processament de senyal digital) avançats al seu interior.

El sensor funciona així. És un sensor òptic, el que significa que analitza la foto d’un dit. A continuació, fa la imatge, fa alguns càlculs, troba les característiques d’aquest dit i, a continuació, busca a la memòria una empremta digital amb les mateixes característiques. Pot aconseguir-ho en menys d'un segon.

Aquest mòdul pot emmagatzemar fins a 1.000 empremtes digitals a la memòria i la seva taxa d’acceptació falsa és inferior al 0,001%, cosa que el fa bastant segur. Genial! Ho aconseguim amb un mòdul molt fàcil d’utilitzar i amb un cost molt baix. És una tecnologia realment impressionant!

Podeu obtenir-lo aquí ▶

Pas 4: Connexió de les peces

Ara posem totes les parts juntes.

Primer hem de connectar el mòdul del sensor d’empremtes digitals. Connectem el cable a la part posterior del mòdul. Consulteu la foto adjunta.

Connexió del sensor d’empremta digital

Black Wire ▶ Arduino GND

Red Wire ▶ Arduino 5V

Green Wire ▶ Pin digital 2

Cable blanc ▶ Pin digital 3

Ara estem preparats per connectar la pantalla a Arduino.

Connexió de pantalla

Vcc ▶ Pin de 5V de l'Arduino

GND ▶ Pin Arduino GND

CS ▶ Pin digital 10

RST ▶ Pin digital 9

A0 ▶ Pin digital 8

SDA ▶ Pin digital 11

SCK ▶ Pin digital 13

LED ▶ Pin de 3,3 V de l'Arduino

Això és! Estem preparats per engegar el projecte. Com veieu, funciona bé! Fàcil, no?

Pas 5: el codi del projecte

Vegem ara la cara del programari del projecte i com inscriure les nostres empremtes digitals a la memòria incrustada del mòdul per reconèixer-les.

Hem de descarregar algunes biblioteques. Primer de tot, necessitem la biblioteca Adafruit Fingerprint, la biblioteca Adafruit GFX i la biblioteca Sumotoy per a la visualització.

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

github.com/adafruit/Adafruit-GFX-Library

github.com/sumotoy/TFT_ILI9163C

Primer de tot, hem de penjar l’exemple de registre a la nostra placa Arduino. Anem a Fitxer -> Exemples -> Biblioteca de sensors d’empremtes dactilars Adafruit -> Inscripció. Amb aquest programa d’exemple podem emmagatzemar empremtes digitals a la memòria FLASH del mòdul. Penjem l’esbós i obrim el monitor de sèrie. El programa ens demana que introduïu el DNI per inscriure-us. A continuació, col·loquem el dit al sensor dues vegades segons ens indiquin i l’empremta digital s’emmagatzema. D'aquesta manera, podeu emmagatzemar fins a 1.000 empremtes digitals.

Ara carregem el codi que he desenvolupat. Gràcies a les biblioteques d’Adafruit, el codi del projecte és molt senzill. Vegem una petita part del codi.

bucle buit () {

fingerprintID = getFingerprintID (); // Hem escanejat l’empremta digital aquí endarreriment (50); if (fingerprintID == 1) // Hem trobat una empremta digital vàlida amb l'identificador 1 {display.drawBitmap (30, 35, icona, 60, 60, VERD); endarreriment (2000); displayUnlockedScreen (); displayIoanna (); retard (5000); display.fillScreen (NEGRE); displayLockScreen (); }

if (fingerprintID == 2) // Hem trobat una empremta digital vàlida amb l’identificador 2

{

display.drawBitmap (30, 35, icona, 60, 60, VERD); endarreriment (2000); displayUnlockedScreen (); displayNick (); retard (5000); display.fillScreen (NEGRE); displayLockScreen (); }}

Comencem el sensor i la pantalla i comprovem si hi ha un dit al sensor cada 50 ms. Si hi ha un dit al sensor, sol·licitarem al mòdul que cerqui si aquest dit està inscrit a la memòria. Si troba l’empremta digital a la memòria, torna l’identificador d’aquestes empremtes digitals. A continuació, mostra un missatge de benvinguda i torna a bloquejar la pantalla al cap de pocs segons.

Com sempre, podeu trobar el codi del projecte adjunt en aquest manual. Com que actualitzo el codi de tant en tant, per obtenir la versió més recent del codi, visiteu el lloc web del projecte:

Pas 6: Pensaments finals

Estic realment impressionat pel rendiment i la facilitat d’ús d’aquest mòdul de sensor d’empremta digital. Amb un cost molt baix, podem afegir funcions de seguretat biomètriques als nostres projectes. Això és increïble. Projectes com aquest haurien estat impossibles per a un fabricant fins i tot fa uns anys. Aquesta és la bellesa i el poder del maquinari i el programari de codi obert. Després d’aquesta primera prova, faré servir el mòdul del sensor d’empremtes digitals juntament amb un pany elèctric per veure si podem utilitzar aquest sensor en una situació real, així que estigueu atents. Feu-me saber les vostres opinions sobre aquest sensor a la secció de comentaris que hi ha a continuació. Gràcies!