اتصال سنسور اثرانگشت FPM10A به برد آردوینو

در این آموزش نحوه اتصال ماژول سنسور اثرانگشت FPM10A به برد آردوینو را یاد میگیرید. در این مقاله نحوه تنظیم یک اثر انگشت جدید و بررسی تطبیق آن آموزش داده شده است.

معرفی حسگر اثر انگشت FPM10A

ماژول های اثرانگشت، تشخیص اثر انگشت را برای شما بسیار ساده میکنند. شما میتوانید به سادگی این قابلیت جذاب را به پروژه های خود اضافه کنید.

این ماژول ها با حافظه FLASH برای ذخیره اثر انگشت و قابلیت ارتباط با هر میکروکنترلر یا سیستم دارای سریال TTL عرضه می شوند. این ماژول ها را می توان به سیستم های امنیتی، قفل درب ها، سیستم های حضور و غیاب و بسیاری موارد دیگر اضافه کرد. قیمت این سنسور از 10 تا 50 دلار بسیار متغیر است.

مشخصات

در اینجا مشخصات ماژول حسگر اثرانگشت مورد استفاده ما آمده است (شما باید دیتاشیت حسگر خود را بررسی کنید):

• منبع ولتاژ: DC 3.6 تا 6.0V
• منبع جریان: <120mA
• رنگ نور پس زمینه: سبز
• رابط: UART
• نرخ باود ریت: 9600
• سطح ایمنی: بالا
• نرخ پذیرش نادرست (FAR): <0.001٪ (سطح امنیتی 3)
• نرخ رد نادرست (FRR): <1.0٪ (سطح امنیتی 3)
• قابلیت ذخیره 127 اثر انگشت مختلف

پین های سنسور اثرانگشت FPM10A

سنسور دارای شش پایه است که در شکل زیر نشان داده شده است.

ماژول حسگر اثر انگشت مورد استفاده در این پروژه با سیم‌های بسیار نازک همراه بود، بنابراین نیاز به لحیم کردن سیم‌های مناسب برد بورد بود. توصیه می کنیم با توجه به عملکرد پین از رنگ های مختلف استفاده کنید. در مورد ما:

• DNC – سیم های سفید
• VCC – سیم قرمز
• TX – سیم آبی
• RX – سیم سبز
• GND – سیم سیاه

جدول زیر نحوه سیم کشی سنسور به آردوینو را نشان می دهد.

نصب کتابخانه حسگر اثر انگشت Adafruit

ساده ترین راه برای کنترل ماژول حسگر اثر انگشت با آردوینو، استفاده از کتابخانه Adafruit برای این سنسور است. دستورالعمل های زیر را برای نصب کتابخانه دنبال کنید:

1. برای دانلود کتابخانه Adafruit Fingerprint Sensor اینجا را کلیک کنید. شما باید یک پوشه .zip در پوشه Downloads خود داشته باشید
2. پوشه .zip را از حالت فشرده خارج کنید و باید پوشه Adafruit-Fingerprint-Sensor-Library-master را دریافت کنید.
3. نام پوشه خود را از پوشه Adafruit-Fingerprint-Sensor-Library-master به پوشه Adafruit_Fingerprint_Sensor_Library تغییر دهید.
4. پوشه را به پوشه libraries در محل نصب Arduino IDE خود منتقل کنید.
5. در نهایت، Arduino IDE خود را دوباره باز کنید

ثبت اثر انگشت جدید

با اتصال ماژول حسگر اثر انگشت به آردوینو، مراحل بعدی را برای ثبت اثر انگشت جدید دنبال کنید. مطمئن شوید که قبلاً کتابخانه Adafruit Fingerprint Sensor را نصب کرده اید.

1. در Arduino IDE، به File > Examples > Adafruit Fingerprint Sensor Library > Enroll بروید.

2. کد را آپلود کنید و مانیتور سریال را با نرخ باود 9600 باز کنید.

3. برای اثر انگشت باید شناسه وارد کنید. از آنجایی که این اولین اثر انگشت شماست، 1 را در گوشه بالا سمت چپ تایپ کنید و سپس روی دکمه ارسال کلیک کنید.

4. انگشت خود را روی اسکنر قرار دهید و دستورالعمل های روی نمایشگر سریال را دنبال کنید.

از شما خواسته می شود که انگشت را دو بار روی اسکنر قرار دهید. اگر “Prints matched!” را مطابق شکل زیر مشاهده کردید، اثر انگشت شما با موفقیت ذخیره شد. اگر نه، این روند را تکرار کنید، تا زمانی که موفق شوید.

با استفاده از این روش هر تعداد اثر انگشت را که می خواهید ذخیره کنید.

بررسی تطابق اثرانگشت

اکنون باید چندین اثر انگشت در شناسه های مختلف ذخیره کنید. برای یافتن مطابقت با حسگر اثر انگشت، دستورالعمل‌های بعدی را دنبال کنید.

1. در Arduino IDE، به File > Examples > Adafruit Fingerprint Sensor Library > Fingerprint بروید و کد را در برد آردوینو خود آپلود کنید.

2. مانیتور سریال را با نرخ باود 9600 باز کنید. باید پیام زیر را مشاهده کنید:

3. انگشتی را که باید شناسایی شود روی اسکن قرار دهید.

4. در مانیتور سریال می توانید شناسه مطابق با اثر انگشت را مشاهده کنید. همچنین این کد میزان اطمینان را نشان می دهد – هرچه اطمینان بیشتر باشد، اثر انگشت مشابه با اثر انگشت ذخیره شده است.

پروژه آردوینو بررسی اثر انگشت در نمایشگر OLED

در این مثال پروژه، ما دو اثر انگشت از دو شخص مختلف را ثبت می کنیم. سپس، یک پیام موفقیت بر اساس مطابقت یافت شده، روی یک صفحه نمایش OLED نشان خواهیم داد.

برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد صفحه نمایش OLED بخوانید.

قطعات مورد نیاز

برای این پروژه به قطعات زیر نیاز دارید:

• Arduino UNO
• ماژول حسگر اثر انگشت
• صفحه نمایش 0.96 اینچی OLED
• برد بورد
• سیم های جامپر

مدار راه اندازی سنسور اثرانگشت FPM10A با آردوینو

در اینجا مدار سیم کشی است که باید برای این پروژه باید دنبال کنید.

نصب کتابخانه OLED آردوینو

برای کنترل نمایشگر OLED به کتابخانه‌های adafruit_SSD1306.h و adafruit_GFX.h نیاز دارید. دستورالعمل های بعدی را برای نصب آن کتابخانه ها دنبال کنید.

1. Arduino IDE خود را باز کنید و به Sketch > Include Library > Manage Libraries بروید. مدیر کتابخانه باید باز شود.

2. “SSD1306” را در کادر جستجو تایپ کنید و کتابخانه SSD1306 را از Adafruit نصب کنید.

3. پس از نصب کتابخانه SSD1306 از Adafruit، سپس “GFX” را در کادر جستجو تایپ کرده و کتابخانه را نصب کنید.

4. پس از نصب کتابخانه ها، Arduino IDE خود را مجددا راه اندازی کنید.

کد آردوینو برای ماژول اثرانگشت

قبل از آپلود کد، باید اثر انگشت های مختلف افراد مختلف را ثبت کنید.  سپس، کد را طوری تغییر دهید که شناسه های اثر انگشت با نام افراد ثبت نام شده مطابقت داشته باشد.

کد کامل در فایل دانلودی انتهای صفحه قرار داده شده است. در اینجا قسمت های مختلف کد را توضیح میدهیم.

کد با وارد کردن کتابخانه های مورد نیاز برای نوشتن در صفحه نمایش OLED شروع می شود و یک آبجکت از Adafruit_SSD1306 به نام display ایجاد می کند.

#include <Wire.h> 
#include <Adafruit_GFX.h> 
#include <Adafruit_SSD1306.h> 
#define OLED_RESET 4 
Adafruit_SSD1306 display(OLED_RESET);

#include <Adafruit_Fingerprint.h> 
#include <SoftwareSerial.h>

SoftwareSerial mySerial(2, 3);

Adafruit_Fingerprint finger = Adafruit_Fingerprint(&mySerial);

int fingerprintID = 0; 
String IDname;

void setup(){ 
Serial.begin(9600); 
finger.begin(57600); 
if (finger.verifyPassword()) { 
Serial.println("Found fingerprint sensor!");
} 
else { 
Serial.println("Did not find fingerprint sensor :("); 
while (1) { delay(1); } 
} 
display.begin(SSD1306_SWITCHCAPVCC, 0x3C); 
displayMainScreen();
 }

سپس، کد دارای یک عبارت شرطی برای بررسی شناسه مربوط به اثر انگشت است. شما باید خطوط کد زیر را با شناسه ها و نام های مربوطه ویرایش کنید.

if(fingerprintID == 1 || fingerprintID == 3 || fingerprintID == 4 || fingerprintID == 5){ 
IDname = "Sara"; 
displayUserGreeting(IDname);
} else if(fingerprintID == 2){ 
IDname = "Rui";

تظاهرات

در این پست نحوه استفاده از ماژول حسگر اثر انگشت را به شما نشان دادیم. ما متوجه شده ایم که اگر انگشت خود را به آرامی روی اسکنر قرار دهید، سنسور بهتر کار می کند. به نظر ما، ماژول حسگر اثرانگشت کاملاً خوب کار می کند، و این یک راه مقرون به صرفه برای افزودن تشخیص بیومتریک به پروژه های شما است.

برای دانلود فایل ها باید حساب کاربری داشته باشید ثبت نام / ورود