Tutorial sul sensore di impronte digitali Arduino: 6 passaggi (con immagini)

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

Cari amici benvenuti in un altro tutorial! Oggi costruiremo un interessante progetto Arduino che utilizza un modulo sensore di impronte digitali. Senza ulteriori indugi, iniziamo!

Ho sempre voluto provare un modulo sensore di impronte digitali per saperne di più sulla sua tecnologia e utilizzarlo in alcuni dei miei progetti per aggiungere loro sicurezza biometrica.

Al fine di dimostrare un semplice utilizzo del sensore, è stato realizzato questo semplice progetto. Ho collegato il sensore a un Arduino Nano e utilizzo anche il piccolo ma velocissimo display TFT a colori da 1,44 pollici. Il progetto richiede un'impronta digitale valida per sbloccare. Quando appoggio il dito sul sensore, riconosce il mio dito, trasforma l'icona dell'impronta digitale in verde e mi dà il benvenuto. Se la mia ragazza mette il dito sul sensore, anche lei la riconosce e mostra un messaggio di benvenuto con il suo nome. Se appoggio un altro dito sul sensore, il progetto non sblocca lo schermo. Funziona bene e vedrai che puoi costruire questo progetto in meno di 10 minuti! Vediamo come ottenerlo!

Passaggio 1: ottenere tutte le parti

Le parti necessarie per realizzare questo progetto sono queste:

• Un Arduino Nano ▶
• Il modulo del sensore di impronte digitali ▶
• Un display TFT a colori da 1,44” ▶
• Una piccola breadboard ▶
• Alcuni fili ▶
• Powerbank ▶

Il costo di questo progetto è di circa $ 30. Se prendi in considerazione la tecnologia che utilizza questo progetto, questo costo è molto basso. 10 anni fa, progetti come questo costavano poche centinaia di dollari!

Passaggio 2: il display LCD da 1,44"

Questo display è molto veloce. Utilizza il driver ILI9163C. Ha una risoluzione di 128x128 pixel e può visualizzare fino a 260.000 colori. È molto facile da usare con Arduino e costa circa 4$.

Il display utilizza il protocollo SPI per comunicare con la scheda Arduino. Abbiamo solo bisogno di collegare 8 fili per farlo funzionare. Iniziamo.

Connessione con Arduino

Vcc ▶ Pin 5V dell'Arduino

GND ▶ Pin Arduino GND

CS ▶ Pin digitale 10

RST ▶ Pin digitale 9

A0 ▶ Pin digitale 8

SDA ▶ Pin digitale 11

SCK ▶ Pin digitale 13

LED ▶ Pin 3.3V dell'Arduino

Come puoi vedere questo display è molto facile da usare con Arduino. È molto economico, molto veloce, è di piccole dimensioni e assorbe solo circa 30 mA di corrente. Penso che sia un bel display da usare in progetti che non richiedono un grande display ma il colore sarebbe bello.

Puoi ottenerlo qui ▶

Passaggio 3: il modulo del sensore di impronte digitali

Il modulo del sensore di impronte digitali è piccolo e ben costruito e utilizza alcuni chip DSP (Digital Signal Processing) avanzati all'interno.

Il sensore funziona così. È un sensore ottico, il che significa che analizza la foto di un dito. Quindi esegue il rendering dell'immagine, effettua alcuni calcoli, trova le caratteristiche di quel dito e quindi cerca nella sua memoria un'impronta digitale con le stesse caratteristiche. Può ottenere tutto questo in meno di un secondo!

Questo modulo può memorizzare fino a 1000 impronte digitali nella sua memoria e il suo tasso di falsa accettazione è inferiore allo 0,001%, il che lo rende abbastanza sicuro! Grande! Otteniamo tutto questo in un modulo molto facile da usare e con un costo molto basso! È una tecnologia davvero impressionante!

Puoi ottenerlo qui ▶

Passaggio 4: collegamento delle parti

Ora mettiamo insieme tutte le parti.

Per prima cosa dobbiamo collegare il modulo del sensore di impronte digitali. Inseriamo il cavo sul retro del modulo. Si prega di controllare la foto allegata.

Collegamento del sensore di impronte digitali

Filo nero ▶ Arduino GND

Filo Rosso ▶ Arduino 5V

Filo verde ▶ Pin digitale 2

Filo bianco ▶ Pin digitale 3

Ora siamo pronti per collegare il display ad Arduino.

Connessione display

Vcc ▶ Pin 5V dell'Arduino

GND ▶ Pin Arduino GND

CS ▶ Pin digitale 10

RST ▶ Pin digitale 9

A0 ▶ Pin digitale 8

SDA ▶ Pin digitale 11

SCK ▶ Pin digitale 13

LED ▶ Pin 3.3V dell'Arduino

Questo è tutto! Siamo pronti per potenziare il progetto. Come vedi funziona bene! Facile no?

Step 5: Il Codice del Progetto

Vediamo ora il lato software del progetto e come registrare le nostre impronte nella memoria embedded del modulo per poterle riconoscere.

Dobbiamo scaricare alcune librerie. Prima di tutto abbiamo bisogno della libreria Adafruit Fingerprint, della libreria Adafruit GFX e della libreria Sumotoy per il display.

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

github.com/adafruit/Adafruit-GFX-Library

github.com/sumotoy/TFT_ILI9163C

Prima di tutto dobbiamo caricare l'esempio di registrazione sulla nostra scheda Arduino. Andiamo su File -> Esempi -> Libreria del sensore di impronte digitali Adafruit -> Registra. Con questo programma esempio possiamo memorizzare le impronte nella memoria FLASH del modulo. Carichiamo lo sketch e apriamo il Serial Monitor. Il programma ci chiede di inserire l'ID per iscriversi. Quindi posizioniamo il dito sul sensore due volte come indicato e l'impronta digitale viene memorizzata! Puoi memorizzare fino a 1000 impronte digitali in questo modo!

Ora, carichiamo il codice che ho sviluppato. Grazie alle librerie di Adafruit il codice del progetto è molto semplice. Vediamo una piccola parte del codice.

ciclo vuoto() {

fingerprintID = getFingerprintID(); //Scansioniamo qui l'impronta digitale delay(50); if(fingerprintID == 1) //Abbiamo trovato un'impronta digitale valida con l'id 1 { display.drawBitmap(30, 35, icon, 60, 60, GREEN); ritardo (2000); displayUnlockedScreen(); displayIoanna(); ritardo (5000); display.fillScreen(NERO); displayLockScreen(); }

if(fingerprintID == 2) //Abbiamo trovato un'impronta digitale valida con l'id 2

{

display.drawBitmap(30, 35, icona, 60, 60, VERDE); ritardo (2000); displayUnlockedScreen(); displayNick(); ritardo (5000); display.fillScreen(NERO); displayLockScreen(); } }

Avviamo il sensore e il display e controlliamo la presenza di un dito sul sensore ogni 50 ms. Se c'è un dito sul sensore, richiediamo al modulo di cercare se quel dito è registrato nella sua memoria. Se trova l'impronta digitale in memoria, restituisce l'ID di quell'impronta. Successivamente visualizza un messaggio di benvenuto e blocca nuovamente lo schermo dopo alcuni secondi.

Come sempre trovate il codice del progetto allegato in questo Instructable. Poiché aggiorno il codice di tanto in tanto, per l'ultima versione del codice visita il sito Web del progetto:

Passaggio 6: considerazioni finali

Sono davvero impressionato dalle prestazioni e dalla facilità d'uso di questo modulo sensore di impronte digitali. Con un costo molto basso possiamo aggiungere funzionalità di sicurezza biometrica ai nostri progetti. È stupefacente. Progetti come questo sarebbero stati impossibili per un maker anche pochi anni fa. Questa è la bellezza e la potenza dell'hardware e del software open source. Dopo questo primo test utilizzerò il modulo del sensore di impronte digitali insieme a una serratura elettrica per vedere se possiamo usare questo sensore in una situazione di vita reale, quindi resta sintonizzato. Per favore fatemi sapere i vostri pensieri su questo sensore, nella sezione commenti qui sotto. Grazie!