Biometric Personal Diary: 5 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:06

แกดเจ็ตเล็ก ๆ น้อย ๆ อันประณีตนี้มีเซ็นเซอร์ลายนิ้วมือเพื่อให้คุณสามารถเก็บสิ่งของเจ๋ง ๆ ไว้ในเคสพกพาส่วนตัว ฉันเคยเก็บไดอารี่ ปากกา และงานออกแบบสำหรับโปรเจ็กต์ใหม่ของฉัน มีเคสพิมพ์ 3 มิติและใช้ Arduino nano ไอเดียของขวัญที่ดี.

ขั้นตอนที่ 1: รวบรวมวัสดุ

Arduino นาโน

WS2812b LED ที่ตั้งโปรแกรมได้ x 10

IN4001 ไดโอด

โมดูลเซ็นเซอร์อ่านลายนิ้วมือ FPM10A

PCB Mount Tactile Switch Round

สวิตช์ SPDT ขนาดเล็ก เปิด-ปิด สวิตช์สลับสไลด์ขนาดเล็ก

พาวเวอร์แบงค์แบบชาร์จ USB 2200ma

SG90 เซอร์โว

อินฟาเรด LED เครื่องส่ง GL480

โฟโตทรานซิสเตอร์อินฟราเรด PT481F

ตัวต้านทาน 1k & 2k2

หดความร้อน

Vero Board

สายเชื่อมต่อ

กาวอีพ็อกซี่

กาวร้อน

ขั้นตอนที่ 2: 3D พิมพ์เคส

เคสนี้พิมพ์บนเครื่องพิมพ์ Creality Ender 3 โดยใช้งานพิมพ์สามแบบแยกกัน

1. หน่วยฐาน
2. ฝา
3. ส่วนประกอบเคสภายใน

ไฟล์การพิมพ์และคำแนะนำสำหรับการพิมพ์สามารถพบได้ที่นี่ใน Thingiverse

ขั้นตอนที่ 3: สร้างและทดสอบวงจร

วงจรทำงานอย่างไร

Arduino Nano ได้รับการตั้งโปรแกรมให้สื่อสารกับเซอร์โวและเซ็นเซอร์ลายนิ้วมือ เซ็นเซอร์ลายนิ้วมือได้รับการตั้งโปรแกรมไว้ล่วงหน้าด้วยไลบรารีลายนิ้วมือที่คุณต้องการปลดล็อกประตูไดอารี่

ปุ่มล็อคประตูใช้เพื่อสั่งงานกลไกการล็อคเมื่อปิดฝา ใช้เซ็นเซอร์อินฟราเรดเพื่อตรวจจับว่าประตูปิดอยู่

ฉันใช้ LED WS2182 ที่มี IC ในตัวซึ่งช่วยให้ Arduino สามารถแก้ไขได้โดยใช้สายไฟแยกกันสามเส้น อย่างไรก็ตาม สามารถสร้างสีและความสว่างได้หลากหลายโดยส่งคำสั่งไปยัง LED ทำได้ผ่านไลบรารีพิเศษที่โหลดลงใน Arduino IDE ที่ครอบคลุมในส่วนการทดสอบ

สร้างและทดสอบวงจรตัวอ่านลายนิ้วมือ

ประกอบวงจรบน Breadboard ตามแผนภาพวงจรที่ให้ไว้

ต้องดาวน์โหลดและเพิ่มไลบรารีต่อไปนี้ลงใน Arduino IDE ก่อนโหลดโปรแกรมลงใน Arduino Nano

FastLED.h

Adafruit_Fingerprint.h

โหลดไฟล์ Adafruit_enroll_fingerprints. INO และปฏิบัติตามคำแนะนำเพื่อลงทะเบียนลายนิ้วมือใหม่ 10 ลายนิ้วมือใน 10 ตำแหน่งแรก คำแนะนำของฉันคือใช้สองนิ้วแยกกัน 5 ครั้ง เพื่อให้คุณมั่นใจได้ว่าการปลดล็อกเครื่องจะเชื่อถือได้

ทดสอบหน่วย

โหลดไฟล์ Biometric_Personal_Diary. INO และโหลดโค้ดลงใน Arduino Nano ทดสอบว่าปุ่มล็อคประตูกำลังทำงานกลไกการล็อคเมื่อเซ็นเซอร์อินฟราเรดถูกปิดกั้นเพื่อจำลองการปิดฝา เมื่อเปิดเครื่อง ลำดับการเริ่มต้น LED สีน้ำเงินจะเกิดขึ้น เซอร์โวควรมีเสถียรภาพและไม่พูดคุยหลังจากเปิดเครื่องครั้งแรก

เมื่อเปิดเครื่องแล้ว เมื่อเซ็นเซอร์อินฟราเรดปิดกั้นไฟสีเขียวภายในเซ็นเซอร์ลายนิ้วมือควรเปิดขึ้น ณ จุดนี้เครื่องพร้อมที่จะอ่านลายนิ้วมือ วางนิ้วที่สแกนและบันทึกไว้ก่อนหน้านี้บนเซ็นเซอร์ค้างไว้จนกว่าไฟ LED จะระบุว่าการอ่านเสร็จสิ้น หากไฟ LED เป็นสีแดง แสดงว่าระบบไม่รู้จักลายนิ้วมือและเครื่องจะพยายามอ่านต่อไป หากไฟ LED เป็นสีเขียว แสดงว่าระบบจดจำลายนิ้วมือแล้ว และคุณควรเห็นการสั่งงานของเซอร์โว (ดูคลิปวิดีโอการทดสอบด้านบน)

ขั้นตอนที่ 4: ประกอบวงจรและกลไกพื้นฐาน

Arduino นาโน

ติดตั้ง Arduino Nano บนชิ้นส่วนของ Vero Board ที่ตัดให้ได้ขนาดเพื่อให้พอดีกับช่องฐานตามรูปภาพ ทำตามแผนภาพวงจรและรูปถ่ายเพื่อเพิ่มตัวต้านทานและการเชื่อมต่อพลังงานโดยใช้สายเชื่อมต่อ

เซ็นเซอร์ลายนิ้วมือ

การใช้สายเชื่อมต่อและการหดตัวด้วยความร้อนอย่างระมัดระวังในการบัดกรีสายต่อเพิ่มเติมบนเซ็นเซอร์ลายนิ้วมือเพื่อให้แน่ใจว่าสายสามารถเข้าถึง Arduino ได้ วางสายไฟผ่านรูฐานให้เรียบร้อยตามภาพ วางตำแหน่งเซ็นเซอร์ลายนิ้วมือในหน่วยฐานตามรูปถ่ายที่ให้ไว้

เซ็นเซอร์อินฟาเรด

ทำตามวงจรเพื่อเชื่อมต่อเซ็นเซอร์ IR กับ LED และประกอบเข้ากับตัวยึดเซ็นเซอร์ LED ที่พิมพ์ 3 มิติโดยใช้กาวร้อน เดินสายไฟไปยัง Arduino เพื่อให้แน่ใจว่าพอดีกับยูนิตฐานอย่างเรียบร้อยและสามารถเข้าถึง Arduino ได้ ตรวจสอบว่าช่องว่างระหว่าง LED อินฟราเรดและเซ็นเซอร์จะพอดีกับแท็บประตูปิดที่ให้ไว้ในการพิมพ์ 3 มิติตามรูปถ่าย ใช้สำหรับทำลายคานเมื่อปิดประตูไดอารี่

เซอร์โวยูนิต

ติดตั้ง Servo ใน Servo Mount Bracket ที่ให้ไว้ในการพิมพ์ 3 มิติ วางสายเคเบิลในฐานอย่างระมัดระวังเพื่อให้สามารถเข้าถึง Arduino ได้ ใช้คลิปหนีบกระดาษแนบ Servo Arm กับกลไกล็อคและจัดตำแหน่งไว้ในยูนิตฐาน ปล่อยให้เซอร์โวนั่งอยู่ในตำแหน่งเพื่อให้สามารถจัดตำแหน่งและแก้ไขได้เมื่อเกิดการทดสอบและการประกอบขั้นสุดท้าย

ธนาคารพลังงานแบบชาร์จไฟได้

ตรวจสอบให้แน่ใจว่า Powerbank ที่คุณใช้จะพอดีกับพื้นที่ที่จัดไว้ให้และยังเปิดใช้งานการเข้าถึงพอร์ตการชาร์จ USB ของ Powerbank จัดพอร์ต USB ให้ตรงกับด้านหน้าของเคสและใช้สว่านเพื่อสร้างรูที่เหมาะสมสำหรับการชาร์จ (ดูรูป)

สวิตช์

เชื่อมต่อสวิตช์เปิดปิดและปุ่มกดเข้ากับสายเชื่อมต่อ และใช้กาวอีพ็อกซี่เพื่อยึดเข้ากับรูที่ให้มาในชุดฐาน

ตรวจสอบให้แน่ใจว่าบอร์ด Arduino และสายเคเบิลจะพอดีกับโพรงโดยกำหนดเส้นทางสายไฟและตัดแต่งความยาวให้เรียบร้อยก่อนที่จะบัดกรีบน Vero Board

การทดสอบหน่วย

เปิดเครื่องโดยใช้สวิตช์และทดสอบการทำงานพื้นฐานของเครื่อง

ขั้นตอนที่ 5: นำทุกอย่างมารวมกัน

เมื่ออุปกรณ์ได้รับการทดสอบแล้ว จำเป็นต้องทำการปรับขั้นสุดท้ายเพื่อให้แน่ใจว่าการทำงานจะราบรื่น ติดฝาเข้ากับยูนิตฐานและตรวจสอบว่าประตูเปิดและปิดอย่างอิสระ

การจัดตำแหน่งกลไกล็อคเซอร์โว

สังเกตตำแหน่งของเซอร์โวในวิดีโอคลิปสำหรับการปิดและเปิดกลไกประตู ประกอบกลไกประตูและปรับแขนเซอร์โวเพื่อให้แน่ใจว่ากลไกล็อคประตูไม่ทำงาน วางแถบล็อคประตูลงในยูนิตฐานเพื่อทดสอบการจัดตำแหน่งของกลไกการล็อค เปิดเครื่องและทดสอบว่ากลไกประตูทำงานอย่างถูกต้องและเคลื่อนที่ได้อย่างอิสระ ชุดเซ็นเซอร์มีไกด์ที่ช่วยให้มั่นใจได้ว่ากลไกการล็อคประตูจะไม่ติดขัด เมื่อแก้ไขถูกต้องแล้ว ให้กาวร้อนกับชุดเซอร์โวและเซนเซอร์ให้เข้าที่

ติดตั้งตัวล็อคประตูและแถบปิดประตู

เมื่อเก็บสายไฟไว้อย่างเรียบร้อย ให้วางฝาครอบรูปตัว L เข้าที่เพื่อปิดบังนาโน เซอร์โว และสายไฟ เมื่อพอใจแล้ว ให้ใส่ Door Lock Tab และ Door Closure Tab เข้าไปในรูยูนิตฐาน และตรวจสอบว่ากลไกการล็อคทำงานเพื่อเปิดและปิด

เมื่อจัดตำแหน่งและทดสอบแล้ว ให้ทากาวอีพ็อกซี่บนแถบ จากนั้นปิดฝาเบาๆ และทิ้งไว้สองสามชั่วโมงให้แห้ง ขั้นสุดท้าย ทดสอบการทำงานของเครื่องก่อนเพิ่มไดอารี่ ปากกา และรายการอื่น ๆ ที่คุณต้องการให้ปลอดภัยจากการงัดนิ้วและมือเล็กๆ

ฉันหวังว่าคุณจะสนุกกับการสร้างและใช้งาน Gadget สุดเจ๋งนี้!!