0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Самодельное противоугонное устройство на Arduino Uno и датчике отпечатков пальцев

Урок 28. Контроль доступа по отпечатку пальца

В этом уроке мы создадим устройство открывающее дверь по отпечатку пальца.

Нам понадобится:

  • Arduino х 1шт.
  • Сканер отпечатков пальцев x 1шт.
  • LCD дисплей LCD1602 IIC/I2C(синий) или LCD1602 IIC/I2C(зелёный) х 1шт.
  • Trema зуммер х 1шт.
  • Trema кнопка x 2шт.
  • Trema светодиод x 2шт.
  • Trema силовой ключ x1шт.
  • Электромагнитный замок x1шт.
  • Trema Shield х 1шт.
  • Источник питания 12В постоянного тока x1шт.
  • Коннектор power jack Мама с клемником x1шт.

Для реализации проекта нам необходимо установить библиотеки:

  • Библиотека LiquidCrystal_I2C_V112 (для работы с дисплеями LCD1602 по шине I2C).
  • Библиотека Adafruit_Fingerprint (для работы с модулем отпечатков пальцев).
  • Библиотеки Wire и SoftwareSerial входят в стандартный набор IDE Arduino.

О том как устанавливать библиотеки, Вы можете ознакомиться на странице Wiki — Установка библиотек в Arduino IDE .

Видео:

Принцип действия:

    Сканер отпечатков пальцев, в данном устройстве, выполняет три действия:
  • Регистрация отпечатков пальцев.
    При регистрации отпечатков пальцев, пользователь должен приложить палец к оптическому датчику дважды. Модуль обработает оба изображения и на их основе создаст шаблон, который будет сохранён в библиотеке отпечатков пальцев.
  • Сравнение отпечатков пальцев.
    При сравнении отпечатков пальцев, пользователь прикладывает палец к оптическому датчику, модуль сгенерирует шаблон пальца и сравнит его с сохранёнными шаблонами в библиотеке отпечатков пальцев.
  • Удаление отпечатков пальцев.
    При удалении отпечатка пальца, модуль удаляет шаблон отпечатка из библиотеки.

Схема подключения:

LCD дисплей подключается к аппаратной шине I2C, все остальные модули, подключаются к любым выводам arduino, каждый из которых можно изменить на любой другой, в начале скетча. Электромеханический замок подключается к напряжению питания 12В, постоянного тока, в разрыв вывода GND подключается клеммник силовой части Trema ключа.

Алгоритм работы:

При старте (в коде setup), скетч выполняет 3 задачи:

  • Установка режимов работы выводов.
  • Инициализация и вывод информации на дисплей.
  • Инициализация (и проверка) сенсора отпечатков пальцев.

Циклически (в коде loop), скетч выполняет 4 задачи:

  • Опрос состояния кнопок — выполняется функцией Func_buttons_control().
  • Общение с сенсором отпечатков пальцев — выполняется функцией Func_sensor_communication().
  • Вывод данных на LCD дисплей — выполняется функцией Func_display_show().
  • Управление модулями: зуммером, светодиодами, силовым ключом — выполняется в коде loop.

Тип задач выполняемых функциями Func_buttons_control(), Func_sensor_communication() и Func_display_show(), определяется значением переменной VAR_mode_MENU , которая хранит номер режима меню:

  • 0-9 вне меню
  • 10-19 Menu > Set state
  • 20-29 Menu > Show ID
  • 30-39 Menu > New ID
  • 40-49 Menu > Del ID
  • 99 Menu > Exit
Читать еще:  Самодельное кресло из двух досок

Управление модулями осуществляется при установленном флаге FLG_state_WORK — указывающим, что устройство находится в состоянии ENABLE.

Открытие замка (включение зуммера, переключение светодиодов) осуществляется по установленному флагу FLG_mode_ACCESS, который, в конце кода loop, сбрасывается через 5 секунд после установки.

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.

Читать еще:  Самодельное устройство для облегчения процесса пайки (третья рука)

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.

Сканер отпечатков пальцев с помощью Arduino UNO

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.

Что нам понадобится?

По традиции начинаем с комплектующих для нашего урока.

Детали

  • Модуль отпечатков пальцев FPM10A
  • Arduino Uno

FPM10A модуль для Ардуино

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:

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

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.

Читать еще:  Самодельный картридж для Atari 2600

Код Ардуино

Итоговый скетч для нашей платы Ардуино вы можете скопировать ниже:

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!

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:

Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов:
Adblock
detector