描述

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親愛的朋友們歡迎來到另一個(gè)教程！今天我們將構(gòu)建一個(gè)有趣的 Arduino 項(xiàng)目，它使用指紋傳感器模塊。事不宜遲，讓我們開始吧！

我一直想嘗試指紋傳感器模塊，以便更多地了解它的技術(shù)，并在我的一些項(xiàng)目中使用它，以便為它們添加生物識(shí)別安全性。

為了演示傳感器的簡(jiǎn)單使用，構(gòu)建了這個(gè)簡(jiǎn)單的項(xiàng)目。我已將傳感器連接到 Arduino Nano，我還使用了小巧但速度非?？斓?1.44 英寸彩色 TFT 顯示屏。該項(xiàng)目要求提供有效指紋才能解鎖。當(dāng)我將手指放在傳感器上時(shí)，它會(huì)識(shí)別我的手指，將指紋圖標(biāo)變?yōu)榫G色并歡迎我。如果我的女朋友將手指放在傳感器上，它也會(huì)識(shí)別出她，并顯示一條帶有她名字的歡迎信息。如果我將另一根手指放在傳感器上，項(xiàng)目不會(huì)解鎖屏幕。它運(yùn)行良好，您將會(huì)看到，您可以在不到 10 分鐘的時(shí)間內(nèi)構(gòu)建這個(gè)項(xiàng)目！讓我們看看如何實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)！

第 1 步：獲取所有零件

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構(gòu)建此項(xiàng)目所需的部分如下：

• Arduino Nano ? http://educ8s.tv/part/ArduinoNano

• 指紋傳感器模塊 ? http://educ8s.tv/part/FingerprintSensor

• 1.44 英寸彩色 TFT 顯示屏 ? http://bit.ly/144TFTLCD

• 一個(gè)小面包板 ? http://educ8s.tv/part/SmallBreadboard

• 一些電線 ? http://bit.ly/Wires3InOne

• 移動(dòng)電源 ? http://educ8s.tv/part/Powerbank

該項(xiàng)目的成本約為 30 美元。如果考慮到這個(gè)項(xiàng)目使用的技術(shù)，這個(gè)成本是很低的。10 年前，這樣的項(xiàng)目需要幾百美元！

第 2 步：1.44" LCD 顯示屏

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這個(gè)顯示速度非常快。它使用 ILI9163C 驅(qū)動(dòng)程序。它的分辨率為 128x128 像素，最多可顯示 260.000 種顏色。它非常易于與 Arduino 一起使用，成本約為 4 美元。

顯示器使用 SPI 協(xié)議與 Arduino 板進(jìn)行通信。我們只需要連接 8 根電線即可使其工作。開始吧。

與Arduino的連接

Vcc ? Arduino 的 5V 引腳

GND ? Arduino GND 引腳

CS ? 數(shù)字引腳 10

RST ? 數(shù)字引腳 9

A0 ? 數(shù)字引腳 8

SDA ? 數(shù)字引腳 11

SCK ? 數(shù)字引腳 13

LED ? Arduino 的 3.3V 引腳

如您所見，此顯示器非常易于與 Arduino 一起使用。它非常便宜、速度非?？?、體積小并且僅消耗大約 30mA 的電流。我認(rèn)為在不需要大顯示器但顏色會(huì)很好的項(xiàng)目中使用它是一個(gè)不錯(cuò)的顯示器。

你可以在這里得到它 ? http://bit.ly/144TFTLCD

第 3 步：指紋傳感器模塊

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指紋傳感器模塊體積小，做工精良，內(nèi)部使用了一些先進(jìn)的DSP（數(shù)字信號(hào)處理）芯片。

傳感器是這樣工作的。它是一個(gè)光學(xué)傳感器，這意味著它可以分析手指的照片。然后它渲染圖像，進(jìn)行一些計(jì)算，找到該手指的特征，然后在其內(nèi)存中搜索具有相同特征的指紋。它可以在不到一秒鐘內(nèi)實(shí)現(xiàn)所有這些！

該模塊內(nèi)存中最多可存儲(chǔ)1000個(gè)指紋，誤認(rèn)率低于0.001%，非常安全！偉大的！我們?cè)谝粋€(gè)非常易于使用的模塊中以非常低的成本獲得了所有這些！這真是一項(xiàng)令人印象深刻的技術(shù)！

你可以在這里得到它 ? http://educ8s.tv/part/FingerprintSensor

第 4 步：連接部件

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現(xiàn)在讓我們把所有的部分放在一起。

首先我們必須連接指紋傳感器模塊。我們?cè)谀K背面插入電纜。請(qǐng)檢查所附照片。

指紋傳感器連接

黑線 ? Arduino GND

紅線 ? Arduino 5V

綠線 ? 數(shù)字引腳 2

白線 ? 數(shù)字引腳 3

我們現(xiàn)在已準(zhǔn)備好將顯示器連接到 Arduino。

顯示連接

Vcc ? Arduino 的 5V 引腳

GND ? Arduino GND 引腳

CS ? 數(shù)字引腳 10

RST ? 數(shù)字引腳 9

A0 ? 數(shù)字引腳 8

SDA ? 數(shù)字引腳 11

SCK ? 數(shù)字引腳 13

LED ? Arduino 的 3.3V 引腳

而已！我們已準(zhǔn)備好啟動(dòng)該項(xiàng)目。如您所見，它工作正常！容易不是嗎？

第五步：項(xiàng)目代碼

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現(xiàn)在讓我們看看項(xiàng)目的軟件方面，以及如何將我們的指紋登記到模塊的嵌入式內(nèi)存中以便識(shí)別它們。

我們需要下載一些庫(kù)。首先，我們需要 Adafruit Fingerprint 庫(kù)、Adafruit GFX 庫(kù)和用于顯示的 Sumotoy 庫(kù)。

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

https://github.com/adafruit/Adafruit-GFX-Library

https://github.com/sumotoy/TFT_ILI9163C

首先，我們必須將注冊(cè)示例上傳到我們的 Arduino 板。我們轉(zhuǎn)到文件 -> 示例 -> Adafruit 指紋傳感器庫(kù) -> 注冊(cè)。通過這個(gè)示例程序，我們可以將指紋存儲(chǔ)在模塊的FLASH 存儲(chǔ)器中。我們上傳草圖并打開串行監(jiān)視器。該程序要求我們輸入 ID 進(jìn)行注冊(cè)。然后我們按照指示將手指放在傳感器上兩次并存儲(chǔ)指紋！您可以通過這種方式存儲(chǔ)多達(dá) 1000 個(gè)指紋！

現(xiàn)在，讓我們加載我開發(fā)的代碼。感謝 Adafruit 的庫(kù)，項(xiàng)目的代碼非常簡(jiǎn)單。讓我們看一小部分代碼。

void loop() {  fingerprintID = getFingerprintID(); //We scan the fingerprint here
  delay(50);
  if(fingerprintID == 1) //We have found a valid fingerprint with the id 1
  {
    display.drawBitmap(30,35,icon,60,60,GREEN);
    delay(2000);
    displayUnlockedScreen();
    displayIoanna();
    delay(5000);
    display.fillScreen(BLACK);
    displayLockScreen();
  }   if(fingerprintID == 2) //We have found a valid fingerprint with the id 2  {
    display.drawBitmap(30,35,icon,60,60,GREEN);
    delay(2000);
    displayUnlockedScreen();
    displayNick();
    delay(5000);
    display.fillScreen(BLACK);
    displayLockScreen();
  }
}

我們啟動(dòng)傳感器和顯示器，每 50 毫秒檢查一次傳感器上是否有手指。如果傳感器上有手指，我們請(qǐng)求模塊搜索該手指是否已注冊(cè)到它的內(nèi)存中。如果它在內(nèi)存中找到指紋，它會(huì)返回該指紋的 ID。接下來它會(huì)顯示一條歡迎消息，并在幾秒鐘后再次鎖定屏幕。

與往常一樣，您可以在本教程中找到隨附的項(xiàng)目代碼。由于我不時(shí)更新代碼，最新版本的代碼請(qǐng)?jiān)L問項(xiàng)目的網(wǎng)站：http://educ8s.tv/arduino-fingerprint-sensor-module ...

第 6 步：最后的想法

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這款指紋傳感器模塊的性能和易用性給我留下了深刻的印象。我們可以以非常低的成本為我們的項(xiàng)目添加生物識(shí)別安全功能。太棒了。即使在幾年前，這樣的項(xiàng)目對(duì)于創(chuàng)客來說也是不可能的。這就是開源硬件和軟件的魅力和力量。第一次測(cè)試后，我將把指紋傳感器模塊與電子鎖一起使用，看看我們是否可以在現(xiàn)實(shí)生活中使用這個(gè)傳感器，敬請(qǐng)期待。請(qǐng)?jiān)谙旅娴脑u(píng)論部分告訴我您對(duì)此傳感器的看法。謝謝！