Interface do sensor capacitivo de impressão digital com o Arduino UNO: 7 etapas

2025 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2025-01-23 15:03

Ei, tudo bem, pessoal! Akarsh aqui da CETech.

Hoje vamos adicionar uma camada protetora aos nossos projetos. Não se preocupe, não vamos nomear nenhum guarda-costas para o mesmo. Será um sensor de impressão digital bonito e bonito da DFRobot.

Então, como mencionei acima, hoje vamos fazer a interface de um sensor capacitivo de impressão digital da DFRobot com o Arduino UNO e, em seguida, testaremos três funções desse sensor que são adicionar uma impressão digital, verificar a impressão digital adicionada e, em seguida, excluir a adicionada impressão digital.

Então, vamos para a parte divertida agora.

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Etapa 2: Sobre o sensor capacitivo de impressão digital

Link do produto:

O sensor capacitivo de impressão digital é bonito e compacto, semelhante ao que está na parte de trás do seu smartphone. Ele vem com LEDs de respiração redondos e tem uma estrutura simples, tamanho pequeno e aparência delicada. O sensor oferece alta velocidade de reconhecimento e alta segurança. Ele suporta reconhecimento de ângulo arbitrário de 360 graus e função de autoaprendizagem profunda, alto desempenho e baixo consumo de energia. Carregado com processador de alto desempenho ID809 e sensor de impressão digital semicondutor como o núcleo, o sensor adota um algoritmo IDfinger6.0 integrado, que pode completar todo o trabalho de identificação de impressão digital de forma independente. Este sensor suporta comunicação UART e enquanto trabalha com a biblioteca Arduino, pode facilmente realizar funções como registro de impressão digital, exclusão de impressão digital, etc. É um dispositivo de 6 pinos que pode ser facilmente conectado a microcontroladores em virtude do conector de pitch que vem com ele. Mas uma coisa a ter em mente é que a codificação por cores dos fios que vem com este dispositivo é diferente da codificação normal. Portanto, precisamos cuidar disso ao fazer as conexões. O código de cores é o seguinte: -

• Fio vermelho = pino terra
• Fio preto = Rx (pino receptor)
• Fio amarelo = Tx (pino do transmissor)
• Fio Verde = Pino Vcc
• Blue Wire = IRQ Pin (Interrupt Request Pin que é capaz de receber interrupções externas)
• Fio branco / cinza = pino da fonte de alimentação

Então aqui estamos usando dois pinos que parecem ser semelhantes, mas têm funções diferentes: o Vcc e o pino da fonte de alimentação. A função do pino Vcc é atuar como um pino de habilitação. Quando há uma entrada de energia neste pino, apenas o sensor funcionará, caso contrário, não. Por outro lado, o pino da fonte de alimentação existe para ligar o dispositivo ou ligá-lo.

Etapa 3: Especificações Técnicas e Aplicações do Sensor

As especificações técnicas deste sensor são as seguintes: -

• Tensão operacional: 3,3 V
• Corrente operacional: <60mA
• Método de comunicação: UART
• Capacidade de armazenamento: 80 impressões digitais
• 1: 1 tempo de verificação: 300 ~ 400ms
• Resolução de pixels: 508 dpi
• Número de pixels: 160x160Fingerprint
• Área de detecção: 8,0 mm x 8,0 mm
• Ambiente de Trabalho: ‐40‐60 ℃
• Dimensão: Diâmetro 21 mm / Altura 5 mm

Algumas aplicações deste sensor são: -

• Sistema de ponto de comparecimento
• Bloqueio / desbloqueio da porta
• Sistemas de segurança
• Bloqueio / desbloqueio de tela

Etapa 4: conectando o sensor com o Arduino UNO

Para realizar operações como gravação de impressão digital, reconhecimento e exclusão, primeiro precisamos conectar o sensor ao Arduino UNO seguindo as etapas abaixo: -

1. Conecte o Vcc e o pino da fonte de alimentação (fio verde e branco, respectivamente) do scanner de impressão digital ao pino de 3,3 V do Arduino UNO.
2. Conecte o pino terra (fio vermelho) do scanner ao pino GND do Arduino.
3. Conecte o pino Rx (fio preto) do scanner ao pino digital 3 do Arduino.
4. Conecte o pino Tx (fio amarelo) do scanner ao pino digital 2 do Arduino.
5. E por último, conecte o pino IRQ (fio azul) do scanner ao pino digital 6 do Arduino.

Desta forma, o scanner de impressão digital é conectado ao Arduino UNO e está pronto para ser codificado. Portanto, agora precisamos conectar o Arduino ao nosso PC para a próxima etapa.

Etapa 5: codificando a placa Arduino

Agora, nesta etapa, faremos o upload do código para nossa placa Arduino UNO. Assim que o código for carregado, o scanner será capaz de armazenar uma nova impressão digital, reconhecendo a impressão digital e também excluindo a mesma. Para esta etapa, você precisa consultar o repositório Github deste projeto a partir daqui e depois siga as etapas abaixo: -

• Primeiro de tudo, você precisa baixar o arquivo DFRobot_ID809 do repositório Github. É a biblioteca do Arduino para o scanner de impressão digital. Depois de fazer o download, você precisa colocá-lo na pasta de bibliotecas do Arduino.
• Depois disso, você precisa abrir o arquivo denominado Arduino Code.ino. Este é o código que precisa ser carregado no Arduino. Cole este código em seu IDE Arduino. Selecione a placa correta, porta COM, e aperte o botão de upload.

E com essas etapas, Nosso Scanner de Impressão Digital está pronto para uso e iremos testar as funções dele na próxima etapa.

Etapa 6: Brincando com o scanner

O código que acabamos de enviar tinha três funções. Essas funções são ler e testar a impressão digital, adicionar uma nova impressão digital e excluir qualquer impressão digital adicionada. Portanto, agora iremos testar essas funções. Para isso, primeiro é necessário abrir o Monitor Serial que exibirá mensagens de acordo com a tarefa realizada. Vamos passar o mouse em torno de cada uma das operações, uma por uma.

• Adicionando uma nova impressão digital: Para esta operação, precisamos colocar nosso dedo no Scanner, você verá uma luz azul piscando. Mantenha o dedo colocado lá até que a luz amarela pisque três vezes e, em seguida, solte o dedo. Isso mostra que o scanner entrou no modo de adição de impressão digital e como nossa impressão digital ainda não foi adicionada ao scanner, é por isso que mostraria não registrado no Monitor Serial e atribuiria um ID ao mesmo. Depois disso, precisamos colocar nosso dedo no scanner novamente e esperar até que a luz amarela pisque para então podermos liberar o scanner. Precisamos repetir esse processo de colocar o dedo no scanner e soltar mais duas vezes e no total três vezes para adicionar nossa impressão digital. Ao completarmos a varredura pela terceira vez, veremos uma luz verde no lugar da luz amarela. Isso mostra que a impressão digital foi adicionada com sucesso e o mesmo pode ser visto no monitor serial também.
• Testando uma impressão digital: agora podemos testar a impressão digital adicionada, colocando o polegar no scanner novamente. Desta vez temos que retirar o dedo após o piscar da luz azul e veremos que a luz verde acende e uma mensagem no monitor serial aparecerá dizendo coincidiu com o ID da impressão digital.
• Excluindo a Impressão Digital: Para excluir a impressão digital, precisamos colocar nosso dedo no scanner e mantê-lo colocado lá até que a luz vermelha pisque. Em primeiro lugar, piscará uma luz azul que é a opção para testar a impressão digital. Após isso, piscará uma luz amarela que é a opção de adicionar uma nova impressão digital e no final, piscará a luz vermelha que indica que a impressão digital foi excluída e uma mensagem no monitor serial mostrará que a impressão digital com nº ID esta deletado. Após a exclusão, se colocarmos nosso dedo no scanner para teste, a luz vermelha piscará e o monitor serial mostrará uma mensagem dizendo que a impressão digital não correspondeu.

Dessa forma, seremos capazes de fazer a interface do leitor de impressão digital com o IDE do Arduino e podemos adicioná-lo aos nossos projetos sempre que possível.

Etapa 7: Outra maneira de conectar o scanner

É uma forma alternativa de conectar o scanner de impressão digital. O que podemos fazer é conectar o scanner a um conversor USB para serial antes de conectá-lo diretamente ao Arduino. Para isso, precisamos conectar os pinos Vcc e GND do Scanner aos pinos Vcc e GND do Conversor. Depois disso, precisamos conectar o pino Rx do Scanner ao pino Tx do Conversor e o pino Tx do Scanner ao pino Rx do conversor e desta forma, o scanner é conectado ao conversor. Agora podemos conectar o conversor ao nosso laptop e depois disso, precisamos abrir o software NOEM Host. O software está disponível no repositório Github deste projeto. Você pode se referir a isso aqui. Baixe-o e abra-o. Lá você precisa selecionar a porta COM e a taxa Baud e você está pronto para usar o software. Existem várias operações que podem ser realizadas usando esse software, como visualizar a imagem da impressão digital capturada, executar uma verificação da impressão digital e muito mais.

Assim, aprendemos como fazer a interface de um sensor capacitivo de impressão digital com o Arduino e usá-lo em nossos projetos. Espero que tenha gostado do Tutorial. Esperamos vê-lo na próxima vez. Até então, aproveite a Eletrônica.