Diario personal biométrico: 5 pasos (con imágenes)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:43

Este pequeño y elegante dispositivo tiene un sensor de huellas dactilares para que puedas guardar tus cosas interesantes en un estuche portátil personalizado. Suelo llevar un diario y un bolígrafo y diseños para mis nuevos proyectos. Cuenta con una carcasa impresa en 3D y utiliza un Arduino nano. Gran idea para un regalo.

Paso 1: Reúna los materiales

Arduino Nano

WS2812b LED programables x 10

Diodo IN4001

Módulo de sensor de lector de huellas dactilares FPM10A

Interruptor táctil de montaje en PCB redondo

Interruptor SPDT pequeño Interruptor de palanca deslizante en miniatura ON-OFF

Powerbank recargable USB 2200ma

Servo SG90

Transmisor LED de infrarrojos GL480

Fototransistor infrarrojo PT481F

Resistencia 1k y 2k2

Termorretráctil

Tablero Vero

Conectar cable

Pegamento epoxy

Pegamento caliente

Paso 2: Imprime la carcasa en 3D

El estuche se imprimió en una impresora Creality Ender 3 utilizando tres impresiones separadas.

1. Unidad base
2. Tapa
3. Componentes internos de la caja

Los archivos de impresión y las instrucciones para imprimir se pueden encontrar aquí en Thingiverse.

Paso 3: construya y pruebe el circuito

Cómo funciona el circuito

El Arduino Nano está programado para comunicarse con un servo y un sensor de huellas dactilares. El sensor de huellas dactilares está preprogramado con una biblioteca de huellas dactilares que desea poder desbloquear la puerta del diario.

El botón de bloqueo de la puerta se utiliza para activar el mecanismo de bloqueo cuando la tapa está cerrada. Se utiliza un sensor de infrarrojos para detectar que la puerta está cerrada.

He usado LED WS2182 que tienen un IC incorporado que permite que Arduino los direccione usando tres cables separados, sin embargo, se puede crear una amplia gama de colores y colores de brillo enviando un comando al LED. Esto se hace a través de una biblioteca especial cargada en el IDE de Arduino que se cubre en la sección de pruebas.

Construya y pruebe el circuito del lector de huellas dactilares

Ensamble el circuito en una placa de pruebas siguiendo el diagrama de circuito provisto.

Las siguientes bibliotecas deben descargarse y agregarse al IDE de Arduino antes de cargar el programa en el Arduino Nano

FastLED.h

Adafruit_Fingerprint.h

Cargue el archivo Adafruit_enroll_fingerprints. INO y siga las instrucciones para registrar 10 nuevas huellas digitales en las primeras 10 ubicaciones. Mi consejo es usar dos dedos separados 5 veces para que pueda estar seguro de un desbloqueo confiable de la unidad.

Prueba la unidad

Cargue el archivo Biometric_Personal_Diary. INO y cargue el código en el Arduino Nano. Pruebe que el botón de bloqueo de la puerta esté operando el mecanismo de bloqueo cuando el sensor de infrarrojos está bloqueado simulando que la tapa está cerrada. Al encender, se produce la secuencia de inicio del LED azul. El Servo debe estar estable y no vibrar después del encendido inicial.

Una vez encendido, con el sensor de infrarrojos bloqueado, la luz verde dentro del sensor de huellas digitales debería encenderse. En este punto, la unidad está lista para leer una huella digital. Coloque su dedo previamente escaneado y grabado en el sensor y manténgalo presionado hasta que los LED indiquen que se ha completado una lectura. Si los LED están en rojo, la huella dactilar no se reconoce y la unidad intentará seguir leyendo. Si los LED están en verde, la huella digital ha sido reconocida y debería ver el Servo actuar. (Vea el videoclip de la prueba arriba)

Paso 4: Ensamble el circuito y el mecanismo de la base

Arduino Nano

Monte el Arduino Nano en una pieza de placa Vero cortada a medida para que encaje en la cavidad de la base como se muestra en las fotos. Siga el diagrama del circuito y las fotografías para agregar el resistor y las conexiones de energía usando un cable de conexión.

Sensor de huellas dactilares

Usando cable de conexión y termorretráctil, suelde con cuidado cables de extensión adicionales en el sensor de huellas dactilares para asegurarse de que los cables puedan llegar al Arduino. Coloque el cableado a través de los orificios de la base de manera ordenada como se muestra en las fotos. Coloque el sensor de huellas dactilares en la unidad base como se muestra en las fotos proporcionadas.

Sensor infrarojo

Siga el circuito para conectar el sensor de infrarrojos y el LED y colóquelos en el soporte del sensor de LED impreso en 3D provisto con pegamento caliente. Dirija los cables al Arduino para asegurarse de que encajen perfectamente en la unidad base y puedan alcanzar el Arduino. Compruebe que el espacio entre el LED de infrarrojos y el sensor se ajuste a la pestaña de la puerta cerrada proporcionada en la impresión 3D según las fotos. Se utiliza para romper el rayo cuando la puerta de la agenda está cerrada.

Unidad servo

Monte el servo en el soporte de montaje del servo que se proporciona en la impresión 3D. Coloque con cuidado los cables dentro de la base para que puedan alcanzar el Arduino. Con un clip, coloque el brazo servo en el mecanismo de bloqueo y colóquelo en la unidad base. Deje el Servo en posición para que pueda alinearse y fijarse cuando se produzca la prueba y el montaje finales.

Banco de energía recargable

Asegúrese de que el Powerbank que usa entre en el espacio provisto y también permita el acceso al puerto de carga USB del Powerbank. Alinee el puerto USB con la parte frontal de la carcasa y use un taladro para crear un orificio adecuado para cargar (ver foto)

Interruptores

Conecte los interruptores de encendido y de botón al cable de conexión y use pegamento epoxi para sujetarlos en los orificios provistos en la unidad base.

Asegúrese de que la placa Arduino y los cables encajen en la cavidad enrutando cuidadosamente los cables y recortando las longitudes antes de soldar en la placa Vero.

Probando la unidad

Encienda la unidad usando el interruptor y pruebe el funcionamiento básico de la unidad.

Paso 5: Poniéndolo todo junto

Una vez que se prueba la unidad, es necesario realizar los ajustes finales para garantizar un funcionamiento sin problemas. Coloque la tapa en la unidad base y verifique que la puerta se abra y se cierre libremente.

Alineación del mecanismo de bloqueo del servo

Observe la posición del Servo en el videoclip para el cierre y apertura del mecanismo de la puerta. Monte el mecanismo de la puerta y ajuste el brazo del servo para asegurarse de que el mecanismo de bloqueo de la puerta no esté activado. Coloque la pestaña de bloqueo de la puerta en la unidad base para probar la alineación del mecanismo de bloqueo. Encienda la unidad y compruebe que el mecanismo de la puerta se acopla correctamente y se desplaza libremente. La unidad del sensor tiene una guía que ayuda a garantizar que el mecanismo de bloqueo de la puerta no se atasque. Una vez que esté correcto, pegue con pegamento caliente la unidad del sensor y el servo en su lugar.

Monte la cerradura de la puerta y las pestañas de puerta cerrada

Con el cableado cuidadosamente escondido, coloque la cubierta en forma de L en su lugar para ocultar el Nano, el Servo y el cableado. Una vez satisfecho, coloque la lengüeta de bloqueo de la puerta y la lengüeta de cierre de la puerta en los orificios de la unidad base y compruebe que el mecanismo de bloqueo funciona para abrir y cerrar.

Cuando esté alineado y probado, coloque pegamento epoxi en las pestañas y luego cierre suavemente la tapa y deje secar durante unas horas. Por último, pruebe el funcionamiento de la unidad antes de agregar su diario, bolígrafo y otros elementos que desee proteger de los dedos y las manos pequeños.

¡Espero que disfrutes de la construcción y el uso de este pequeño y genial artilugio!