Sistema di partecipazione alle lezioni con scanner di impronte digitali (GT-521F32): 9 passaggi

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:04

Questo progetto è un semplice sistema di registrazione delle presenze che utilizza il GT-521F32, uno scanner ottico di impronte digitali a basso costo di Sparkfun per scansionare e registrare chi e quando qualcuno accede.

Passaggio 1: selezione delle parti

Componenti principali

• Scanner per impronte digitali (GT-521F32) -

  Connettore JST a.1in header -

• LCD 16x2 caratteri -
• Set di viti in nylon M3 -
• Modulo orologio in tempo reale DS1307 -
• Modulo di spostamento del livello MicroSD 5v-3.3v -

Componenti PCB

Visualizza il file BOM CSV per visualizzare tutti i componenti utilizzati in PCB Design

Passaggio 2: utilizzo dello scanner

Inizialmente, ho iniziato a testare lo scanner al di fuori di qualsiasi progetto utilizzando un'applicazione di test fornita per lo scanner che può essere trovata qui.

La comunicazione dallo scanner al computer può essere effettuata in tre modi

1. Convertitore da USB a UART - FT-232RL -
2. Arduino caricato con uno sketch seriale pass through caricato
3. Saldare una connessione USB direttamente ai pad sul modulo

Quando si collega il modulo a un convertitore arduino o UART, il pinout è come tale

Scanner_Arduino

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

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

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

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

*Assicurarsi che quando si collega il pin RX dello scanner per utilizzare un partitore di tensione se si utilizza un dispositivo logico 5v poiché il pin è compatibile solo con la logica 3.3v

Una guida di collegamento più completa può essere trovata qui -

Le cose che consiglierei di completare in questo passaggio sono:

• Verifica la funzionalità dello scanner

  • Assicurati che possa registrare le stampe
  • Assicurati che possa riconoscere le stampe
• Registra le stampe che desideri utilizzare nel sistema

*Il programma completo non ha funzionalità di registrazione a causa dei limiti di memoria, assicurarsi di registrare le stampe prima di utilizzare il programma principale. Assicurati di prendere nota del numero ID di ogni persona che iscrivi.

Passaggio 3: schema di progettazione

Questo è lo schema del sistema che utilizza EAGLE 9.0

Ho dovuto creare una parte personalizzata per il modulo di impronte digitali che includerò qui.

*I circuiti di ricarica e boost della batteria sono opzionali e possono essere omessi se lo si desidera. Ho anche incluso nel design i fori di montaggio e le intestazioni per il modulo batteria sparkfun.

Passaggio 4: progettazione PCB

Questo design PCB è di 99 mm x 99 mm, appena al di sotto delle dimensioni standard per l'ordinazione di PCB a basso costo, che generalmente hanno un limite di 100 mm x 100 mm.

I fori sono compatibili con i bulloni M3 e si consiglia di utilizzare i distanziatori in nylon per sollevare la tavola da terra poiché i moduli sparkfun sono progettati per essere montati sotto la tavola.

Attualmente raccomando JLC PCB per la produzione, in quanto offrono tempi di consegna di 48 ore e spedizione DHL. Delle dozzine di volte che ho ordinato da loro, ogni ordine è arrivato entro 7 giorni

Passaggio 5: assemblare il PCB

Tutti i componenti sulla scheda sono SMD, resistori e condensatori sono 0805.

Quando si salda la scheda, consiglierei di iniziare con l'AtMega328 e i componenti di base necessari per il suo funzionamento.

La funzionalità di base può essere ottenuta saldando l'oscillatore a cristallo, il suo resistore da 1 M ohm e i due resistori di pull-up per il pin di ripristino. Una volta saldati questi componenti, passare al passaggio successivo per masterizzare il boot loader e poi tornare per completare il resto della saldatura.

Dopo aver masterizzato il bootloader, saldare l'FT-232RL per testare la funzionalità USB è un passo logico successivo. Per testarlo è sufficiente saldare l'FT-232RL, la porta MicroUSB e il condensatore di accoppiamento di ripristino. Puoi anche aggiungere i led per RX e TX per il feedback visivo, ma non sono necessari. È inoltre necessario aggiungere i resistori della serie TX RX.

*Il cavo aggiuntivo che vedi nell'immagine collegato all'FT-232RL non è necessario, avevo commesso un errore nel collegare la barra di alimentazione al dispositivo, ma da allora ho corretto nella revisione del PCB caricato su questo Instructable.

Dopo aver verificato la funzionalità della connessione USB, saldare l'LCD alla scheda (o collegarla tramite header se si desidera riutilizzare il display in futuro) e il suo potenziometro di contrasto. Quindi collegare l'RTC e i moduli della scheda SD. Infine saldare il connettore per il lettore di impronte digitali alla scheda e montarlo con i distanziatori.

Passaggio 6: masterizzare Bootloader

Per questo progetto, l'Atmega328 deve essere masterizzato con il mini bootloader Arduino pro. I pin ICSP sono esposti sul PCB per questo scopo e sono disposti come mostrato nel diagramma.

Un tutorial completo sulla masterizzazione del bootloader può essere trovato qui -

Passaggio 7: il codice

Sarò onesto e dirò che le mie capacità di programmazione non sono una delle mie suite forti, e detto questo il codice è piuttosto disordinato, e mi scuso se è confuso. La maggior parte è presa in prestito da altre fonti e riconfigurata per adattarsi al progetto.

Due progetti su cui ho fatto molto affidamento per riferimento sono collegati qui:

APRIPORTA DEL GARAGE CON SCANSIONE DI IMPRONTE DIGITALI FAI DA TE -

Esempio di Petit FS -

Le librerie utilizzate in questo progetto possono essere trovate qui:

Libreria FPS_GT511C3 -

Libreria DS1307 RTC -

Libreria PetitFS

Prima di caricare il codice, assicurati di impostare l'ora corretta sull'RTC utilizzando lo schizzo di esempio dalla libreria DS1307.

Nel programma principale la prima stringa è piena di nomi che corrispondono al numero ID delle impronte memorizzate nel database degli scanner. I nomi sono elencati in ordine, quindi cambia semplicemente il nome di ciascun ID in base alle tue esigenze. Questo nome verrà mostrato sul display e registrato sulla scheda SD.

Passaggio 8: il caso

La custodia è realizzata in compensato da 1/8 ed è progettata per essere tagliata con un sistema di incisione laser.

Ho usato la colla per legno per tenere insieme il fondo e i lati e i distanziatori in nylon per tenere la piastra superiore e il PCB sulla scheda. Ciò consente di rimuovere facilmente il PCB dalla custodia, se necessario.

Passaggio 9: considerazioni finali

Spero che questo progetto ti sia piaciuto, per favore fammi sapere se ho perso qualche dettaglio che possa aiutarti a completare la tua build.

Ecco la mia pagina Github se vuoi vedere i miei altri progetti.

Grazie