Diario personale biometrico: 5 passaggi (con immagini)

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:03

Questo piccolo gadget ha un sensore di impronte digitali in modo da poter proteggere le tue cose interessanti in una custodia portatile personalizzata. Tengo in mano un diario, una penna e disegni per i miei nuovi progetti. Dispone di una custodia stampata in 3D e utilizza un Arduino nano. Ottima idea regalo.

Passaggio 1: raccogliere materiali

Arduino Nano

WS2812b LED programmabile x 10

IN4001 Diodo

Modulo sensore lettore di impronte digitali FPM10A

Interruttore tattile per montaggio su PCB rotondo

Interruttore a levetta in miniatura ON-Off con interruttore SPDT piccolo

USB ricaricabile Powerbank 2200ma

Servo SG90

Trasmettitore LED a infrarossi GL480

Fototransistor a infrarossi PT481F

Resistore 1k e 2k2

termoretraibile

Vero Board

Cavo di collegamento

colla epossidica

Colla calda

Passaggio 2: stampa 3D della custodia

La custodia è stata stampata su una stampante Creality Ender 3 utilizzando tre stampe separate.

1. Unità base
2. Coperchio
3. Componenti interni della custodia

I file di stampa e le istruzioni per la stampa sono disponibili qui su Thingiverse.

Passaggio 3: costruire e testare il circuito

Come funziona il circuito

Arduino Nano è programmato per comunicare con un servo e un sensore di impronte digitali. Il sensore di impronte digitali è preprogrammato con una libreria di impronte digitali che si desidera essere in grado di sbloccare la porta del diario.

Il pulsante di blocco della porta viene utilizzato per azionare il meccanismo di blocco quando il coperchio è chiuso. Un sensore a infrarossi viene utilizzato per rilevare che la porta è chiusa.

Ho usato i LED WS2182 che hanno un IC integrato che consente loro di essere indirizzati da Arduino utilizzando tre fili separati, tuttavia è possibile creare un'ampia gamma di colori e luminosità inviando un comando al LED. Questo viene fatto attraverso una libreria speciale caricata nell'IDE di Arduino trattata nella sezione di test.

Costruisci e testa il circuito del lettore di impronte digitali

Assemblare il circuito su una breadboard seguendo lo schema elettrico fornito.

Le seguenti librerie devono essere scaricate e aggiunte all'IDE di Arduino prima di caricare il programma in Arduino Nano

FastLED.h

Adafruit_Fingerprint.h

Carica il file Adafruit_enroll_fingerprints. INO e segui le istruzioni per registrare 10 nuove impronte digitali nelle prime 10 posizioni. Il mio consiglio è di utilizzare due dita separate 5 volte in modo da essere sicuri di uno sblocco affidabile dell'unità.

Prova l'unità

Carica il file Biometric_Personal_Diary. INO e carica il codice in Arduino Nano. Verificare che il pulsante di blocco della porta stia azionando il meccanismo di blocco quando il sensore a infrarossi è bloccato simulando la chiusura del coperchio. All'accensione si verifica la sequenza di avvio del LED blu. Il Servo dovrebbe essere stabile e non vibrare dopo l'accensione iniziale.

Una volta acceso, con il sensore a infrarossi bloccato, la luce verde all'interno del sensore di impronte digitali dovrebbe accendersi. A questo punto, l'unità è pronta per leggere un'impronta digitale. Posizionare il dito precedentemente scansionato e registrato sul sensore e tenerlo premuto finché i LED non indicano che la lettura è stata completata. Se i LED sono rossi, l'impronta digitale non viene riconosciuta e l'unità proverà a continuare a leggere. Se i LED sono verdi, l'impronta digitale è stata riconosciuta e dovresti vedere il servo attivarsi. (Vedi il video clip del test sopra)

Passaggio 4: assemblare il circuito e il meccanismo di base

Arduino Nano

Montare Arduino Nano su un pezzo di Vero Board tagliato a misura per inserirsi nella cavità della base come da foto. Seguire lo schema del circuito e le fotografie per aggiungere il resistore e le connessioni di alimentazione utilizzando il cavo di collegamento.

Sensore di impronte digitali

Usando il cavo di collegamento e il termoretraibile, saldare con cura i cavi di prolunga aggiuntivi sul sensore di impronte digitali per garantire che i cavi possano raggiungere l'Arduino. Posare ordinatamente il cablaggio attraverso i fori della base come da foto. Posizionare il sensore di impronte digitali nell'unità base come da foto fornite.

Sensore a infrarossi

Segui il circuito per collegare il sensore IR e il LED e fissali nel supporto del sensore LED stampato in 3D fornito utilizzando la colla a caldo. Instradare i cavi verso l'Arduino per assicurarsi che si adattino perfettamente all'unità base e possano raggiungere l'Arduino. Verificare che lo spazio tra il LED a infrarossi e il sensore si adatti alla linguetta della porta chiusa fornita nella stampa 3D come da foto. Viene utilizzato per interrompere il raggio quando la porta del Diario è chiusa.

Servounità

Montare il servo nella staffa di montaggio del servo fornita nella stampa 3d. Posare con cura i cavi all'interno della base in modo che possano raggiungere l'Arduino. Utilizzando una graffetta, collegare il braccio del servo al meccanismo di blocco e posizionarlo nell'unità base. Lasciare il Servo seduto in posizione in modo che possa essere allineato e fissato al momento del collaudo finale e dell'assemblaggio.

Power Bank ricaricabile

Assicurati che il Powerbank che utilizzi si inserisca nello spazio fornito e consenta anche l'accesso alla porta di ricarica USB del Powerbank. Allineare la porta USB alla parte anteriore della custodia e utilizzare un trapano per creare un foro adatto per la ricarica (vedi foto)

Interruttori

Collegare gli interruttori di alimentazione e a pulsante al cavo di collegamento e utilizzare colla epossidica per fissarli nei fori forniti nell'unità base.

Assicurati che la scheda Arduino e i cavi si inseriscano nella cavità instradando ordinatamente i fili e tagliando le lunghezze prima di saldare sulla scheda Vero.

Testare l'unità

Accendere l'unità utilizzando l'interruttore e testare il funzionamento di base dell'unità.

Passaggio 5: mettere tutto insieme

Una volta che l'unità è stata testata, è necessario effettuare le regolazioni finali per garantire un funzionamento regolare. Fissare il coperchio all'unità base e controllare che la porta si apra e si chiuda liberamente.

Allineamento del meccanismo di blocco del servo

Osservare la posizione del Servo nel videoclip per la chiusura e l'apertura del meccanismo della porta. Assemblare il meccanismo della porta e regolare il braccio del servo per assicurarsi che il meccanismo di blocco della porta non sia inserito. Posizionare la linguetta di blocco della porta nell'unità base per testare l'allineamento del meccanismo di blocco. Accendere l'unità e verificare che il meccanismo della porta si innesti correttamente e si muova liberamente. L'unità sensore ha una guida che aiuta a garantire che il meccanismo di blocco della porta non si blocchi. Una volta corretto, incollare a caldo l'unità Servo e Sensore in posizione.

Montare la serratura della porta e le linguette della porta chiusa

Con il cablaggio ben nascosto, posizionare il coperchio a forma di L in posizione per oscurare Nano, Servo e cablaggio. Una volta soddisfatto, inserire la linguetta di chiusura della porta e la linguetta di chiusura della porta nei fori dell'unità base e controllare che il meccanismo di blocco funzioni per aprirsi e chiudersi.

Una volta allineati e testati, metti la colla epossidica sulle linguette, quindi chiudi delicatamente il coperchio e lascia asciugare per alcune ore. Infine, prova il funzionamento dell'unità prima di aggiungere il diario, la penna e altri oggetti che vuoi proteggere da mani e dita indiscreti.

Spero che ti piaccia la costruzione e l'uso di questo fantastico gadget!!