برنامج تعليمي لمستشعر بصمة الإصبع من Arduino: 6 خطوات (بالصور)

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:41

نرحب بالأصدقاء الأعزاء في برنامج تعليمي آخر! سنقوم اليوم ببناء مشروع Arduino مثير للاهتمام يستخدم وحدة مستشعر بصمات الأصابع. دون مزيد من التأخير ، فلنبدأ!

كنت أرغب دائمًا في تجربة وحدة مستشعر بصمات الأصابع من أجل معرفة المزيد عن تقنيتها واستخدامها في بعض مشاريعي من أجل إضافة الأمان البيومتري إليها.

من أجل توضيح الاستخدام البسيط لجهاز الاستشعار ، تم بناء هذا المشروع البسيط. لقد قمت بتوصيل المستشعر بـ Arduino Nano ، وأستخدم أيضًا شاشة TFT ملونة صغيرة ولكنها سريعة جدًا مقاس 1.44 بوصة. يطلب المشروع بصمة إصبع صالحة لفتحها. عندما أضع إصبعي على المستشعر ، فإنه يتعرف على إصبعي ، ويحول رمز بصمة الإصبع إلى اللون الأخضر ويرحب بي. إذا وضعت صديقتي إصبعها على المستشعر ، فإنها تتعرف عليها أيضًا ، وتعرض رسالة ترحيب باسمها. إذا وضعت إصبعًا آخر على المستشعر ، فلن يفتح المشروع الشاشة. إنه يعمل بشكل جيد وسترى أنه يمكنك بناء هذا المشروع في أقل من 10 دقائق! دعونا نرى كيف نحقق ذلك!

الخطوة 1: احصل على جميع الأجزاء

الأجزاء اللازمة لبناء هذا المشروع هي:

• اردوينو نانو ▶
• وحدة مستشعر بصمات الأصابع ▶
• شاشة TFT ملونة مقاس 1.44 بوصة
• لوح توصيل صغير ▶
• بعض الأسلاك ▶
• بنك الطاقة ▶

تبلغ تكلفة هذا المشروع حوالي 30 دولارًا. إذا كنت تأخذ في الاعتبار التكنولوجيا التي يستخدمها هذا المشروع ، فهذه التكلفة منخفضة للغاية. قبل 10 سنوات ، كانت مشاريع كهذه تكلف بضع مئات من الدولارات!

الخطوة 2: شاشة LCD مقاس 1.44 بوصة

هذه الشاشة سريعة جدا. يستخدم برنامج تشغيل ILI9163C. تبلغ دقتها 128 × 128 بكسل ويمكنها عرض ما يصل إلى 260.000 لون. من السهل جدًا استخدامه مع Arduino ويكلف حوالي 4 دولارات.

تستخدم الشاشة بروتوكول SPI للتواصل مع لوحة Arduino. نحتاج فقط إلى توصيل 8 أسلاك لجعلها تعمل. لنبدأ.

الاتصال مع اردوينو

دبوس Vcc ▶ 5V من Arduino

دبوس GND ▶ Arduino GND

CS ▶ Digital Pin 10

RST ▶ DIgital Pin 9

A0 ▶ رقم التعريف الشخصي 8

SDA ▶ Digital Pin 11

SCK ▶ Digital Pin 13

دبوس LED ▶ 3.3V من Arduino

كما ترى ، من السهل جدًا استخدام هذه الشاشة مع Arduino. إنها رخيصة جدًا وسريعة جدًا وصغيرة الحجم ولا تستهلك سوى حوالي 30 مللي أمبير من التيار. أعتقد أنه عرض رائع لاستخدامه في المشاريع التي لا تتطلب شاشة كبيرة ولكن الألوان ستكون رائعة.

يمكنك الحصول عليها هنا ▶

الخطوة 3: وحدة مستشعر بصمات الأصابع

وحدة مستشعر بصمات الأصابع صغيرة الحجم ومصممة بشكل جيد وتستخدم بعض رقائق DSP (معالجة الإشارات الرقمية) المتقدمة بالداخل.

يعمل المستشعر على هذا النحو. إنه مستشعر بصري ، مما يعني أنه يحلل صورة الإصبع. يقوم بعد ذلك بعرض الصورة وإجراء بعض العمليات الحسابية والعثور على ميزات ذلك الإصبع ثم البحث في ذاكرته عن بصمة بنفس الخصائص. يمكنه تحقيق كل ذلك في أقل من ثانية!

يمكن لهذه الوحدة تخزين ما يصل إلى 1000 بصمة في ذاكرتها ومعدل قبولها الخاطئ أقل من 0.001٪ مما يجعلها آمنة جدًا! رائعة! نحصل على كل ذلك في وحدة سهلة الاستخدام للغاية وبتكلفة منخفضة جدًا! إنها تقنية رائعة حقًا!

يمكنك الحصول عليها هنا ▶

الخطوة 4: توصيل الأجزاء

دعنا الآن نجمع كل الأجزاء معًا.

أولاً ، يتعين علينا توصيل وحدة مستشعر بصمات الأصابع. نقوم بتوصيل الكبل في الجزء الخلفي من الوحدة. يرجى التحقق من الصورة المرفقة.

اتصال مستشعر بصمة الإصبع

السلك الأسود ▶ Arduino GND

السلك الأحمر ▶ Arduino 5V

سلك أخضر ▶ دبوس رقمي 2

سلك أبيض ▶ دبوس رقمي 3

نحن الآن جاهزون لتوصيل الشاشة بـ Arduino.

اتصال العرض

دبوس Vcc ▶ 5V من Arduino

دبوس GND ▶ Arduino GND

CS ▶ Digital Pin 10

RST ▶ DIgital Pin 9

A0 ▶ رقم التعريف الشخصي 8

SDA ▶ Digital Pin 11

SCK ▶ Digital Pin 13

دبوس LED ▶ 3.3V من Arduino

هذا كل شيء! نحن جاهزون لتشغيل المشروع. كما تراه يعمل بشكل جيد! سهل أليس كذلك؟

الخطوة الخامسة: كود المشروع

لنرى الآن ، جانب البرنامج من المشروع وكيفية تسجيل بصمات أصابعنا في الذاكرة المدمجة للوحدة من أجل التعرف عليها.

نحتاج إلى تنزيل بعض المكتبات. بادئ ذي بدء ، نحتاج إلى مكتبة Adafruit Fingerprint ومكتبة Adafruit GFX ومكتبة Sumotoy للعرض.

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

github.com/adafruit/Adafruit-GFX-Library

github.com/sumotoy/TFT_ILI9163C

بادئ ذي بدء ، يتعين علينا تحميل مثال التسجيل على لوحة Arduino الخاصة بنا. نذهب إلى ملف -> أمثلة -> مكتبة مستشعر بصمات الأصابع Adafruit -> تسجيل. باستخدام هذا البرنامج النموذجي ، يمكننا تخزين بصمات الأصابع في ذاكرة FLASH للوحدة. نقوم بتحميل المخطط ونفتح Serial Monitor. يطلب البرنامج منا إدخال الهوية للتسجيل. ثم نضع الإصبع على المستشعر مرتين حسب تعليماتنا ويتم تخزين البصمة! يمكنك تخزين ما يصل إلى 1000 بصمة بهذه الطريقة!

الآن ، دعنا نحمل الكود الذي طورته. بفضل مكتبات Adafruit ، فإن كود المشروع بسيط للغاية. دعنا نرى جزءًا صغيرًا من الكود.

حلقة فارغة() {

FingerprintID = getFingerprintID () ، // نقوم بمسح بصمة الإصبع هنا تأخير (50) ؛ if (fingerprintID == 1) // وجدنا بصمة صالحة بالمعرف 1 {display.drawBitmap (30، 35، icon، 60، 60، GREEN) ؛ تأخير (2000) ؛ displayUnlockedScreen () ، displayIoanna () ، تأخير (5000) ؛ display.fillScreen (أسود) ؛ displayLockScreen () ، }

if (fingerprintID == 2) // وجدنا بصمة صالحة بالمعرف 2

{

display.drawBitmap (30 ، 35 ، أيقونة ، 60 ، 60 ، أخضر) ؛ تأخير (2000) ؛ displayUnlockedScreen () ، displayNick () ؛ تأخير (5000) ؛ display.fillScreen (أسود) ؛ displayLockScreen () ، }}

نبدأ تشغيل المستشعر والشاشة ، ونتحقق من وجود إصبع على المستشعر كل 50 مللي ثانية. إذا كان هناك إصبع على المستشعر ، فنحن نطلب من الوحدة البحث عما إذا كان هذا الإصبع مسجلاً في ذاكرة الجهاز. إذا عثرت على بصمة الإصبع في الذاكرة ، فستعيد معرف بصمات الأصابع. بعد ذلك ، يعرض رسالة ترحيب ويغلق الشاشة مرة أخرى بعد بضع ثوانٍ.

كما هو الحال دائمًا ، يمكنك العثور على رمز المشروع المرفق في هذا Instructable. منذ أن قمت بتحديث الكود من وقت لآخر ، للحصول على أحدث إصدار من الكود ، يرجى زيارة موقع المشروع:

الخطوة السادسة: الأفكار النهائية

أنا معجب حقًا بالأداء وسهولة استخدام وحدة مستشعر بصمات الأصابع. بتكلفة منخفضة للغاية يمكننا إضافة ميزات الأمان البيومترية إلى مشاريعنا. هذا مذهل. كانت مثل هذه المشاريع مستحيلة بالنسبة لأي صانع حتى قبل بضع سنوات. هذا هو جمال وقوة الأجهزة والبرامج مفتوحة المصدر. بعد هذا الاختبار الأول ، سأستخدم وحدة مستشعر بصمات الأصابع جنبًا إلى جنب مع قفل كهربائي لمعرفة ما إذا كان بإمكاننا استخدام هذا المستشعر في مواقف الحياة الواقعية ، لذا ابق على اطلاع. يرجى إعلامي بأفكارك حول هذا المستشعر ، في قسم التعليقات أدناه. شكرا!