Намираме се във време, когато изглежда, че най-безопасното или бързото нещо е да използвате пръстовия си отпечатък, например, за да отключите мобилния си телефон и дори да отидете на работа, в този случай всичко преминава през сигурността, необходима или наложена за извършване някакъв друг проект.
Далеч от това, истината е, че тъй като проектът, в който научаването как работи този тип цифрово устройство може да бъде повече от интересно, поради това днес искам да ви обясня как да монтирате електронна брава за вашата гаражна врата, която може да се отключи с пръстов отпечатък.
Създайте своя собствена електронна брава за вашата гаражна врата стъпка по стъпка, която можете да отключите с пръстов отпечатък
Влизайки в малко повече подробности, ще ви кажа, че за този проект ще използваме скенер за пръстови отпечатъци като SparkFun GT-511C1R. Както е обичайно в този тип уроци, трябва да се има предвид, че основно всички тези видове продукти имат много подобна операция, така че не е необходимо да е точно този модел.
Ако се осмелите да изпълните този проект, но имате някои разлики, като например, че използваният скенер за пръстови отпечатъци се различава от този в урока или че вашата гаражна врата просто използва други системи, нещо, което ще се случи почти с пълна вероятност, не трябва защо се страхувате, можете да следвате урока, но не както е оттогава ще трябва да направите някаква друга модификация както в окабеляването, така и в самия код, за да го адаптирате към вашия хардуер.
Необходими стъпки за изграждане на собствен четец на пръстови отпечатъци, с който да отворите гаражната си врата
Стъпка 1: Окабеляване и запояване на цялата система
За да отворите гаражната си врата благодарение на пръстовия отпечатък на пръста си, ще ви трябват два различни компонента. От една страна, ние се нуждаем произведете наш собствен контролен панел, който ще инсталираме извън дома си. Вътре в този контролен панел ще бъде мястото, където ще инсталираме скенера за пръстови отпечатъци, малък информационен екран и някои допълнителни бутони.
Второ ще ни трябва инсталирайте втора кутия вътре в самия гараж. Това ще бъде отговорно за проверка, че пръстовият отпечатък, въведен в контролния панел, е приет или не от системата и, в случай на правилна проверка, продължете да създавате сигнал, разпознаваем от двигателя, който ще отвори вратата на нашия гараж.
За да извърши това ще ни е необходим микроконтролер ATMega328p който ще отговаря за живота на контролния панел, който ще инсталираме извън собствената ни къща, докато, за интериорния панел ще заложим на ATTiny. Двете платки ще комуникират помежду си чрез серийна връзка. За да повишим сигурността на цялата система, ще инсталираме поляризиран предавател, така че картата ATTiny да може да затвори връзката, така че ако вандал стартира външния контролен панел, те не могат да отворят вратата на гаража ни, като прекосят няколко кабела.
Ако този проект ви убеди и се интересувате от изпълнението му, това е списъкът на компонентите, от които ще се нуждаете:
- GT-511C1R Скенер за пръстови отпечатъци
- JST конектор за скенер за пръстови отпечатъци GT-511C1R
- Nokia 5110LCD
- Няма намерени продукти
- Няма намерени продукти
- Регулатор на напрежение MCP1700-3V3
- 10 uF кондензатор (2 единици)
- 10 kOhm резистор (3 единици)
- 100 ома резистор (3 единици)
- Бутон (3 единици)
- 28 и 8 пинови IC конектори, ще помогнат за защита на микроконтролерите при запояване и са много лесни за програмиране
- Няма намерени продукти
- Водоустойчива кутия отвън
- AC към DC конвертор, например зарядно за телефон може да се използва
В този момент е време да свържете целия хардуер в списъка. Идеята, както със сигурност ще си представяте, преминава следвайте диаграмата, която се намира точно над тези редове, същото, в което можете да видите оформлението както на контролния панел, така и на вътрешния модул. Един съвет, който мога да ви дам, е да дадете на кабелите както на текущия преобразувател, така и на LCD-екрана определена дължина, така че да можете да ги закачите и да ги фиксирате в най-правилната позиция, която според вас се намира във външната водонепроницаема кутия.
Ако в този момент разгледаме за момент кода, който най-накрая ще изпълни контролерът, ще разберете, че бутоните са свързани към щифтове 12, 13 и 14, които изпълняват функциите на 'Arriba''OK"А"надолусъответно. Това означава, че може да е много добра идея да ги поставите по този начин, за да поддържате визуалната логика много по-съобразена с тяхната функция.
За захранване с ток на цялата система ще използваме, както е посочено в списъка на необходимите елементи, зарядно за телефон с всеки microUSB конектор. Идеята за използване на този тип зарядни устройства в основата си отговаря на факта, че те са много евтини и преди всичко лесни за намиране.. Друга различна идея е да можете да захранвате контролерите чрез използване на батерии, въпреки че в този момент може да е най-добре да използвате трансформатор на променлив ток за постоянен ток, тъй като сензорът за пръстови отпечатъци обикновено консумира много ток и захранвайки цялата система с батерии може да ви се налага да ги сменяте всеки ден.
Стъпка 2: Кодиране и изпълнение на контролерите
На този етап по-специално ще ви кажа това както кодът, който трябва да бъде изпълнен от ATMega328p, така и ATTiny85 са написани и компилирани с Arduino IDE. В този конкретен случай трябва да изпълним файла garagefinger.ino в ATMega328p и файла tiny_switch.ino в ATTiny85. От друга страна, библиотеките NokiaLCD.cpp и NokiaLCD.h са две библиотеки за LCD екрана, те са събрани от примери, взети от сайта Arduino и, както почти всички библиотеки, те трябва да бъдат поставени в папката.библиотеки'за вашата IDE на Arduino да ги намери. Тази папка обикновено се намира от корена, където сте инсталирали IDE, в Windiows обикновено е "% HOMEPATH" \ Documents \ Arduino \ библиотеки. Оставям ви файловете за изтегляне точно под тези редове:
В допълнение към това ще ви трябват и библиотеките, за да може скенерът за пръстови отпечатъци да работи. В този момент трябва да се има предвид, че за съжаление Библиотеките, свързани към сайта SparkFun, няма да работят, тъй като са разработени за модела GT-511C3, много по-скъпи и не за версията, която използваме, може би нещо по-трудно за намиране, но много по-евтино. Работещите библиотеки за GT-511C1R могат да бъдат намерени на GitHub.
Ако след изтеглянето на всички файлове и гледането на кода, който искате осигуряват по-голяма сигурност на системата Насърчавам ви, например, да намерите и замените всички екземпляри на 'секретна струна'от вашата собствена парола. Друга много интересна подробност, която може да ви помогне да направите системата по-сигурна, е промяната на променливата buf във файла tiny_switch.ino, така че да е със същата дължина като паролата, която искате да използвате.
променлив overrydeCode, дефиниран във файла garagefinger.ino, има 8-битово представяне на последователността на натискане на бутона нагоре / надолу който може да се използва за отваряне на вашата гаражна врата и качване на нови пръстови отпечатъци в системата, без да се налага да използвате известен пръстов отпечатък. Това е полезно за първи път, когато устройството се използва, тъй като паметта на скенера ще бъде празна. Може да е интересно да промените тази първоначална стойност.
Стъпка 3: Събираме целия проект
След като тестваме целия проект, е време за окончателното сглобяване. За това трябва да монтираме целия контролен панел в нашата водонепроницаема кутия. Както можете да видите на изображенията, така че никой да няма достъп до контролера, освен водонепроницаемата кутия е използвана акрилна кутия, на която ще инсталираме само LCD екрана и бутоните за достъп, останалата част от системата ще бъде инсталиран във вътрешността на тази кутия.
Тази кутия трябва да се монтира от външната страна на дома ви и да се свърже директно с кутията, където ще инсталираме ATTiny. В този момент, напомняме ви, че в ATTiny трябва да свържете кабели, за да предадете сигналите към двигателя, който отваря гаражната ви врата. В моя случай ми беше лесно, тъй като вътре в самия гараж имах бутон на стената, който изпълняваше същата тази функция.
Стъпка 4. Използване на системата
След като инсталираме цялата система, трябва само да натиснем някой от трите бутона, за да осветят както LCD екрана, така и скенера за пръстови отпечатъци. В този момент устройството остава на изчакване, докато не поставите пръст върху скенера. Ако пръстът, който сте поставили върху скенера, бъде разпознат, вратата ще се отвори и на екрана ще се покаже меню за отваряне / затваряне на вратата отново, добавяне / изтриване на пръстови отпечатъци, промяна на яркостта на екрана ... Устройството се изключва след около 8 секунди от последния натиснат клавиш. За да промените продължителността на времето за изчакване, трябва да промените функцията waitForButton във файла garagefinger.ino.
Както споменахме в предишните параграфи, можете да използвате заместваща последователност, като използвате ядрата нагоре / надолу, последвани от 'OK'за да получите достъп до системата. Това е полезно при първото активиране на устройството, тъй като в този момент скенерът няма да има пръстови отпечатъци в паметта си. Началната последователност се дава от 8-битовото двоично представяне на числото, което се съхранява в променливата overrideCode във файла garagefinger.ino, където „1“ е представено от бутона „нагоре“, а „0“ е представено от бутона „надолу“.
Една точка, която трябва да имате предвид, е, че в случай че промените последователността за замяна и по-късно я забравите, без да добавяте пръстови отпечатъци към устройството, тя ще бъде ефективно заключена и ще трябва да препрограмирате ATMega328p и да принудите EEPROM изтриване да изтрие код на устройството.
За повече информация: инструкции