ArduinoまたはESP8266を搭載した静電容量式指紋センサー

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このプロジェクトについて

ねえ、どうした、みんな！ CETechのAkarshです。

今日は、プロジェクトに保護レイヤーを追加します。私たちが同じためにボディーガードを任命するつもりはないことを心配しないでください。 DFRobotのかわいくてかっこいい指紋センサーになります。

前述したように、今日はDFRobotの静電容量式指紋センサーをArduino UNOとインターフェースし、その後、指紋の追加、追加された指紋の確認、追加された指紋の削除というこのセンサーの3つの機能をテストします。指紋。

それでは、楽しい部分に取り掛かりましょう。

プロジェクト用のPCBを製造する

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静電容量式指紋センサーについて

製品リンク：https：//www.dfrobot.com/product-2051.html

静電容量式指紋センサーは、スマートフォンの背面にあるものと同様の、すてきでコンパクトなセンサーです。丸い呼吸LEDが付属し、シンプルな構造、小型、繊細な外観を備えています。センサーは、高速認識速度と高いセキュリティを提供します。 360度の任意角度認識と深い自己学習機能、高性能、低消費電力をサポートします。 ID809高性能プロセッサと半導体指紋センサーをコアとして搭載したセンサーは、すべての指紋識別作業を独立して完了することができる組み込みのIDfinger6.0アルゴリズムを採用しています。このセンサーはUART通信をサポートし、Arduinoライブラリと連携しながら、指紋登録や指紋削除などの機能を簡単に実現できます。付属のピッチコネクタにより、マイクロコントローラに簡単に接続できる6ピンデバイスです。 。ただし、このデバイスに付属しているワイヤの色分けは、通常の色分けとは異なることに注意してください。そのため、接続を行う際に注意を払う必要があります。色分けは以下のとおりです。-

• 赤いワイヤー=アースピン
• 黒線=Rx（受信機ピン）
• 黄色のワイヤー=Tx（送信機ピン）
• 緑色のワイヤー=Vccピン
• 青いワイヤー=IRQピン（外部割り込みを受信できる割り込み要求ピン）
• 白/灰色のワイヤー=電源ピン

したがって、ここでは、類似しているように見えますが、機能が異なる2つのピンを使用しています。これらはVccピンと電源ピンです。 Vccピンの機能は、イネーブリングピンとして機能することです。このピンに電源入力がある場合、センサーのみが機能します。それ以外の場合は機能しません。一方、電源ピンは、デバイスの電源を入れたり、電源を入れたりするためにあります。

センサーの技術仕様とアプリケーション

このセンサーの技術仕様は以下のとおりです。-

• 動作電圧：3.3V
• 動作電流：<60mA
• 通信方法：UART
• ストレージ容量：80個の指紋
• 1：1検証時間：300〜400ms
• ピクセル解像度：508dpi
• ピクセル数：160x160指紋
• 検出領域：8.0mm x 8.0mm
• 作業環境：‐40‐60℃
• 寸法：直径21mm /高さ5mm

このセンサーのいくつかのアプリケーションは次のとおりです。-

• 勤怠管理システム
• ドアのロック/ロック解除
• セキュリティシステム
• 画面のロック/ロック解除

センサーとArduinoの接続

指紋の記録、認識、削除などの操作を実行するには、まず、以下の手順に従ってセンサーをArduinoUNOに接続する必要があります。-

• 指紋スキャナーのVccピンと電源ピン（それぞれ緑と白のワイヤー）をArduinoUNOの3.3Vピンに接続します。
• スキャナーのアースピン（赤いワイヤー）をArduinoのGNDピンに接続します。
• スキャナーのRxピン（黒線）をArduinoのデジタルピン3に接続します。
• スキャナーのTxピン（黄色のワイヤー）をArduinoのデジタルピン2に接続します。
• 最後に、スキャナーのIRQピン（青いワイヤー）をArduinoのデジタルピン6に接続します。

このようにして、指紋スキャナーはArduino UNOに接続され、コーディングの準備が整います。したがって、次のステップのためにArduinoをPCに接続する必要があります。

Arduinoボードのコーディング

このステップでは、コードをArduinoUNOボードにアップロードします。コードがアップロードされるとすぐに、スキャナーは新しい指紋を保存し、指紋を認識し、同じものを削除できるようになります。この手順では、ここからこのプロジェクトのGithubリポジトリを参照する必要があります。その後、以下の手順に従います。-

• まず、GithubリポジトリからDFRobot_ID809ファイルをダウンロードする必要があります。指紋スキャナー用のArduinoライブラリです。これをダウンロードしたら、Arduinoライブラリフォルダに入れる必要があります。

• その後、ArduinoCode.inoという名前のファイルを開く必要があります。これは、Arduinoにアップロードする必要のあるコードです。このコードをArduinoIDEに貼り付けます。正しいボード、COMポートを選択し、アップロードボタンを押します。

これらの手順で、指紋スキャナーを使用できるようになり、次の手順でその機能をテストします。

スキャナーで遊ぶ

アップロードしたばかりのコードには、3つの関数が含まれていました。これらの機能は、指紋の読み取りとテスト、新しい指紋の追加、および追加された指紋の削除です。そこで、これらの関数をテストします。そのためには、最初にシリアルモニターを開く必要があります。シリアルモニターは、実行されたタスクに応じてメッセージを表示します。それぞれの操作を1つずつ見ていきます。

• 新しい指紋の追加 ：この操作では、スキャナーに指を置く必要があります。青いライトが点滅します。黄色のライトが3回点滅するまで指を置いたままにしてから、指を離します。これは、スキャナーが指紋追加モードに入ったことを示しています。指紋がまだスキャナーに追加されていないため、シリアルモニターに未登録と表示され、同じIDが割り当てられます。その後、もう一度スキャナーに指を置き、黄色のライトが点滅するまで待ってから、スキャナーを離す必要があります。指紋を追加するには、スキャナーに指を置き、さらに2回、合計3回離すというこのプロセスを繰り返す必要があります。 3回目のスキャンを完了すると、黄色のライトの代わりに緑色のライトが表示されます。これは、指紋が正常に追加され、シリアルモニターでも同じことが確認できることを示しています。

• 指紋のテスト ：これで、親指をスキャナーに再度置くことで、追加された指紋をテストできます。今回は、青色のライトが点滅した後、指を離す必要があります。緑色のライトが点灯し、シリアルモニターに指紋のIDと正常に一致したことを示すメッセージが表示されます。

• 指紋の削除 ：指紋を削除するには、スキャナーに指を置き、赤いライトが点滅するまでそこに置いたままにする必要があります。まず、指紋をテストするためのオプションである青いライトが点滅します。その後、新しい指紋を追加するためのオプションである黄色のライトが点滅し、最後に、指紋が削除されたことを示す赤いライトが点滅し、シリアルモニターのメッセージにID番号の指紋が表示されます。削除されます。削除後、テストのためにスキャナーに指を置くと、赤いライトが点滅し、シリアルモニターに指紋が一致しないことを示すメッセージが表示されます。

このようにして、指紋スキャナーをArduino IDEに接続し、可能な限りプロジェクトに追加できるようになります。

スキャナーを接続する別の方法

これは、指紋スキャナーを接続する別の方法です。私たちにできることは、スキャナーをArduinoに直接接続する前に、スキャナーをUSB-シリアルコンバーターに接続できることです。そのためには、スキャナーのVccピンとGNDピンをコンバーターのVccピンとGNDピンに接続する必要があります。その後、スキャナーのRxピンをコンバーターのTxピンに接続し、スキャナーのTxピンをコンバーターのRxピンに接続する必要があります。これにより、スキャナーがコンバーターに接続されます。これで、コンバーターをラップトップに接続できます。その後、NOEMホストソフトウェアを開く必要があります。このソフトウェアは、このプロジェクトのGithubリポジトリで入手できます。こちらから参照できます。ダウンロードして開きます。

そこで、COMポートとボーレートを選択する必要があり、ソフトウェアを使用する準備が整います。キャプチャされた指紋の画像の表示、指紋のチェックの実行など、そのソフトウェアを使用して実行できる操作はたくさんあります。

このようにして、静電容量式指紋センサーをArduinoに接続し、プロジェクトで使用する方法を学びました。チュートリアルが気に入っていただけたら幸いです。次回お会いできるのを楽しみにしています。それまではエレクトロニクスをお楽しみください。

コード

プロジェクトのGithubリポジトリ