Биометрический замок – настройка сканера и программирование микроконтроллера. Самодельный биометрический замок с отпечатком пальца на входную гаражную дверь Программа регистрации данных в сканер

09.12.2021

Шаг 1: Материалы

Вот список необходимых материалов и инструментов.

Электроника:

Сканер отпечатков пальцев (и коннектор JST)
Набор LCD (c ATmega328)
ATtiny85
NPN-транзистор
Динамик-пищалка
Провод для спикера
Кейс (в шаге 9 будут файлы для 3Д-печати)
Медная плёнка
Регулятор напряжения 5V
Батарейка 9V
Коннектор для батарейки 9V
SPDT-выключатель

Для удобства я приложу готовый вишлист на сайте Sparkfun.

Инструмент:

Паяльник и припой
Изолента
Провода и джамперы
Кусачки / стриппер
Плата прототипирования
Разные резисторы
Винты
Дрель
Несколько светодиодов для тестирования
Плата FTDI 5V
Пистолет с горячим клеем
Доступ к 3Д-принтеру
Опционально: сокет для интегральных схем (8-пиновый для ATtiny и 28-пиновый для ATmega)
Опционально: еще одна плата Ардуино / конденсатор 10uF (подробности в шаге 5)

Шаг 2: Схема устройства

Приобретённый в Sparkfun LCD-набор шёл с ATmega328, управляющей дисплеем. ATmega328 достаточно мощна и может быть использована не только для управления дисплеем, но и для других задач. Ввиду этого мы можем использовать её вместо Ардуино для коммуникации со сканером отпечатков пальцев и отправки команд на ATtiny85, управления дисплеем и пищалкой.

Чтобы биометрический дверной замок не работал всё время, я встроил в него выключатель, срабатывающий в тот момент, когда кейс закрывается. Если кейс закрыт — питание на девайс не подается, и мы экономим ресурсы батарейки.

Важная заметка: Сканнер отпечатков пальцев работает при напряжении 3.3V, так что я рекомендую использовать разделитель напряжения, который будет преобразовывать сигналы от ATmega к 3.2V. Разделитель напряжения состоит из резистора на 560 Ом между D10 / вторым пином сканера и резистором на 1 КОм между GND / вторым пином сканера.

Распиновка LCD:

D10 — пин 1 сканера (черный провод)
D11 — пин 2 сканера (через разделитель напряжения)
D12 — ATtiny85
D13 — Пищалка

Распиновка ATtiny85:

Пин 5 (0 в коде программы) — вход с ATmega
Пин 3 (4 в коде программы) — транзистор / желтый светодиод
Пин 7 (2 в коде программы) — светодиод индикации

Шаг 3: Собираем компоненты из LCD-набора

Название шага говорит само за себя: handy-dandy quick start/assembly guide

Шаг 4: Собираем схему на плате прототипирования

Размещение компонентов на плате остается за вами, просто старайтесь припаивать провода так, чтобы они смотрели в одну сторону и не заламывались.

После сборки я покрыл верх и низ платы горячим клеем — это закрепило и изолировало элементы схемы. Горячий клей не повредит микросхему.

Как и с основной платой, припаяйте все к плате ATtiny и нанесите горячий клей для закрепления и изоляции компонентов. Регулятор напряжения может очень сильно греться, поэтому будет хорошей идеей не наносить горячий клей на него и поверхности, располагающиеся рядом с ним. Также лучше не покрывать горячим клеем плату ATtiny, ведь вы можете захотеть снять и перепрограммировать её.

Шаг 5: Программирование ATmega328

Как уже говорилось в шаге 2, у ATmega328 достаточно сильный процессор и достаточно пинов для управления LCD, в то время как он управляет другими дополнительными компонентами. Чтобы добиться этого, нужно запрограммировать чип.

Если у вас есть Arduino Uno или Duemilanove, вы можете просто снять с них чип и заменить его тем, который шел в наборе. Либо вы можете найти плату FTDI Basic Breakout (5V) и припаять насадки к её стороне (смотрите картинки в шаге 3)

Также вам нужно будет залить код в режиме «Duemilanove w/ ATmega328».

Код внизу — рабочая программа для проверки работоспособности девайса.

#include "LiquidCrystal.h" LiquidCrystal lcd(2,3,4,5,6,7,8); void setup() { pinMode(9, OUTPUT); //подсветка pinMode(13, OUTPUT); //пищалка lcd.begin(16, 2); //16 знаков в ширину, 2 в высоту digitalWrite(9, HIGH); //включаем подсветку lcd.print(" Hello world! "); //центрируйте текст при помощи пробелов delay(2000); } void loop() { //пищалка включается и выключается, её состояние отображается на дисплее lcd.clear(); lcd.print(" Buzzer is on "); tone(13, 262, 1000); delay(1000); lcd.clear(); lcd.print(" Buzzer is off "); delay(1000); } Файлы

Шаг 6: Настраиваем сканер отпечатков пальцев

Для коммуникации со сканером я использовал эту библиотеку . Прямая ссылка на скачивание .

Для проверки работоспособности кода загрузите эту программу проверки «миганием».

У сканера отпечатков есть своя встроенная память для хранения данных. Так что после того, как вы убедитесь, что сканер работает, загрузите эту программу, чтобы добавить ваш отпечаток в базу данных под id #0. Откройте последовательную консоль и просто следуйте инструкциям.

Программа мигания светодиода для проверки сканера

/* Этот простой код включит и выключит светодиод. Он используется для того, чтобы понять, работает ли коммуникация. */ #include "FPS_GT511C3.h" #include "SoftwareSerial.h" //Настройка железа - сканер пальцев соединён с: //цифровым пином 10(arduino rx, fps tx) //цифроывм пином 11(arduino tx - резистор 560ohm fps tx - резистор 1000ohm - GND) //это понижает 5v tx примерно до 3.2v и мы не сожжем наш сканер FPS_GT511C3 fps(10, 11); void setup(){ Serial.begin(9600); fps.UseSerialDebug = true; // вы сможете увидеть сообщения на последовательном дебаг-экране fps.Open(); } void loop(){ // тест мигания светодиодов для сканера fps.SetLED(true); // включает LED внутри сканера delay(1000); fps.SetLED(false);// выключает LED внутри сканера delay(1000); }

Программа регистрации данных в сканер

#include "FPS_GT511C3.h" #include "SoftwareSerial.h" //Настройка железа - сканер пальцев соединён с: //цифровым пином 10(arduino rx, fps tx) //цифроывм пином 11(arduino tx - резистор 560ohm fps tx - резистор 1000ohm - GND) //это понижает 5v tx примерно до 3.2v и мы не сожжем наш сканер FPS_GT511C3 fps(10, 11); void setup(){ Serial.begin(9600); delay(100); fps.Open(); fps.SetLED(true); Enroll(); } void Enroll(){ // Тест регистрации // поиск открытого id int enrollid = 0; fps.EnrollStart(enrollid); // регистрация Serial.print("Press finger to Enroll #"); Serial.println(enrollid); while(fps.IsPressFinger() == false) delay(100); bool bret = fps.CaptureFinger(true); int iret = 0; if (bret != false) { Serial.println("Remove finger"); fps.Enroll1(); while(fps.IsPressFinger() == true) delay(100); Serial.println("Press same finger again"); while(fps.IsPressFinger() == false) delay(100); bret = fps.CaptureFinger(true); if (bret != false) { Serial.println("Remove finger"); fps.Enroll2(); while(fps.IsPressFinger() == true) delay(100); Serial.println("Press same finger yet again"); while(fps.IsPressFinger() == false) delay(100); bret = fps.CaptureFinger(true); if (bret != false) { Serial.println("Remove finger"); iret = fps.Enroll3(); if (iret == 0) { Serial.println("Enrolling Successfull"); } else { Serial.print("Enrolling Failed with error code:"); Serial.println(iret); } } else Serial.println("Failed to capture third finger"); } else Serial.println("Failed to capture second finger"); } else Serial.println("Failed to capture first finger"); } void loop(){ delay(100000); } Файлы

Шаг 7: Программируем ATtiny85

ATtiny85 — это что-то типа дешевого Ардуино, собранного в одном чипе. ATtiny85 может быть запрограммирована другим Ардуино, включая ATmega328, который есть в нашем наборе LCD. В проекте он используется для запуска очень простых команд: проверить сигнал с ATmega и открыть ворота, если сигнал правильный.

Чтобы запрограммировать его, подключите всё согласно приложенным фотографиям. Затем скачайте необходимые файлы и следуйте этой инструкции .

После загрузки кода, пин 13 на Ардуино (встроенный светодиод) должен загореться, оповещая, что код загружен.

Итоговый код:

//Получает краткий сигнал от основного модуля для закрытия реле void setup(){ pinMode(2,OUTPUT); //LEd индикации через резистор на 10K pinMode(4,OUTPUT); //пин странзистора, открывающий гараж pinMode(0,INPUT); //ввод delay(500); //даём девайсу время для старта digitalWrite(2, HIGH); //LED индикации } void loop(){ if(digitalRead(0)){ //простой паттерн для переключения транзистора delay(125); if(digitalRead(0)==false){ delay(55); //ждём, так как таймер ATtiny не идеален if(digitalRead(0)){ delay(55); if(digitalRead(0)==false){ delay(55); if(digitalRead(0)){ delay(55); if(digitalRead(0)==false){ digitalWrite(4, HIGH); //транзистор "нажимает" кнопку delay(1000); digitalWrite(4,LOW); digitalWrite(2,LOW); delay(1000); digitalWrite(2, HIGH); } } } } } } } Файлы

Шаг 8: Итоговый код

Ниже приложена программа для Ардуино, которую я написал с использованием библиотек сканера и дисплея. Чтобы было понятно, что происходит в каждой части программы, я постарался закомментировать всё наилучшим образом. После загрузки этого кода всё должно заработать и всё что останется сделать — интегрировать систему в дверь.

Предупреждение: если библиотека сканера не работает, то попробуйте использовать старую версию IDE Ардуино .

Код для ATmega238:

#include "LiquidCrystal.h" //библиотека дисплея #include "FPS_GT511C3.h" //библиотека fps (сканера отпечатков) #include "SoftwareSerial.h" //используется библиотекой сканера //Настраиваем пины дисплея и сканера LiquidCrystal lcd(2, 3, 4, 5, 6, 7, 8); //распиновка дисплея FPS_GT511C3 fps(10, 11); //RX, TX boolean isFinger = false; //true если библиотека fps засечет палец на сканере //выходные пины const int buzzerPin = 13; const int backlightPin = 9; const int attinyPin = 12; const String idNames = { "self","Bro", "Ryan", "Mom", "Dad", "Auntie", "Grandma", "Zeide", "Person", "person", "Thumb"}; void setup(){ //настраиваем выходы pinMode(buzzerPin, OUTPUT); pinMode(backlightPin, OUTPUT); pinMode(attinyPin, OUTPUT); //для отладки //Serial.begin(9600); fps.UseSerialDebug = false; //становится true для отладки fps через последовательный порт //инициализация библиотек lcd.begin(16,2); digitalWrite(backlightPin, HIGH); //подсветка LCD fps.Open(); fps.SetLED(true); //светодиод на fps //звук загрузки for(int i=0; i<30; i++){ tone(buzzerPin, 50+10*i, 30); delay(30); } tone(buzzerPin, 350); //вывод стартового сообщения lcd.print("Put your finger "); //команда вывода на экран lcd.setCursor(0, 1); //устанавливаем курсор на нулевую колонку первой строки lcd.print(" on the scanner "); delay(150); noTone(buzzerPin); //останавливаем стартовый звук } void loop(){ //сканируем и распознаём отпечаток, когда приложен палец waitForFinger(); lcd.clear(); //очищаем экран и устанавливаем курсов в положение 0,0 fps.CaptureFinger(false); //захватываем отпечаток для идентификации int id = fps.Identify1_N(); //идентифицируем отпечаток и сохраняем id if(id <= 10){ lcd.print(" Access granted "); //сообщение об успехе lcd.setCursor(0,1); //выводим на экран имя когда дверь открывается String message = " Hey " + idNames + "!"; lcd.print(message); tone(buzzerPin, 262, 1000); delay(1500); //отправляем сигнал для открытия двери digitalWrite(attinyPin, HIGH); //первый импульс синхронизирует задержку (10ms) delay(5); digitalWrite(attinyPin, LOW); delay(3); digitalWrite(attinyPin, HIGH); //следующие два - открывают дверь delay(15); digitalWrite(attinyPin, LOW); delay(5); digitalWrite(attinyPin, HIGH); delay(10); digitalWrite(attinyPin, LOW); delay(1000); lcd.clear(); lcd.print("Don"t forget to "); lcd.setCursor(0,1); lcd.print(" shut me off! "); delay(2000); waitForFinger(); //нажмите чтобы продолжить запись while(true){ //сохраняет новый отпечаток //выводит сообщение на экран lcd.clear(); lcd.print(centerText("So you want to")); lcd.setCursor(0,1); lcd.print(centerText("scan a new one?")); delay(2000); //Скопировано и слегка модифицировано из примера регистрации данных: int enrollid = 11; //выбираете какой id переписать\создать //отпустите палец, когда хотите записать id/имя, напечатанное на экране waitForFinger(); //ждёт, когда будет нажат fps while(enrollid==11){ for (int i = 1; i1){ lcd.print(i); enrollid = i-1; break; } } } //предупреждение, если в данном слоте уже есть данные if(fps.CheckEnrolled(enrollid)){ lcd.clear(); lcd.print(" Warning! ID #"); lcd.print(enrollid); lcd.setCursor(0,1); lcd.print(" has data. OK? "); delay(2500); waitForFinger(); //ждёт, когда будет нажат fps fps.DeleteID(enrollid); //удаляет данные delay(100); } //Enroll fps.EnrollStart(enrollid); lcd.clear(); lcd.print("Place finger to "); lcd.setCursor(0,1); lcd.print("enroll #"); lcd.print(enrollid); //выводит id, который был добавлен waitForFinger(); //ждёт, когда будет нажат fps //захватывает отпечаток и сохраняет его в память трижды для точности данных bool bret = fps.CaptureFinger(true); //картинка высокого качества для записи int iret = 0; //в случае ошибки if (bret != false){ //первая регистрация lcd.clear(); lcd.print(" Remove finger "); fps.Enroll1(); while(fps.IsPressFinger() == true) delay(100); //ждёт пока уберут палец lcd.clear(); lcd.print(" Press again "); waitForFinger(); //ждёт, когда будет нажат fps bret = fps.CaptureFinger(true); if (bret != false){ //вторая регистрация lcd.clear(); lcd.print(" Remove finger "); fps.Enroll2(); while(fps.IsPressFinger() == true) delay(100); lcd.clear(); lcd.print("Press yet again "); waitForFinger(); bret = fps.CaptureFinger(true); if (bret != false){ //третья регистрация iret = fps.Enroll3(); if (iret == 0){ //проверяет, были ли какие-нибудь ошибки lcd.clear(); lcd.print(" Success! "); delay(2000); beep(); //выключает Ардуино } else{ //запускает этот код в случае любой ошибки lcd.clear(); lcd.print("Fail. Try again "); delay(1000); } } lcd.clear(); lcd.print(" Failed 3rd "); //ошибка на третьей записи delay(1000); } lcd.clear(); lcd.print(" Failed 2nd "); //ошибка на второй записи delay(1000); } lcd.clear(); lcd.print(" Failed 1st "); //ошибка на первой записи delay(1000); } } else{ lcd.print("Fingerprint is"); //если отпечаток не распознан lcd.setCursor(0,1); lcd.print(" unverified "); delay(2000); lcd.clear(); lcd.print("Please try again"); lcd.setCursor(0,1); lcd.print("Use your pointer"); //pointer - указательный палец (можете использовать любой и заменить это слово) delay(500); } delay(250); } void beep(){ //издаёт звуки, чтобы кто-нибудь закрыл кейс lcd.clear(); lcd.print("Please close the"); lcd.setCursor(0,1); lcd.print(" case! "); for(int i=0;i=80 && !fps.IsPressFinger()){ beep(); } } timer = 0; //обнуляет таймер как только функция завершится } String centerText(String s) { //центрует текст на дисплее, чтобы он лучше смотрелся while(16-s.length()>1){ //если текст нуждается в центровке s = " " + s + " "; //равномерно добавляет пробелы с обеих сторон } return s; } Файлы

Если вы используете относительно старое устройство, то не стоит расстраиваться раньше времени. Вместо того, чтобы обменивать старый ноутбук на более современный, с уже встроенным биометрическим датчиком, вы можете подключить к нему USB .

PQI Mini USB Fingerprint Reader это отличный выбор для тех, кто хочет дать старому оборудованию вторую жизнь. Сканер был создан специально для работы с новой функцией Hello, доступной на девайсах с Windows 10. Однако, устройство поддерживает и версии операционных систем Windows 7 и 8.

Одно из главных достоинств датчика в том, что он имеет возможность 360-градусного сканирования. Поэтому вам не придется беспокоиться о том, как лучше всего подключить устройство к ПК. Используйте ближайший USB порт и начинайте работу. Когда сканеру потребуется отпечаток пальца, то он автоматически повернется туда, куда нужно и сравнит полученные данные с сохраненной копией.

PQI Mini USB Fingerprint Reader может хранить в памяти до 10 различных профилей. Поэтому устройство отлично подходит для совместного использования или тех случаев, когда вам потребуется отсканировать дополнительный палец (если «основной» загрязнится или травмируется).

PQI Mini USB Fingerprint Reader доступен по вполне демократичной цене, что делает его отличным выбором для тех, кто ищет стартовую модель. Кроме того, сканер достаточно портативный, чтобы без особых проблем носить его с собой.

Verifi P2000 Fingerprint Reader

Если вы используете стационарный компьютер на котором не так просто добраться до USB портов, то обратите внимание на Verifi P2000 Fingerprint Reader. Он легко подключается к ПК, а главное его можно разместить недалеко от компьютера, для более комфортного использования.

Сканер изготовлен из ударопрочного металла и прослужит не один год. Несмотря на прочную конструкцию, у него хороший коэффициент распознавания отпечатков пальцев. Поэтому вам не придется постоянно менять положение пальца только для того, чтобы добиться полного совпадения. В большинстве случаев достаточно будет провести по датчику всего раз.

При создании модели P2000, компания Verifit планировала сделать прочное и долговечное устройство так, чтобы это не оказывало никакого влияния на процесс сканирования и точность распознавания результатов. Verifi P2000 Fingerprint Reader это достаточно портативное устройство, которое можно легко носить с собой. Кроме того, оно совместимо с куда большим количеством компьютеров, чем другие подобные модели.

Kensington VeriMark

Для невероятно маленького сканера отпечатков пальцев у Kensington VeriMark есть практически все, что нужно для комфортной работы. Модель может похвастаться поддержкой 360-градусного сканирования и небольшим размером. Но главное, что делает Kensington VeriMark таким ценным, дополнительный функционал.

Все полученные данные устройство хранит в зашифрованном виде. Когда датчик сканирует отпечаток пальца, он тут же его шифрует. Прервать данный процесс невозможно, поэтому взломать программное или аппаратное обеспечение и извлечь биометрические данные не получится.

Кроме того, устройство использует особый шаблон для расшифровки полученных сканов, который есть только у производителя. Это делает его более защищенным от хакерских атак и других попыток получения несанкционированного доступа.

Сканер поддерживает работу с относительно старыми портами независимо от версии выпуска. Если вы используете модель с , то при помощи адаптера USB-C к USB-A устройство можно подключить к относительно старому ноутбуку или компьютеру без поддержки более современных USB портов.

Benss Fingerprint Reader Analyzer

Benss Fingerprint Reader Analyzer это еще один сканер, который способен облегчить вам жизнь и избавить от кучи проблем. Как правило, более простые модели сперва делают один контрольный снимок, после чего сравнивают все последующие отпечатки с первоначальным результатом. Это значит, что если с оригинальным снимком (с которым сравниваются все другие сканы) что-то произойдет, то вероятность совпадения итоговых результатов сильно упадет.

Benss Fingerprint Reader Analyzer работает за счет самообучающегося алгоритма, который автоматически создает и обновляет ваш профиль при каждом касании. Чем дольше вы пользуетесь устройством, тем точнее будут результаты. Благодаря этому сканер труднее обмануть при помощи поддельных отпечатков пальцев. Так как датчик постоянно сканирует ваш палец и обновляет базу данных, то он сразу же обнаруживает попытки получения несанкционированного доступа.

Это одно из самых эффективных устройств для противостояния хакерским атакам. Его коэффициент ложного пропуска (False Acceptance Rate) составляет менее 0.002%, а это значит что для взлома устройства придется действительно постараться. В то же время, это не сильно осложняет работу, его коэффициент FRR (False Rejection Rate - отказ в доступе человеку, зарегистрированному в системе) составляет всего 3%.

IDEM BioScan Compact

Если вы ищите сканер с возможностями для кастомизации, то IDEM BioScan Compact вам точно понравится. Чтобы расширить его базовые возможности и получить дополнительный функционал, достаточно загрузить с официального сайта производителя специальное программное обеспечение.

После этого вы сможете шифровать на компьютере отдельные файлы и папки, а также хранить в специальной программе данные логинов и паролей для доступа к веб-сайтам. Так вы сможете авторизоваться на любых интернет порталах при помощи обычного прикосновения пальца к датчику.

Даже если не брать в расчет дополнительный функционал, то BioScan Compact считается достойной моделью. Устройство способно хранить до 10 различных отпечатков пальцев, может похвастаться небольшими габаритами, а также встроенной защитой для распознавания фальшивых биометрических данных.

Blucoil SecuGen Hamster Pro 20

Blucoil SecuGen Hamster Pro 20 — это идеальный сканер отпечатков пальцев для профессиональных нужд. Из-за того, что модель предлагает настройки повышенной безопасности, его стоимость почти в два раза выше других устройств из нашего списка.

Кроме того, это один из немногих сканеров с официальной поддержкой Linux. Поэтому неважно, какой именно операционной системой вы пользуетесь, датчик подходит для выполнения любых задач.

SecuGen Hamster Pro 20 — это ударопрочное устройство с защитой от царапин, попадания внутрь воды и пыли. Сканер способен отслеживать следы, оставшиеся после предыдущих проверок и отклонять нечеткие результаты.

Кроме того, Blucoil SecuGen Hamster Pro 20 является энергосберегающим устройством, поэтому автоматически выключается, если в течение долгого времени им никто не пользуется.

Дополнительная безопасность

За последние годы было выпущено огромное количество мобильных и десктопных устройств со встроенными сканерами отпечатков пальцев и с каждым годом их количество только растет. Если у вашего компьютера нет встроенного датчика для распознавания биометрических данных, то не стоит расстраиваться. Существует огромное множество USB-сканеров для ПК и ноутбуков, совместимых практически со всеми популярными моделями.

Хотя вы можете получить доступ к защищенным системам через пароли и ключи, обе опции могут быть неудобными и легко забываемы. В этом уроке узнаем, как использовать модуль FPM10A с библиотекой Adafruit Arduino для создания биометрической системы отпечатков пальцев.

По традиции начинаем с комплектующих для нашего урока.

Детали

Модуль отпечатков пальцев FPM10A
Arduino Uno

Библиотеки и ПО

Arduino IDE
Adafruit Fingerprint Library

Схема соединения

Схема соединения модуля FPM10A и Ардуино Уно нужно соединить вместе как на рисунке выше. Подробнее мы остановимся на следующем шаге.

Подключаем комплектующие

Начать работать с этим модулем невероятно просто из-за того, что он использует последовательный порт для связи. Однако, поскольку у Arduino Uno только один аппаратный последовательный порт, вам необходимо использовать последовательный порт через программное обеспечение, используя контакты 2 и 3, чтобы общаться с модулем отпечатков пальцев (серийный порт аппаратного обеспечения зарезервирован для связи с ПК).

Ленточный кабель, который поставляется вместе с модулем FPM10A, является не очень удобным для хобби, так провода сидят в корпусе с шагом 1,27 мм, поэтому мы отрезали с одной стороны, а затем провода подключили к перемычкам.

Установка и использование библиотеки

Первым шагом в использовании FPM10A является установка библиотеки Fingerprint от Adafruit, которая может быть выполнена с помощью Менеджера библиотек. Откройте Arduino IDE и перейдите в:

Sketch → Include Library → Manage Libraries (Управление библиотеками)

Когда менеджер библиотек загружает поиск по "Fingerprint", то первым результатом должна быть библиотека "отпечатков пальцев" от Adafruit. Установите её.

После установки библиотеки пришло время создать новый проект Ардуино. Нажмите Файл → Создать , а затем сохраните проект в своей собственной папке. На этом этапе откройте папку проекта и скопируйте в нее файл «fingerprint.h».

Это специальный файл заголовок, который был написан для того, чтобы сделать библиотеку отпечатков пальцев более легкой в использовании. Файл заголовка имеет только три функции:

fingerprint_setup () - конфигурирует последовательный порт для 9600 бод и подключается к модулю;
readFingerprint () - функция опроса, которая возвращает -1, если что-то пошло не так, или возвращает информацию о том, что найден успешный отпечаток
enrollFingerprint (int id) - добавляет отпечаток в систему с присвоенным идентификатором «id».

Чтобы включить этот файл в свой проект, просто используйте команду include, как показано ниже:

#include "fingerprint.h"

Первой функцией, которую необходимо вызвать в setup (), является fingerprint_setup (), которая автоматически соединяется с модулем и подтверждает, что все работает.

Void setup() { fingerprint_setup(); }

Чтобы добавить новый отпечаток, вызовите функцию enrollFingerprint (id).

Это приведет к возврату -1, если произойдет сбой. В противном случае значения указывают на успешную регистрацию отпечатков пальцев. Идентификатор передал этой функции ссылки на отсканированный отпечаток пальца, и каждый отпечаток имел уникальный идентификационный номер.

EnrollFingerprint(0x01);

Код Ардуино

Итоговый скетч для нашей платы Ардуино вы можете скопировать ниже:

#include "fingerprint.h" void setup() { fingerprint_setup(); } void loop() { // Create a new fingerprint entry enrollFingerprint(0x01); delay(1000); // Request entry Serial.println(" \nUSER LOGIN REQUEST...PLACE FINGER ONTO SENSOR \n"); while(readFingerprint() == -1); Serial.println(" \nACCESS GRANTED \n"); Serial.println(" \nFingerprint confidence: " + String(confidence) + " \n"); delay(3000); }

Принцип работы

Когда вы включите этот проект, он сначала попросит вас поместить палец на сканер. Если сканер способен считывать ваши отпечатки пальцев, он попросит вас удалить и затем заменить палец на сканер. Это должно привести к тому, что сканер успешно добавит ваш отпечаток пальца в ID 1, а перенос пальца на сканер должен привести к доступу системы.

Этот проект можно легко расширить, включив блокировки и реле соленоида, чтобы разрешить авторизованным пользователям вносить изменения и разблокировать систему. Как только ваш проект будет готов, - установите новый сканер в двери, шкафы, сейфы, окна, электрические системы, компьютеры и многое другое!

Для создания связи с датчиком отпечатков, была использована инструкция от Джоша Хоули (прямая загрузка инструкции ).

Чтобы отладить работу сканера отпечатков пальцев с буквенным табло, надо синхронизации.

Датчик отпечатков пальцев имеет собственную память для хранения отсканированных снимков. Так что после того, как датчик начнет работать, загрузите этот , добавив его в базу данных отпечатков пальцев под адресом 0. Откройте на компьютере консоль управления и следуйте всплывающим подсказкам.

Коды – Blink Example:

/* Library example for controlling the GT-511C3 Finger Print Scanner (FPS) */ #include "FPS_GT511C3.h" #include "SoftwareSerial.h" //Hardware setup - FPS connected to: //digital pin 10(arduino rx, fps tx) //digital pin 11(arduino tx - 560ohm resistor fps tx - 1000ohm resistor - ground) //this brings the 5v tx line down to about 3.2v so we dont fry our fps FPS_GT511C3 fps(10, 11); void setup(){ Serial.begin(9600); fps.UseSerialDebug = true; // so you can see the messages in the serial debug screen fps.Open(); } void loop(){ // FPS Blink LED Test fps.SetLED(true); // turn on the LED inside the fps delay(1000); fps.SetLED(false);// turn off the LED inside the fps delay(1000); }

Коды – Enroll Example:

/* FPS_Enroll.ino - Library example for controlling the GT-511C3 Finger Print Scanner (FPS) */ #include "FPS_GT511C3.h" #include "SoftwareSerial.h" //Hardware setup - FPS connected to: //digital pin 10(arduino rx, fps tx) //digital pin 11(arduino tx - 560ohm resistor fps tx - 1000ohm resistor - ground) //this brings the 5v tx line down to about 3.2v so we dont fry our fps FPS_GT511C3 fps(10, 11); void setup(){ Serial.begin(9600); delay(100); fps.Open(); fps.SetLED(true); Enroll(); } void Enroll(){ // Enroll test // find open enroll id int enrollid = 0; fps.EnrollStart(enrollid); // enroll Serial.print("Press finger to Enroll #"); Serial.println(enrollid); while(fps.IsPressFinger() == false) delay(100); bool bret = fps.CaptureFinger(true); int iret = 0; if (bret != false) { Serial.println("Remove finger"); fps.Enroll1(); while(fps.IsPressFinger() == true) delay(100); Serial.println("Press same finger again"); while(fps.IsPressFinger() == false) delay(100); bret = fps.CaptureFinger(true); if (bret != false) { Serial.println("Remove finger"); fps.Enroll2(); while(fps.IsPressFinger() == true) delay(100); Serial.println("Press same finger yet again"); while(fps.IsPressFinger() == false) delay(100); bret = fps.CaptureFinger(true); if (bret != false) { Serial.println("Remove finger"); iret = fps.Enroll3(); if (iret == 0) { Serial.println("Enrolling Successfull"); } else { Serial.print("Enrolling Failed with error code:"); Serial.println(iret); } } else Serial.println("Failed to capture third finger"); } else Serial.println("Failed to capture second finger"); } else Serial.println("Failed to capture first finger"); } void loop(){ delay(100000); }

Файл синхронизации:

Файл регистрации эскизов:

Этап 7: программирование процессора ATtiny85

Микрочип ATtiny85 стоит дешево, и полностью совместим с платой Arduino, наверное, он самая лучшая электродеталь из когда-либо созданных!

Программатор Arduino также нужен, чтобы перепрошить микросхему ATmega328, которая управляет работой ЖК-дисплея.

В собираемом устройстве процессор ATtiny будет выполнять очень простые команды: проверять наличие сигнала от ATmega и открывать дверь гаража, когда сигнал будет подтвержден.

Чтобы запрограммировать работу процессора, его надо подключить при помощи макетной платы к программатору вместе с конденсатором 10 мкФ, как показано на картинке ниже.

А затем загрузить окончательный код и следовать рекомендациям инструкции от High-Low Tech .

После , выход 13 на плате Arduino, соединённый со светодиодом, нужно перевести в состояние HIGH для отслеживания работы по световой индикации.

Окончательный код для ATtiny :

//fpsAttiny by Nodcah //Recieves a brief signal from the main module to close a relay void setup(){ pinMode(2,OUTPUT); //indicator led through 10K resistor pinMode(4,OUTPUT); //trasistor pin that opens the garage pinMode(0,INPUT); //input delay(500); //give things time to start up digitalWrite(2, HIGH); //indicator LED } void loop(){ if(digitalRead(0)){ //simple pattern to trigger the transistor delay(125); if(digitalRead(0)==false){ delay(55); //the timings are off because the ATtiny"s timer isn"t perfect if(digitalRead(0)){ delay(55); if(digitalRead(0)==false){ delay(55); if(digitalRead(0)){ delay(55); if(digitalRead(0)==false){ digitalWrite(4, HIGH); //transistor "presses" the button delay(1000); digitalWrite(4,LOW); digitalWrite(2,LOW); delay(1000); digitalWrite(2, HIGH); } } } } } } }

Биометрический замок – окончательный код, вырезание крышки, подготовка гаража GPS часы на Arduino Биометрический замок – Схема и сборка ЖК дисплея

Читайте также