Дорогие друзья, добро пожаловать в очередной туториал! Сегодня мы собираемся создать интересный проект Arduino, в котором используется датчик отпечатков пальцев.
Учебное пособие по датчику отпечатков пальцев Arduino
Руководство по проекту, автор Ник Кумарис
108 475 просмотров
7 комментариев
135 уважений
Создайте профессиональное устройство учета отпечатков пальцев с помощью Arduino. Ваши данные сохраняются в облаке, поэтому вы можете получить к ним доступ откуда угодно.
Система посещаемости по отпечаткам пальцев Arduino с облачным хранилищем данных
Руководство по проекту от ElectroPeak
28 689 просмотров
8 комментариев
71 уважение
Мы хотим создать классный гаджет, который может стать безопасной зоной для разблокировки ваших устройств.
Создание безопасной зоны для устройств Android/iOS/Win10 с помощью Arduino
Руководство по проекту от ElectroPeak
12 300 просмотров
9 комментариев
50 уважений
Хотите открыть ворота гаража более увлекательным способом, чем нажатие кнопки или запоминание кода доступа? Попробуйте сканер отпечатков пальцев!
Этот пост представляет собой вводное руководство по использованию модуля датчика отпечатков пальцев с Arduino. Мы покажем вам, как зарегистрировать новый идентификатор отпечатка пальца и как найти совпадение отпечатка пальца.
Посмотреть видеодемонстрацию
Представляем модуль датчика отпечатков пальцев
Модули датчиков отпечатков пальцев, подобные показанному на следующем рисунке, сделали распознавание отпечатков пальцев более доступным и простым для добавления в ваши проекты. Это означает, что собирать, регистрировать, сравнивать и искать отпечатки пальцев очень просто.
Эти модули поставляются с флэш-памятью для хранения отпечатков пальцев и работают с любым микроконтроллером или системой с последовательным интерфейсом TTL. Эти модули можно добавлять в системы безопасности, дверные замки, системы учета рабочего времени и многое другое.
Цены на этот датчик сильно варьируются от 10 до 50 долларов США. Мы рекомендуем проверить модуль датчика отпечатков пальцев на Maker Advisor, который сравнивает цены в разных магазинах. Модули датчиков отпечатков пальцев, представленные в Maker Advisor, должны быть совместимы с этим руководством.
Технические характеристики
Вот технические характеристики модуля датчика отпечатков пальцев, который мы используем (вы должны свериться со спецификацией вашего датчика или спецификациями, предоставленными вашим поставщиком — они не должны сильно отличаться от приведенных):
Модуль датчика отпечатков пальцев, использованный в этом проекте, поставлялся с очень тонкими проводами, поэтому пришлось припаивать провода, пригодные для макетной платы. Мы рекомендуем использовать разные цвета в зависимости от функции контакта. В нашем случае:
DNC — белые провода
VCC — красный провод
TX – синий провод
RX — зеленый провод
Земля — черный провод
В следующей таблице показано, как подключить датчик к Arduino.
TX (цифровой контакт 3, серийный номер программного обеспечения)
GND
GND
< /tbody>
Установка библиотеки датчиков отпечатков пальцев Adafruit
Самый простой способ управлять модулем датчика отпечатков пальцев с помощью Arduino — использовать библиотеку Adafruit для этого датчика. Следуйте следующим инструкциям по установке библиотеки:
Нажмите здесь, чтобы загрузить библиотеку датчиков отпечатков пальцев Adafruit. В папке «Загрузки» должна быть папка .zip.
Разархивируйте файл .zip, и вы должны получить папку Adafruit-Fingerprint-Sensor-Library-master
Переименуйте папку из папки Adafruit-Fingerprint-Sensor-Library-master в папку Adafruit_Fingerprint_Sensor_Library.
Переместите папку в папку установочных библиотек Arduino IDE
Наконец, повторно откройте среду разработки Arduino.
Зарегистрировать новый отпечаток пальца
Подключив модуль датчика отпечатков пальцев к Arduino, выполните следующие действия, чтобы зарегистрировать новый отпечаток пальца. Убедитесь, что вы установили библиотеку датчиков отпечатков пальцев Adafruit ранее.
<р>1. В среде разработки Arduino выберите «Файл» > «Примеры» > «Библиотека датчиков отпечатков пальцев Adafruit» > «Зарегистрировать».
<р>2. Загрузите код и откройте последовательный монитор со скоростью 9600 бод.
<р>3. Вы должны ввести идентификатор для отпечатка пальца. Поскольку это ваш первый отпечаток пальца, введите 1 в верхнем левом углу, а затем нажмите кнопку "Отправить".
<р>4. Приложите палец к сканеру и следуйте инструкциям на последовательном мониторе.
Вас попросят дважды приложить один и тот же палец к сканеру. Если вы получаете «Отпечатки совпадают!» сообщение, как показано ниже, ваш отпечаток пальца был успешно сохранен. Если нет, повторяйте процесс, пока не добьетесь успеха.
Сохраните столько отпечатков пальцев, сколько хотите, используя этот метод.
Поиск соответствия
Теперь у вас должно быть несколько отпечатков пальцев, сохраненных на разных идентификаторах. Чтобы найти совпадение с датчиком отпечатков пальцев, следуйте следующим инструкциям.
<р>1. В среде разработки Arduino выберите «Файл» > «Примеры» > «Библиотека датчика отпечатков пальцев Adafruit» > «Отпечаток пальца» и загрузите код на плату Arduino.
<р>2. Откройте Serial Monitor со скоростью 9600 бод. Вы должны увидеть следующее сообщение:
<р>3. Поместите палец, который нужно идентифицировать, на скан.
<р>4. На последовательном мониторе вы можете увидеть идентификатор, соответствующий отпечатку пальца. Он также показывает достоверность: чем выше достоверность, тем больше сходство отпечатка пальца с сохраненным отпечатком пальца.
Пример проекта: отображение соответствия отпечатков пальцев на OLED-дисплее
В этом примере проекта мы зарегистрируем два отпечатка пальцев двух разных людей. Затем мы отобразим приветственное сообщение в соответствии с найденным соответствием на OLED-дисплее.
Чтобы узнать больше об OLED-дисплее, прочитайте: Руководство по OLED-дисплею с Arduino
Необходимые детали
Для этого примера вам понадобятся следующие детали:
Схемы
Вот схема подключения, которой вы должны следовать, чтобы сделать схему для этого проекта.
Установка 0,96-дюймовых OLED-библиотек
Для управления OLED-дисплеем вам потребуются библиотеки adafruit_SSD1306.h и adafruit_GFX.h. Следуйте следующим инструкциям, чтобы установить эти библиотеки.
<р>1. Откройте IDE Arduino и перейдите в Sketch > Include Library > Manage Libraries. Должен открыться диспетчер библиотек.
<р>2. Введите «SSD1306» в поле поиска и установите библиотеку SSD1306 из Adafruit.
<р>3. После установки библиотеки SSD1306 из Adafruit введите «GFX» в поле поиска и установите библиотеку.
<р>4.После установки библиотек перезапустите Arduino IDE.
Перед загрузкой кода необходимо зарегистрировать разные отпечатки пальцев разных людей. Перейдите в раздел «Зарегистрировать новый отпечаток пальца» выше, загрузите указанный код и следуйте инструкциям, чтобы зарегистрировать два отпечатка пальца.
Затем измените код так, чтобы идентификаторы отпечатков пальцев совпадали с именами зарегистрированных лиц. Прокрутите страницу вниз, чтобы узнать код. Наконец, вы можете загрузить предоставленный код.
Импорт библиотек
Код начинается с импорта необходимых библиотек для записи на OLED-дисплей и создает объект Adafruit_SSD1306 с именем display.
Нам также необходимо импортировать библиотеки, необходимые для датчика отпечатков пальцев: Adafruit_Fingerprint.h и SoftwareSerial.h .
Следующая строка устанавливает серийный номер программного обеспечения на контактах 2 и 3. Контакт 2 как RX, а контакт 3 как TX.
Затем мы создаем объект Adafruit_Fingerprint с именем finger на последовательном выводе, который мы установили ранее.
Следующие две строки создают переменные для хранения идентификатора отпечатка пальца и имени идентификатора.
настройка()
В setup() инициализируются как датчик отпечатков пальцев, так и OLED-дисплей. Мы также печатаем сообщение на последовательном мониторе, чтобы узнать, успешно ли обнаружен датчик отпечатков пальцев.
В цикле() код отображает главный экран на OLED-дисплее — это делается в функции displayMainScreen(). Затем код постоянно проверяет входящие отпечатки пальцев. Если датчик находит сохраненный отпечаток пальца, Arduino сохраняет соответствующий идентификатор в переменной отпечатка пальца.
Затем в коде есть оператор if/else для проверки идентификатора, которому соответствует отпечаток пальца. Вы должны отредактировать следующие строки кода с соответствующими идентификаторами и именами.
Иногда датчик лучше распознает отпечаток пальца, если он сохранен несколько раз под разными идентификаторами. После определения имени идентификатора на OLED-дисплее отображается приветствие — это делается в функции displayUserGreeting(),
Демонстрация
Теперь, когда человек с сохраненным отпечатком пальца прикладывает палец к сенсору, отображается приветственное сообщение.
Подведение итогов
В этом посте мы показали, как использовать модуль датчика отпечатков пальцев: регистрировать отпечатки пальцев и находить совпадения.
Иногда датчику трудно распознать отпечаток пальца, если вы не держите палец так же, как при его сохранении, особенно отпечатки пальцев женщин (мы не знаем, почему это происходит). Мы заметили, что датчик работает лучше, если вы медленно кладете палец на сканер.
На наш взгляд, модуль датчика отпечатков пальцев работает достаточно хорошо, и это доступный способ добавить распознавание биометрических данных в ваши проекты.
Это модуль отпечатков пальцев, совместимый с Arduino. Благодаря высокоскоростному процессору DSP он также может работать с другими последовательными устройствами, такими как MSP430, 51, AVR, PIC, STM32, ARM и FPGA. Этот модуль отпечатков пальцев может работать в одиночку без какого-либо основного компьютера или какого-либо программного обеспечения для ПК. Он может хранить 1000 отпечатков пальцев. Поддержка ввода отпечатков пальцев, интеллектуальной обработки изображений, сравнения отпечатков пальцев и режима поиска отпечатков пальцев. Он также обладает высокой чувствительностью к распознаванию как влажных, так и сухих отпечатков пальцев.
Этот модуль можно широко использовать в сфере безопасности, например, для управления лицензиями и т. д. Его также можно использовать для замены IC-карты, пароля, аппаратного переключателя в вашем приложении.
Включение двигателя мотоцикла с помощью отпечатков пальцев
Изначально я планировал расположить Arduino рядом с блоком питания, а сканер отпечатков пальцев — с левой стороны пистолета, чтобы он мог считывать отпечатки пальцев Аппаратные компоненты:
как сделать стартер отпечатков пальцев для велосипеда
Проект 2: датчик отпечатков пальцев: как сделать блокировку отпечатков пальцев для компьютера
Датчик отпечатков пальцев, проект 3: система контроля посещаемости на основе Интернета вещей с использованием Evive
выжить
Датчик отпечатков пальцев DFRobot
Эспрессиф ESP8266 ESP-12E
Проводные перемычки (общие)
Arduino Mega 2560 и Genuino Mega 2560
Изначально я планировал расположить Arduino рядом с блоком питания, а сканер отпечатков пальцев — с левой стороны пистолета, чтобы он мог считывать отпечатки пальцев
Используйте сканер отпечатков пальцев UART DFRobot для хранения отпечатков пальцев и разрешите доступ к ящику только авторизованным людям.
Проект 6: датчик отпечатков пальцев: как сделать дверной замок с помощью Arduino
Спецификация
Электропитание: 3,8–7,0 В постоянного тока.
Рабочий ток: 65 мА (стандартный)
Интерфейс: UART (логический уровень TTL)
Скорость передачи: (9600*N) бит/с, N=1~12 (по умолчанию N=6, 57600 бит/с)
Время получения изображения:
Введение. Электронный шкафчик своими руками с датчиком отпечатков пальцев
Надоело следить за бесчисленными замками и ключами? Как насчет того, чтобы использовать свой собственный отпечаток пальца, чтобы открыть каждый сейф в вашем доме, как ваш смартфон? Звучит круто, правда? Давайте сделаем электронный шкафчик с отпечатками пальцев, который сохранит все ваши секреты в тайне от ваших врагов.
И в систему можно добавить не один, а до десяти уникальных отпечатков пальцев для вас и людей, которым вы доверяете свою жизнь. ;)
Итак, чего же вы ждете? Начнем прямо сейчас!
Шаг 1. Что вам понадобится:
Шарнир
Соленоидный замок
Многоцветная RGB-подсветка
Отвертка
Болты и гайки M3
Толстый картон
Цветная бумага
Шаг 2. Необходимы вырезы:
Возьмите картон и разрежьте его по заданным размерам или вырежьте лазером МДФ, как показано на первом изображении. Внешний размер 1200 X 900 мм.
Шаг 3. Сборка основания
Возьмите напольную плиту размером 250 X 315 мм.
С помощью болта М3 12 мм и гаек М3 прикрепите к ней левую стенку, т.е. один кусок 162 X 246 мм.
Возьмите дверную табличку, т.е. вырежьте ее размером 150 X 120 мм, и наклейте любую цветную диаграммную бумагу, чтобы она выглядела привлекательно.
Шаг 4. Прикрепление двери
Возьмите пластину правой стены, то есть другой кусок 162 X 315 мм, и прикрепите одну сторону шарнира с помощью гаек и болтов M3.
Теперь возьмите Дверь и прикрепите ее к петле, как показано на рисунке.
Прикрепите узел правой стены к основанию.
Шаг 5. Завершение базы
Затем возьмите переднюю стенку размером 315 X 170 мм и накройте ее диаграммной бумагой.
Прикрепите переднюю стенку и пластину задней стенки с помощью вышеуказанного узла.
Поскольку у каждой двери есть ручка или дверная ручка, чтобы открыть ее, мы сделали ручку на 3D-принтере.
Прикрепите ручку к двери с помощью горячего клея.
Это была структура сейфа, пришло время добавить основные компоненты, чтобы сейф работал.
Хотите больше печатать на 3D-принтере? Теперь все, что вы придумаете, может воплотиться в жизнь. Приобретите 3D-принтер прямо сейчас!
Шаг 6. Что нужно знать о соленоиде
Соленоид — это не что иное, как электромагнит. Когда через него проходит ток, магнит притягивает щель и тем самым тянет ее назад и открывает дверцу. А когда ток перестает течь из-за действия пружины, щель возвращается в исходное положение, запирая дверцу.
Теперь прикрепите этот электромагнитный замок к краю двери.
Шаг 7. Заполнение сейфа
Приступаем к основной части проекта, то есть к подключению датчика отпечатков пальцев.
Для датчика отпечатков пальцев мы изготовили держатель, напечатанный на 3D-принтере. Его также можно сделать из картона.
Приклейте датчик отпечатков пальцев к верхней части держателя.
Мы также будем использовать небольшую полоску RGB-подсветки для индикации.
Итак, сборка завершена.
Шаг 8. Соединение цепей
Датчик отпечатков пальцев подключен как:
GND к GND evive
VCC для evive +5
VRX для цифрового контакта 11 evive
TX на цифровой контакт 12 evive
Светодиодная лента вставляется как:
GND к GND evive
VCC для evive +5V
DIN для цифрового контакта 2 evive
Провода соленоидного замка вставляются в моторный канал 1 evive.
Шаг 9. Хотите узнать, как это работает?
Соленоид подключен к моторному каналу 1. Таким образом, при совпадении отпечатка пальца соленоид получает сигнал, таким образом, магнит притягивает щель, открывая дверь.
Дверь открывается на 3 секунды. После чего прорезь возвращается в исходное положение, закрывая дверь. Если отпечаток пальца не совпадает, дверь остается запертой.
Шаг 10. Рабочие режимы
Режим контроля доступа
Режим регистрации
Удалить режим базы данных
Шаг 11. Режим контроля доступа
В этом режиме отпечатки пальцев могут уже быть вставлены в базу данных. Таким образом, для разблокировки нам нужно только разместить отпечаток пальца.
Если он распознает введенный отпечаток пальца, светодиод загорится красным, а на TFT-экране появится надпись «Доступ разрешен»
Шаг 12. Режим регистрации
Появился новый пользователь, поэтому необходимо ввести отпечаток пальца в базу данных. Этот режим имеет дело с этой ситуацией. Мы можем добавить количество пользователей. Из нашего кода мы можем добавить 10 пользователей. Мы можем выбрать число, для которого мы хотим ввести данные, вращая ручку потенциометра.
Система снова попросит подтвердить ваш отпечаток пальца, таким образом дважды запросив отпечаток пальца.
Наконец, на TFT-экране отображается сообщение «Успех».
Шаг 13. Удаление базы данных
Если вам нужно стереть существующие данные, используется этот вариант.
Шаг 14. Код
Чтобы узнать больше об Arduino, посетите здесь
Шаг 15. Заключение
Теперь ваш собственный шкафчик для отпечатков пальцев своими руками готов! Устройтесь поудобнее, смотрите Netflix и отдыхайте, не беспокоясь о том, что другие украдут ваши вещи!
Трое исследователей из Мичиганского государственного университета разработали недорогой считыватель отпечатков пальцев с открытым исходным кодом, который может обнаруживать поддельные отпечатки. Они называют его RaspiReader, и они создали его с использованием Raspberry Pi 3 и двух модулей камеры. Джошуа и его коллеги только что загрузили всю информацию, необходимую для создания собственной версии — вперед!
К сожалению, это не настоящий вывод RaspiReader
Фальсифицированные отпечатки пальцев
Вероятно, все мы видели фильм, в котором грабитель пересекает комнату, полную лазерных растяжек, а затем проникает в сейф, полный добычи, обманывая замок, защищенный отпечатком пальца, поддельным отпечатком. Оказывается, вторая часть не так уж нереальна: вы можете подделать отпечатки пальцев, используя ряд материалов, таких как клей или латекс.
Команда RaspiReader собрала живые и поддельные отпечатки пальцев для тестирования устройства
Если слой фальшивого отпечатка, покрывающий палец мошенника, достаточно тонкий, он может даже обмануть читателей, которые определяют кровоток, пульс или температуру. Это становится серьезной угрозой безопасности, не в последнюю очередь для тех, кто разблокирует свой смартфон с помощью отпечатка пальца.
Распичитатель
Здесь появляется Анил К. Джайн. Профессор Джайн возглавляет исследовательскую группу по биометрии. Под его руководством Джошуа Дж. Энгельсма и Кай Цао приступили к разработке считывателя отпечатков пальцев с улучшенным обнаружением поддельных отпечатков. В конечном счете, они стремятся помочь в разработке более безопасных коммерческих технологий. В своем проекте команда также создала замечательный ресурс для всех, кто хочет создать свой собственный сканер отпечатков пальцев.
Чтобы воспроизвести их устройство было легко, они хотели сделать его с использованием недорогих и легкодоступных компонентов, поэтому они обратились к технологии Raspberry Pi.
Распиридер и его результаты
Внутри напечатанного на 3D-принтере корпуса RaspiReader светодиоды излучают свет через акриловую призму, на которую пользователь кладет палец. Призма преломляет свет, поэтому два модуля камеры могут снимать изображения под разными углами. Pi получает эти изображения через модуль многокамерного адаптера, подаваемый в порт CSI. Сбор двух изображений означает, что у исследовательского алгоритма обнаружения подделки есть больше информации для работы.
Настоящее слева, подделка справа
Программное обеспечение RaspiReader
Адаптер камеры использует пакет Python RPi.GPIO.RaspiReader выполняет обработку изображений, а его обнаружение подделки учитывает цвет изображения и трехмерные узоры гребней трения. Алгоритм обнаружения извлекает цветовые локальные бинарные шаблоны… пожалуйста, не просите меня объяснять! Вы можете ознакомиться с рукописью исследователей, если хотите углубиться в мелкие детали их проекта.
Создайте собственный считыватель отпечатков пальцев
Я не отрывал глаз от почтового ящика, ожидая, пока Джош пришлет мне ссылки на инструкции и файлы для этой сборки, и вот они (спасибо, Джош)! Посмотрите видеоруководство, в котором рассказывается, как собрать RaspiReader:
Вы можете найти список деталей со ссылками на поставщиков в описании видео — вся сборка стоит около 160 долларов. Все файлы STL для корпуса и скрипты Python, необходимые для запуска на Pi, доступны на GitHub Джоша.
Повысьте безопасность вашего дома
RaspiReader – отличный ресурс для исследователей, а также отличный проект для дома! Есть ли более впечатляющий способ защитить ценное имущество или безопасный доступ к вашему компьютеру, чем самодельный сканер отпечатков пальцев?
Посмотрите эту запись в блоге на тему Джеймса Бонда, чтобы узнать о ресурсах Raspberry Pi, которые помогут вам построить убежище с высоким уровнем безопасности. Если вы хотите еще больше вдохновения, посмотрите это видео о баночке для печенья с лазерной защитой, которую Эстефанни сделала для нас. И обязательно поделитесь с нами своими успешными сборками сканера отпечатков пальцев в социальных сетях!
