Vingerafdrukscanner Class Attendance System (GT-521F32): 9 stappen

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:18

Dit project is een eenvoudig aanwezigheidsregistratiesysteem dat gebruikmaakt van de GT-521F32, een goedkope optische vingerafdrukscanner van Sparkfun om te scannen en vast te leggen wie en wanneer iemand inlogt.

Stap 1: Onderdelenselectie

Belangrijke onderdelen

• Vingerafdrukscanner (GT-521F32) -

  JST-connector naar.1in-header -

• 16x2 karakter LCD -
• M3 nylon schroevenset -
• DS1307 Realtimeklokmodule -
• MicroSD 5v-3.3v niveauverschuivingsmodule -

PCB-componenten:

Bekijk het BOM CSV-bestand om alle componenten te bekijken die in PCB Design worden gebruikt

Stap 2: De scanner gebruiken

Aanvankelijk begon ik de scanner buiten elk ontwerp te testen door een testtoepassing voor de scanner te gebruiken die hier te vinden is.

Communicatie van de scanner naar de computer kan op drie manieren plaatsvinden

1. USB naar UART-converter - FT-232RL -
2. Arduino geüpload met een seriële pass-through-schets geladen
3. Een USB-verbinding rechtstreeks op de pads op de module solderen

Bij het aansluiten van de module op een arduino of de UART-converter, is de pinout als zodanig

Scanner_Arduino

TX-------------------------RX

RX------------------------TX

GND --------------------- GND

VIN----------------------- 3.3v-6v

*Zorg ervoor dat bij het aansluiten van de RX-pin van de scanner een spanningsdeler wordt gebruikt bij gebruik van een logisch apparaat van 5 V, aangezien de pin alleen logisch compatibel is met 3,3 V

Een meer complete aansluitgids is hier te vinden -

Dingen die ik zou aanraden om in deze stap te voltooien, zijn:

• Controleer de functionaliteit van de scanner

  • Zorg ervoor dat het afdrukken kan registreren
  • Zorg ervoor dat het afdrukken kan herkennen
• Registreer de afdrukken die u wilt gebruiken in het systeem

*Het volledige programma heeft geen registratiefunctie vanwege geheugenbeperkingen. Zorg ervoor dat u afdrukken registreert voordat u het hoofdprogramma gebruikt. Zorg ervoor dat u het ID-nummer van elke persoon die u inschrijft noteert.

Stap 3: Ontwerpschema

Dit is het schema voor het systeem met behulp van EAGLE 9.0

Ik moest een aangepast onderdeel maken voor de vingerafdrukmodule die ik hier zal opnemen.

*Het laad- en boostcircuit van de batterij is optioneel en kan desgewenst worden weggelaten. Ik heb ook in het ontwerp montagegaten en headers opgenomen voor de sparkfun-batterijmodule.

Stap 4: PCB-ontwerp

Dit PCB-ontwerp is 99 mm x 99 mm, net onder de standaardmaat voor goedkope pcb-bestellingen, die over het algemeen een limiet hebben van 100 mm x 100 mm.

De gaten zijn compatibel met M3-bouten en het wordt aanbevolen om de nylon afstandhouders te gebruiken om het bord van de grond te tillen, omdat de sparkfun-modules zijn ontworpen om onder het bord te worden gemonteerd.

Momenteel raad ik JLC PCB aan voor productie, omdat ze 48-uurs doorlooptijden en DHL-verzending bieden. Van de tientallen keren dat ik bij hen heb besteld, is elke bestelling binnen 7 dagen binnengekomen

Stap 5: Monteer de printplaat

Alle componenten op het bord zijn SMD, weerstanden en condensatoren zijn 0805.

Bij het solderen van het bord zou ik aanraden te beginnen met de AtMega328 en de meest elementaire componenten die nodig zijn om te functioneren.

Basisfunctionaliteit kan worden verkregen door de Crystal Oscillator, de weerstand van 1 M ohm en de twee pull-up-weerstanden voor de reset-pin te solderen. Zodra je die componenten hebt gesoldeerd, ga je naar de volgende stap om de bootloader te branden en kom je terug om de rest van het solderen af te maken.

Na het branden van de bootloader is het solderen van de FT-232RL om de USB-functionaliteit te testen een logische volgende stap. Om dit te testen hoef je alleen maar de FT-232RL, de MicroUSB-poort en de resetkoppelcondensator te solderen. Je kunt ook de leds voor RX en TX toevoegen voor visuele feedback, maar dat is niet nodig. U moet ook de serie TX RX-weerstanden toevoegen.

* De add-on-draad die u op de afbeelding ziet die is aangesloten op de FT-232RL is niet nodig, ik had een fout gemaakt bij het aansluiten van de voedingsrail op het apparaat, maar heb dit sindsdien opgelost in de revisie van de PCB die naar deze Instructable is geüpload.

Nadat u hebt gecontroleerd of de USB-verbinding functioneel is, soldeert u het LCD-scherm aan het bord (of sluit u het aan via headers als u het display in de toekomst opnieuw wilt gebruiken) en de contrastpotentiometer. Sluit vervolgens de RTC en de SD-kaartmodules aan. Soldeer tot slot de connector voor de vingerafdrukscanner aan het bord en monteer deze met afstandhouders.

Stap 6: Bootloader branden

Voor dit project moet de Atmega328 worden gebrand met de Arduino pro mini-bootloader. De ICSP-pinnen zijn hiervoor zichtbaar op de printplaat en gerangschikt zoals weergegeven in het diagram.

Een volledige tutorial over het branden van de bootloader is hier te vinden -

Stap 7: De code

Ik zal eerlijk zijn en zeggen dat mijn programmeervaardigheden niet een van mijn sterke suites zijn, en dat gezegd hebbende, de code is nogal rommelig, en ik verontschuldig me als het verwarrend is. Het grootste deel ervan is ontleend aan andere bronnen en aangepast aan het project.

Twee projecten waar ik ter referentie sterk op heb vertrouwd, zijn hier gelinkt:

DIY VINGERAFDRUK SCANNEN GARAGEDEUROPENER -

Petit FS-voorbeeld -

De bibliotheken die in dit project worden gebruikt, zijn hier te vinden:

FPS_GT511C3-bibliotheek -

DS1307 RTC-bibliotheek -

PetitFS-bibliotheek

Voordat u de code uploadt, moet u ervoor zorgen dat u de juiste tijd op de RTC instelt met behulp van de voorbeeldschets uit de DS1307-bibliotheek.

In het hoofdprogramma staat de eerste reeks vol met namen die overeenkomen met het ID-nummer van de vingerafdrukken die zijn opgeslagen in de scannerdatabase. De namen worden op volgorde weergegeven, dus verander gewoon de naam van elke ID om aan uw behoeften te voldoen. Deze naam wordt op het display weergegeven en op de SD-kaart vastgelegd.

Stap 8: De zaak

De behuizing is gemaakt van 1/8 in multiplex en is ontworpen om op een laseretssysteem te worden gesneden.

Ik gebruikte houtlijm om de bodem en de zijkanten bij elkaar te houden, en de nylon afstandhouders om de bovenplaat en de printplaat op het bord te houden. Hierdoor kan de printplaat indien nodig eenvoudig uit de behuizing worden verwijderd.

Stap 9: Laatste gedachten

Ik hoop dat je dit project leuk vond, laat het me weten als ik details heb gemist die je kunnen helpen je eigen build te voltooien.

Hier is mijn Github-pagina als je mijn andere projecten wilt zien.

Bedankt