Самодельное противоугонное устройство на ардуино и датчике отпечатков пальцев

Самодельное противоугонное устройство на Arduino Uno и датчике отпечатков пальцев

Для создания такого проекта автору пришлось модифицировать пусковую систему своего транспортного средства. Главным соединением служит проводник IG от замка зажигания, через который подаётся напряжение питания на регулятор напряжения, после чего уже на сам Arduino для его включения, а также включения датчика сканирования пальца. Если сканирование пальца проходит успешно система активирует релейный блок, а он управляет реле стартера. Теперь можно завести автомобиль. Датчик работает 10 секунд, и запустить его повторно можно повторив цикл запуска зажигания. Если же за отведённое время датчик не обнаружил отпечаток пальца или он не совпадает с заданным, тогда система запуска будет отключена, и пуск двигателя не произойдёт.

Поскольку у каждого авто своя система конфигурации запуска, то необходимо заглянуть в электрическую схему перед модификацией системы запуска двигателя.

В этой статье описано подключение противоугонного устройства на 2-х дверный купе Mitsubishi Lancer 2000.

Материалы:
— Arduino Uno.
— Датчик отпечатков пальцев.
— Источник питания.
— Релейный блок.
— NPN-транзистор BC547B
— Резистор 1 кОм





Шаг 1 Подготовка программных компонентов:
В среде разработки Arduino IDE загружается и добавляется библиотека Adafruit Fingerprint .
Загружается файл из библиотеки blank.ino в Arduino, который будет служить как интерфейс между датчиком и микроконтроллером.
Устанавливается программа SFGDemo v2.0 , и датчик подключается к Arduino как показано на схеме. После чего загружается отпечаток пальца через установленную программу.

Шаг 2 загрузка основной программы:
Теперь датчик подключили как показано на следующей схеме. После чего автор приступает к загрузке основной программы. Светодиод с резистором подключается к выводу 12.

Программа будет работать в основном по учебному материалу Adafruit Fingerprint. В программный код добавлен разве что таймер отключения датчика в 10 секунд. Скачать код можно под статьей.

Шаг 3 сборка:
Часть 1:

Для начала выкручиваются винты под приборной панелью. Снимается нижняя часть панели, и в свободное место можно будет поместить датчик.


Часть 2:
В выбранном месте для датчика вырезается зона для его надёжной установки.



часть 3:
Плата Arduino устанавливается позади датчика отпечатков пальцев. Место для установки Arduino было немного подточено что б плата могла занять правильное положение.


часть 4:
Регулируемый источник питания устанавливается сзади приборной панели на стороне водителя.

часть 5:
Остальные компоненты оборудования подключаются согласно схеме в начале статьи.




Шаг 4 установка:
Необходимые провода подсоединяются, и устройство устанавливается под приборной панелью. Автор убеждается что нет короткого замыкания.


Видео с работой устройства:

Самодельное противоугонное устройство на Ардуино и датчике отпечатков пальцев

Для создания простой биометрической системы безопасности для защиты вашего автомобиля от несанкционированного доступа нам понадобится датчик отпечатков пальцев и микроконтроллер Arduino. Данный проект использует учебный материал Adafruit. Для облегчения повторения используется полный программный код из этого материала, с небольшими изменениями.

Для начала мы модифицируем пусковую систему транспортного средства. Основным соединением является проводник IG от замка зажигания, по которому подается напряжение питания на регулятор напряжения, далее на микроконтроллер Arduino для его включения и выключения и сканирования пальца на датчике в течение 10 секунд. При совпадении отпечатка пальца система активирует релейный блок, который управляет реле стартера. Теперь вы можете завести двигатель. Через 10 секунд датчик, реагирующий на отпечатки пальцев, отключается. Вы можете включить его повторно, повторив цикл запуска зажигания. Если в течение 10 секунд датчик не определил отпечаток пальца или отпечаток не совпадает с эталонным, тогда система запуска отключается, и пуск двигателя не происходит.

Поскольку каждое транспортное средство имеет свою систему конфигурации запуска, то вам необходимо проконсультироваться с электриком по электрооборудованию автомобиля или просмотреть электрическую схему до модификации системы запуска двигателя.

Примите во внимание, что датчик, реагирующий на отпечатки пальцев, не запускает двигатель. Он всего лишь активирует и деактивирует реле стартера, которое запрещает или разрешает запуск двигателя.

В данном проекте противоугонное устройство устанавливается на 2-х дверный купе Mitsubishi Lancer 2000.

Шаг 1: Используемые компоненты

Шаг 2: Схема электрооборудования

Я модифицировал схему электрооборудования в соответствии с используемыми компонентами. Примите во внимание, что настоящая схема применима только для данного типа автомобиля.

Шаг 3: Подготовка программных компонентов

1. Загрузите среду разработки Arduino IDE
2. Установите Arduino IDE.
3. Загрузите библиотеку Adafruit Fingerprint
4. Добавьте Adafruit fingerprint к библиотеке Arduino.

Запустите Arduino IDE. Нажмите Sketch>Import Library> (Скетч-Импортировать библиотеку) и кликните Add library (Добавить библиотеку). Разместите в папку библиотеку Adafruit fingerprint.

5. Запустите Arduino IDE. Нажмите File>Adafruit-Fingerprint-Sensor-Library-Master> и кликните blank (программа blank.ino).

Загрузите blank.ino в Arduino Uno. Микроконтроллер Arduino не будет выполнять какие-либо операции, поскольку программа служит в качестве интерфейса между микроконтроллером и датчиком, реагирующим на отпечатки пальцев.

6. Установите SFGDemo v.20: http://www.adafruit.com/product/751
7. Подключите датчик, реагирующий на отпечатки пальцев, как показано на схеме
8. Загрузите отпечатки пальцев, используя SFGDemoV2.0

Шаг 4: Загрузка основной программы

Подключите датчик, реагирующий на отпечатки пальцев, как показано на схеме и загрузите основную программу. Подключите светодиод и резистор к выводу 12 для контроля правильности выполнения операций.

Программа работает по принципу учебного материала Adafruit Fingerprint. Однако я немного изменил программный код и добавил таймер для отключения датчика через 10 секунд, чтобы избежать отвлечения внимания от мигающего светодиода датчика.

Шаг 5: Сборка, часть 1

Выкрутите винты под приборной панелью. Ослабьте рычаг механизма выключения запора капота. Снимите нижнюю часть приборной панели. В свободное место поместите датчик.

Шаг 6: Сборка, часть 2

Отмерьте требуемое расстояние и вырежьте небольшую зону для надежной установки датчика.

Шаг 7: Сборка, часть 3

Плату с Arduino Uno лучше всего установить за датчиком определения отпечатков пальцев. Я немного подточил посадочное место, чтобы плата Arduino Uno заняла правильное положение.

Шаг 8: Сборка, часть 4

Установите и надежно закрепите регулируемый источник питания сзади боковой стороны драйвера, под панелью.

Шаг 9: Сборка, часть 5

Подсоедините все необходимые компоненты, как показано на схеме электрооборудования на шаге 2.

Шаг 10: Установка

Подсоедините необходимые провода и установите устройство под приборной панелью. Убедитесь в отсутствии короткого замыкания проводов.

Самодельный биометрический замок с отпечатком пальца на входную гаражную дверь

Так как у меня нет машины, то мне не нужно везде носить с собой ключи. Из-за этого оказывалось, что я несколько раз оказывался без ключей вне дома и мне приходилось ждать, пока кто-либо из родственников вернётся домой и впустит меня, и в какой-то момент я решил, что нужно что-то с этим сделать и сконструировал самодельный гаражный замок.

В этом проекте я расскажу, как сделать замок с отпечатком пальца на входную дверь.

Шаг 1: Материалы

Вот список необходимых материалов и инструментов.

  • 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
Читайте также  Усилитель мощности для сду

Для удобства я приложу готовый вишлист на сайте Sparkfun.

  • 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.

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

Заметка: к пину 5 на ATtiny рекомендуется подключить подтягивающий резистор

Шаг 3: Собираем компоненты из LCD-набора

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.

Шаг 6: Настраиваем сканер отпечатков пальцев

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

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

Программа регистрации данных в сканер

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.

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:

Шаг 9: Напечатанный на 3Д-принтере кейс

Чтобы включить модуль, нужно захлопнуть кейс, запустив выключатель. Как видно на фото выключатель должен подключаться к общему контакту и нормально замкнутому контакту (NC). Приклейте всё к кейсу при помощи горячего клея. Спозиционируйте выключатель с небольшим смещением, чтобы он надавливался более легко.

Шаг 10: Подготовка гаража

Чтобы открывать гараж, я подключил ATtiny85 к кнопке, которая открывала гараж до этого. Вместо физического соединения, ATtiny использует в качестве «кнопки» NPN-транзистор.

Провода нужно измерить и отрезать по нужной длине, оставив немного длины про запас. Затем нужно припаять провода от кнопки к модулю сканера. Затем всё нужно хорошо изолировать.

Чтобы ATtiny внутри гаража получал сигналы от ATmega, находящегося снаружи гаража, я пропустил сквозь стену 3 провода (питание, землю и сигнальный). В гараже была деревянная стойка, через которую я и проделал отверстие.

Наконец, можно привинтить кейс и запустить устройство!

Шаг 11: Тестирование

Этот шаг будет самым весёлым. Используйте встроенную функцию добавления данных, чтобы ваши семья/друзья могли открывать гараж. Затем вы можете создать персональные сообщения для каждого из них! Посмотрите видео для визуального объяснения функционала девайса.

Шаг 12: Делаем устройство портативным

Сканер отпечатков и экран могут быть встроены в коробку или сундук, ведь они работают от батареек. Я временно снял модуль с гаража и совместил его с сервоприводом, чтобы открыватьзакрывать свой сундук при помощи пальца.

Заметка: я обнаружил, что 9V батарейки не хватало для одновременной работы девайса и сервопривода, поэтому заменил её на 6 батареек AA. Также хочу заметить, что дизайн моего замка был разработан в ознакомительных целях. Чтобы сделать его более безопасным, я бы рекомендовал использовать более жесткий корпус.

Рассказываю как сделать какую-либо вещь с пошаговыми фото и видео инструкциями.

Digitrode

цифровая электроника вычислительная техника встраиваемые системы

  • Вычислительная техника
    • Микроконтроллеры микропроцессоры
    • ПЛИС
    • Мини-ПК
  • Силовая электроника
  • Датчики
  • Интерфейсы
  • Теория
    • Программирование
    • ТАУ и ЦОС
  • Перспективные технологии
    • 3D печать
    • Робототехника
    • Искусственный интеллект
    • Криптовалюты

Чтение RSS

Электромагнитный дверной замок на основе Arduino и Bluetooth с дистанционным управлением по отпечатку пальца

С появлением технологий обычные замки уходят в прошлое, а новые биометрические замки и замки на основе RFID становятся все более популярными. Замки на основе отпечатков пальцев и устройства учета посещаемости также используются в большинстве офисов и учебных заведений.

Читайте также  Простой и недорогой 3-х осевой станок с чпу своими руками

В этом проекте мы создадим дверной замок, используя соленоид, и будем управлять им с помощью приложения для Android через Bluetooth, поэтому нам вообще не нужно будет прикасаться к датчику отпечатков пальцев, а просто использовать свои собственные телефоны для управления замком, что актуально в условиях пандемии с целью обеспечения большей безопасности.

В обычном дверном замке есть ключ, чтобы тянуть или толкать защелку, и мы должны управлять им вручную, но в соленоидном замке защелка может работать автоматически, подавая напряжение на катушку соленоида, которая будет управлять защелкой.

Электромагнитный замок имеет низковольтную катушку соленоида, которая втягивает защелку обратно в дверь при подаче на нее подходящего напряжения и остается открытой до тех пор, пока напряжение не будет снято. Таким образом, вы можете управлять работой, контролируя подаваемое на него напряжение с помощью кнопки, реле, микроконтроллеров и т. д. Электромагнитные дверные замки в основном используются в удаленных районах для автоматизации операций без участия человека.

Для обеспечения беспроводного подключения здесь используется Bluetooth-модуль HC-05. Вы можете легко контролировать отправку и получение данных с помощью простых приложений для Android, которые вы можете легко создать самостоятельно. Он имеет два режима: первый режим данных, который используется для передачи данных на устройство Bluetooth и от него, а второй – режим AT-команд, который используется для настройки вашего модуля Bluetooth. Он обменивается данными с использованием связи USART со скоростью 9600 бод, так что вы можете подключить его к любому микроконтроллеру, который поддерживает связь. Имейте в виду, что вам необходимо подключить устройство к источнику питания 5 В и подключить контакт TX к контакту RX вашего микроконтроллера, а контакт RX к контакту TX микроконтроллера. Вы можете использовать его в приложениях автоматизации и беспроводных приложениях для регистрации данных и робототехники.

Полная принципиальная схема соленоидного замка на основе Arduino показана далее.

Как показано на принципиальной схеме, соединения довольно просты: вам нужно подключить модуль Bluetooth HC-05 к Arduino Nano, запитав устройство источником питания 5 В и подключив контакт TX к контакту RX вашего микроконтроллера, а контакт RX к вывод TX микроконтроллера. Вам нужно добавить красный светодиод, чтобы отображать состояние питания Arduino Nano, и зеленый светодиод, чтобы индицировать, разблокирована ли дверь. Также необходимо подключить зуммер. Наглядная схема подключения также показана далее для облегчения понимания.

Для управления соленоидом вам необходимо использовать схему управления, состоящую из NPN-транзистора и N-канального полевого МОП-транзистора (MOSFET). Мы будем управлять транзистором NPN, подключив вывод D9 Nano к выводу базы транзистора через резистор 550 Ом, чтобы контролировать ток, протекающий в транзистор. Когда вывод D9 подтягивается к высокому уровню, транзистор включается, а вывод затвора полевого МОП-транзистора подтягивается к земле, что приводит к выключению полевого МОП-транзистора, что выключает блокировку соленоида, а когда вывод D9 имеет низкий уровень, транзистор NPN выключен, что означает, что затвор полевого МОП-транзистора подтягивается к напряжению 12 В через подтягивающий резистор 2 кОм, чтобы включить полевой МОП-транзистор и запитать соленоидный замок. Таким образом, вы можете управлять замком соленоида с помощью 5V Arduino Nano. Вы не можете напрямую управлять МОП-транзистором IRF540N с выводами 5 В от Nano, поскольку это не МОП-транзистор логического уровня, поэтому он не будет полностью включаться или выключаться с помощью 5 В от Arduino Nano, поэтому мы будем использовать транзистор BC547 NPN для управления МОП-транзистор. Физически собранная схема может выглядеть следующим образом.

Код программы Arduino представлен далее.

Android-приложение для этого проекта было разработано с использованием Kodular app inventor на Kodular.io. Создать приложение с помощью Kodular очень просто, вы можете создать приложение, объединив блоки в соответствии с блок-схемой вашего проекта. Визуально структура приложения в Kodular выглядит так, как показано далее. Вы также можете скачать готовый файл приложения.

Для более удобного использования замка загрузите и распечатайте на 3 принтере модель корпуса замка в формате STL.

Итак, после сборки аппаратной части вам нужно скачать и установить файл apk на свой телефон, чтобы управлять соленоидом. Вам также необходимо загрузить полный код на ваш Arduino Nano, но убедитесь, что вы отсоединили контакты TX и RX от Фквгштщ Nano, прежде чем загружать код. После завершения загрузки установите замок, затем включите Bluetooth на своем мобильном телефоне, выполните сопряжение с используемым устройством Bluetooth и откройте приложение. Теперь нажмите на значок Bluetooth в приложении и подключитесь к устройству Bluetooth, и значок Bluetooth в приложении превратится в значок замка. Теперь вам нужно нажать на значок отпечатка пальца, чтобы проверить отпечаток пальца с помощью сканера отпечатка пальца вашего телефона, и это значение будет отправлено на Arduino Nano.

Этот проект представляет собой простую демонстрацию того, что вы можете делать с модулем Bluetooth, подключенным к вашему телефону. Вы можете построить регистр посещаемости, управляемые приложениями устройства домашней автоматизации и т. д. Вы также можете отображать интерфейс для отображения имени человека, входящего в помещение, или добавить камеру, чтобы проверить лицочеловека в целях безопасности.

Биометрическая система безопасности c использованием Arduino и датчика отпечатков пальцев

Безопасность является одной из основных проблем в современном обществе, и цифровые замки стали важной частью нынешних систем безопасности. Существует много типов систем безопасности, например, на основе датчиков движения, на основе радиочастотных меток, цифровых кодовых замков и т.д. В этом проекте мы рассмотрим подключение модуля датчика отпечатка пальцев к плате Arduino и создадим биометрическую систему безопасности c использованием Arduino и датчика отпечатков пальцев. Отпечаток пальца считается одним из самых безопасных способов для блокировки или разблокировки любой системы, поскольку он однозначно идентифицирует конкретного человека и его достаточно сложно скопировать.

Необходимые компоненты

  1. Плата Arduino Uno (купить на AliExpress).
  2. Модуль датчика отпечатков пальцев (купить на AliExpress).
  3. ЖК дисплей 16х2 (купить на AliExpress).
  4. Серводвигатель (сервомотор) (купить на AliExpress).
  5. Кнопка (4 шт.)
  6. Светодиод (2 шт.)(купить на AliExpress).
  7. Резистор 1 кОм (3 шт.) (купить на AliExpress).
  8. Резистор 2,2 кОм (купить на AliExpress).
  9. Источник питания.
  10. Макетная плата.
  11. Соединительные провода.
  12. Картонная коробка.

Модуль отпечатков пальцев и Arduino

Модуль отпечатков пальцев или сканер отпечатков пальцев — это модуль, который захватывает печатное изображение пальца, а затем преобразует его в эквивалентный шаблон и сохраняет их в своей памяти на выбранном идентификаторе (местоположении) с помощью Arduino. Весь процесс управляется платой Arduino: считывание изображения отпечатка пальца, конвертирование его в шаблоны, хранение местоположения и т.д.

В этом проекте биометрической системы безопасности на основе платы Arduino мы использовали модуль датчика отпечатков пальцев для получения отпечатков пальцев (или отпечатка большого пальца) в качестве входных данных в системе. Мы будем использовать 4 кнопки: регистрация/назад, удаление/OK, вверх и вниз. Каждая кнопка имеет двойные функции. Кнопка для регистрации (enroll) используется для регистрации нового отпечатка пальца в системе и возвращения назад. Когда пользователь хочет зарегистрировать новый палец, то ему нужно нажать клавишу enroll, а затем ЖК-дисплей запросит идентификатор или местоположение, где пользователь хочет сохранить отпечаток пальца. Но если в это время пользователь не хочет продолжать дальше, то он/она может снова нажать клавишу enroll, чтобы вернуться назад (то есть клавиша (кнопка) enroll в этой ситуации выполняет роль клавиши возврата). То есть кнопка enroll имеет как функцию регистрации, так и функцию возврата. Клавиша DEL/OK также имеет двойную функцию: когда пользователь регистрирует новый палец, то ему/ей нужно выбрать идентификатор пальца или местоположение, используя еще две клавиши, а именно UP/MATCH и DOWN/MATCH (которые также имеют двойные функции), после чего пользователю нужно нажать клавишу DEL/OK (на этот раз эта клавиша ведет себя как OK), чтобы продолжить с выбранным идентификатором или местоположением. Клавиши UP/DOWN также поддерживают функцию сопоставления отпечатков пальцев. Немного трудновато написано, но все станет ясно если вы посмотрите видео, приведенное в конце статьи – там все эти процессы показаны более подробно.

Читайте также  Простой жучок на полевом транзисторе

В этом проекте мы используем картонную коробку и сервомотор, которые работают как ворота (безопасности) и открываются только тогда, когда система считывает правильный отпечаток пальца. Желтый светодиод показывает, что ворота закрыты, а зеленый светодиод — что ворота открыты.

Объяснение работы проекта

Работа рассматриваемого нами дверного замка на основе датчика отпечатка пальцев достаточно проста. В этом проекте мы использовали ворота, которые будут открыты, когда мы помещаем сохраненный палец в модуль отпечатков пальцев. Но перед этим пользователю необходимо зарегистрировать палец в системе. Для этого пользователю необходимо нажать клавишу ENROLL, а затем ЖК-дисплей запросит у него местоположение/ID (идентификатор), где будет храниться отпечаток пальца. После этого пользователю необходимо ввести идентификатор/ (местоположение) с помощью клавиш UP/DOWN. После выбора Location (местоположения)/ID пользователю необходимо нажать клавишу OK. Теперь ЖК-дисплей попросит разместить палец над модулем отпечатков пальцев. После этого пользователю нужно положить свой палец на модуль отпечатков пальцев. Затем ЖК-дисплей попросит удалить палец из модуля отпечатков пальцев и снова попросит разместить палец. Теперь пользователю нужно снова положить палец на модуль отпечатков пальцев. После этого модуль отпечатков пальцев захватывает изображение пальца, преобразует его в шаблоны и сохраняет его по выбранному идентификатору в памяти модуля отпечатков пальцев. Теперь пользователь может открыть ворота, поместив тот же палец, который он добавил (зарегистрировал в системе). После помещения пальца в датчик отпечатков пальцев необходимо нажать кнопку MATCH (UP/Down key). Аналогичным способом можно добавить и другие отпечатки пальцев в систему. Более подробно все эти процессы показаны в видео в конце статьи.

Если пользователь хочет удалить любой из сохраненных идентификаторов, то ему нужно нажать клавишу DEL — после нажатия клавиши DEL ЖК-дисплей попросит выбрать местоположение/идентификатор, который необходимо удалить. После этого пользователю необходимо выбрать ID (идентификатор) и нажать клавишу OK (та же клавиша DEL). После завершения этого шага на ЖК дисплее высветится надпись о том, что палец (с выбранным идентификатором) был успешно из системы. После этого пользователь может проверить, был ли он (его палец) удален или нет, поместив тот же палец на модуль отпечатков пальцев и нажав клавишу MATCH (UP/Down key).

Когда помещенный палец будет действителен (зарегистрирован в системе), зеленый светодиод будет светиться в течение пяти секунд и ворота откроются на это же время. Через 5 секунд ворота закроются автоматически. Эти параметры (интервалы открытия и закрытия ворот) вы легко можете изменить в программе по своему желанию. Серводвигатель отвечает за открытие и закрытие ворот.

Работа схемы

Схема нашей биометрической системы безопасности на основе платы Arduino представлена на следующем рисунке. Плата Arduino управляет всеми процессами в схеме: считывает нажатия кнопок, отображает информацию на ЖК дисплее, принимает информацию от датчика отпечатков пальцев, дает команды сервомотору.

Кнопки непосредственно подсоединены к контактам D14(ENROL),D15(DEL), D16(UP) и D17(DOWN) платы Arduino. Вторые контакты кнопок замкнуты на землю. Желтый светодиод подключен к контакту D7 платы Arduino, а зеленый светодиод – к контакту D6 платы Arduino. Контакты Rx и Tx модуля датчика отпечатков пальцев непосредственно подключены к контактам D2 и D3 платы Arduino, на которых с помощью библиотеки последовательной связи (Software Serial Library) организуется порт последовательной связи.

Примечание : здесь D14, D15, D16, D17 являются контактами A0, A1, A2, A3 соответственно.

Питание 5 В используется для питания модуля датчика отпечатков пальцев и оно берется с платы Arduino. Сервомотор подключен к цифровому контакту D5 платы Arduino, на котором можно задействовать широтно-импульсную модуляцию, с помощью которой и управляется сервомотор. ЖК дисплей подключен к плате Arduino в 4-битном режиме и его контакты RS, EN, D4, D5, D6 и D7 непосредственно соединены с цифровыми контактами D13, D12, D11, D10, D9 и D8 платы Arduino.

Объяснение работы программы

В программе мы использовали Adafruit Fingerprint Sensor Library для подключения модуля датчика отпечатков пальцев к плате Arduino. Полный код программы приведен в конце статьи, здесь же объяснены его наиболее важные части.

Следующий фрагмент кода используется для считывания отпечатка пальца и выполнение определенных действий в зависимости от результата проверки отпечатка пальца (есть ли он в системе или нет). Если отпечаток пальца корректен, то ворота открываются, иначе ничего не происходит.