- Назначение и принцип работы,
- Технические характеристики,
- Подключение к ПК,
- Подключение к Ардуино,
- Вывод,
- FAQ.
Назначение и принцип работы
Нам попал в руки немного устаревший, но до сих пор самый распространенный в DIY-мире сканер отпечатков пальцев, работающий на принципе оптического фиксирования папиллярного узора пальца.
Сам сканер представляет собой “черный ящик” со стеклянной призмой для поднесения пальца с одной стороны и пучком интерфейсных проводов с другой. Призма подсвечивается таинственным зеленым сиянием из недр сканера, что позволяет датчику, расположенному тоже где-то в глубине устройства, различать узоры наших пальцев, прижатых в это время к стеклу.
Таким образом работа со сканером разбивается на два этапа. Первый этап: сканируем эталонный “хозяйский” палец (согласно внутренним алгоритмам делаем это дважды), запоминаем его в базе данных под некоторым номером. Возможно повторить первый этап несколько раз для нескольких пальцев одного или нескольких людей. Одновременно в памяти может храниться до 162 различных отпечатков. Второй этап: рабочий режим, ждем поднесения пальца, считываем картинку, сравниваем с теми, что в памяти, получаем уникальный номер в случае совпадения, передаем его выше, на компьютер или контроллер.
А вот что делать с этой информацией, решать уже вам как создателю устройства: открыть дверь, какую именно, включить музыку, облить водой, ударить током и так далее.
Необходимы комплектующие для Arduino ?
Купить Arduino запчасти можно в нашем магазине 3DIY
Технические характеристики
- Напряжение питания: 3.6 - 6.0 В (постоянный ток);
- Рабочая сила тока: 120 мА;
- Максимальная сила тока: 150 мА;
- Время обработки изображения отпечатка: < 1.0 секунды;
- Размер окна: 14 мм x 18 мм;
- Количество одновременно записываемых файлов: 162 файла;
- Уровень безопасности (от 1 до 5);
- Интерфейс (подключение): TTL последовательный;
- Скорость передачи данных (Baud rate): 9600, 19200, 28800, 38400, 57600 (по умолчанию 57600);
- Рабочий диапазон температур: от -20 C до +50 C;
- Допустимый уровень влажности: 40 % - 85 % RH;
- Габаритные размеры: 56 x 20 x 21.5 мм;
- Вес: 20 грамм.
Подключение к ПК
Подключать сканер к ПК есть смысл для нескольких процедур. Для начала настоятельно рекомендуем удалить из памяти сенсора чужие отпечатки пальцев. Да, они там есть. Например, на нашем было аж пять штук. С точки зрения экономии ресурсов, и если не хотим, чтобы какой-нибудь китаец вскрыл наш сейф, следует все предварительно почистить. Для внесения нужных отпечатков в базу данных тоже удобнее пользоваться компьютером. Интерфейс программы хоть и не самый дружественный, но все равно намного лучше, чем то, что мы можем создать за несколько часов из непонятных мигающих светодиодов.Для подключения годится любой USB-TTL переходник, например тот, которым мы прошиваем Ардуино Про Мини и подобные, лишенные собственного USB. Если под рукой такого переходника не оказалось, используем,например, саму Ардуино UNO.
Подключение к Ардуино
К контроллеру сканер подключается согласно закону UART-жанра, перекрестным соединением RX-TX пациента и реципиента. Для работы в среде Ардуино понадобится скачать и подключить библиотеку Adafruit-Fingerprint-Sensor-Library. Библиотека снабжена необходимыми примерами с подробными пояснениями, в том числе про аппаратное подключение. Пример ”enroll” демонстрирует возможность записи новой сигнатуры без ПК. Если же отпечатки уже хранятся в памяти сканера, воспользуемся примерном “fingerprint”, чтобы проверить, как они распознаются.Обратите внимание, в данном примере сканер подключается к пинам 2 и 3, так как для связи с ним используется программный сериал-порт. Аппаратный в это время занят общением у компьютером. Вы же, как программист, легко сможете перевести протокол обмена куда угодно, все зависит от потребностей конкретного проекта.
Запускаем, видим приглашение приложить палец, что мы немедленно и делаем. Если отпечаток имеется в базе, на экране появится его ID.
Вывод
Оптический сканер отпечатков пальцев остается востребованным в DIY-проектах устройством благодаря невысокой цене, высокой надежности и простоте подключения. Недостатками можно считать: долгую реакцию - иногда приходится прикладывать палец к призме десяток-другой раз, прежде чем он будет опознан, и довольно большие габариты по современным стандартам. Наличие подсветки можно считать и плюсом, и минусом, в зависимости от того, нужно ли привлекать к сканеру внимание по условиям проекта.FAQ
Говоря о том, что сканер морально устарел, что вы имеете ввиду?На данный момент рынок предлагает более современные решения, например, емкостный сканер. Он гораздо меньше, легче, быстрее и не требует подсветки. Примеры таких сканеров имеются почти во всех современных смартфонах. Однако он обычно значительно дороже.
Насколько надежен данный сканер с антивандальной и всепогодной точки зрения?
Предполагается, что большая его часть будет скрыта внутри основного устройства, для доступа извне следует оставлять лишь саму стеклянную призму. С этой стороны датчик не боится прямого попадания воды и способен выдержать довольно сильные удары. Но при желании сломать можно что угодно.
Насколько необходим адаптер?
Можно обойтись без него, но следует внимательнее ознакомиться с инструкцией по подключению. Провода имеют разный цвет и важно не перепутать один с другим, особенно это касается питания. Кроме того, потребуется источник питания на 3.3В, который есть на всех контроллерах.
Регулируется ли “строгость” опознавания пальца?
Да, согласно спецификации, сканер имеет 6 уровней “строгости”. Однако советуем не злоупотреблять перфекционизмом, это значительно увеличит время распознавания и любое небольшое изменение может стать критичным, например царапина на коже.
