Sistema de asistencia a clases con escáner de huellas dactilares (GT-521F32): 9 pasos

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

Este proyecto es un sistema de registro de asistencia simple que utiliza el GT-521F32, un escáner óptico de huellas dactilares de bajo costo de Sparkfun para escanear y registrar quién y cuándo alguien inicia sesión.

Paso 1: Selección de piezas

Componentes mayores

• Escáner de huellas dactilares (GT-521F32) -

  Conector JST al encabezado de.1in -

• LCD de 16x2 caracteres -
• Juego de tornillos de nailon M3 -
• Módulo de reloj en tiempo real DS1307 -
• Módulo de cambio de nivel MicroSD 5v-3.3v -

Componentes de PCB

Vea el archivo BOM CSV para ver todos los componentes utilizados en el diseño de PCB

Paso 2: uso del escáner

Inicialmente, comencé a probar el escáner fuera de cualquier diseño utilizando una aplicación de prueba proporcionada para el escáner que se puede encontrar aquí.

La comunicación desde el escáner a la computadora se puede realizar de tres maneras

1. Convertidor de USB a UART - FT-232RL -
2. Arduino cargado con un boceto de paso en serie cargado
3. Soldar una conexión USB directamente a las almohadillas del módulo

Al conectar el módulo a un arduino o al convertidor UART, el pinout es como tal

Escáner_Arduino

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

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

TIERRA --------------------- TIERRA

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

* Asegúrese de que cuando conecte el pin RX del escáner para usar un divisor de voltaje si usa un dispositivo lógico de 5v, ya que el pin es solo compatible con la lógica de 3.3v

Puede encontrar una guía de conexión más completa aquí:

Las cosas que recomendaría completar en este paso son:

• Verificar la funcionalidad del escáner

  • Asegúrese de que pueda registrar impresiones
  • Asegúrese de que pueda reconocer impresiones
• Inscribe las impresiones que quieras usar en el sistema

* El programa completo no tiene una función de inscripción debido a limitaciones de memoria, asegúrese de registrar las impresiones antes de usar el programa principal. Asegúrese de anotar el número de identificación de cada persona que inscribe.

Paso 3: diseño esquemático

Este es el esquema del sistema que usa EAGLE 9.0

Tuve que crear una pieza personalizada para el módulo de huellas dactilares que incluiré aquí.

* Los circuitos de carga y refuerzo de la batería son opcionales y se pueden omitir si se desea. También he incluido en el diseño orificios de montaje y encabezados para el módulo de batería Sparkfun.

Paso 4: Diseño de PCB

Este diseño de PCB es de 99 mm x 99 mm, justo por debajo del tamaño estándar para pedidos de PCB económicos, que generalmente tienen un límite de 100 mm x 100 mm.

Los orificios son compatibles con pernos M3 y se recomienda usar los separadores de nailon para levantar la placa del suelo, ya que los módulos Sparkfun están diseñados para montarse debajo de la placa.

Actualmente recomiendo JLC PCB para la fabricación, ya que ofrecen plazos de entrega de 48 horas y envío DHL. De la docena de veces que les he pedido, cada pedido ha llegado dentro de los 7 días

Paso 5: Ensamble la PCB

Todos los componentes de la placa son SMD, las resistencias y los condensadores son 0805.

Al soldar la placa, recomendaría comenzar con el AtMega328 y los componentes más básicos necesarios para que funcione.

La funcionalidad básica se puede obtener soldando el oscilador de cristal, su resistencia de 1 M ohmios y las dos resistencias pull-up para el pin de reinicio. Una vez que haya soldado esos componentes, continúe con el siguiente paso para grabar el cargador de arranque y luego regrese para terminar el resto de la soldadura.

Después de grabar el cargador de arranque, el siguiente paso lógico es soldar el FT-232RL para probar la funcionalidad USB. Para probar esto, solo necesita soldar el FT-232RL, el puerto MicroUSB y el condensador de acoplamiento de reinicio. También puede agregar los leds para RX y TX para retroalimentación visual, pero no son necesarios. También debe agregar las resistencias TX RX de la serie.

* El cable adicional que ve en la imagen conectado al FT-232RL no es necesario, cometí un error al conectar el riel de alimentación al dispositivo, pero desde entonces lo he corregido en la revisión de la PCB cargada en este Instructable.

Después de verificar que la conexión USB funciona, suelde la pantalla LCD a la placa (o conéctela a través de encabezados si desea reutilizar la pantalla en el futuro) y su potenciómetro de contraste. Luego, conecte el RTC y los módulos de la tarjeta SD. Finalmente suelde el conector para el escáner de huellas dactilares a la placa y móntelo con separadores.

Paso 6: Grabar el gestor de arranque

Para este proyecto, el Atmega328 debe grabarse con el mini gestor de arranque Arduino pro. Los pines ICSP están expuestos en la PCB para este propósito y están dispuestos como se muestra en el diagrama.

Puede encontrar un tutorial completo sobre cómo grabar el cargador de arranque aquí:

Paso 7: el código

Seré honesto y diré que mis habilidades de programación no son una de mis suites fuertes, y dicho esto, el código es bastante complicado, y lamento si es confuso. La mayor parte se toma prestada de otras fuentes y se reconfigura para adaptarse al proyecto.

Dos proyectos en los que confié mucho como referencia están vinculados aquí:

ABRIDOR DE PUERTA DE GARAJE CON ESCANEO DE HUELLAS DIGITALES DE BRICOLAJE -

Ejemplo de Petit FS:

Las bibliotecas utilizadas en este proyecto se pueden encontrar aquí:

Biblioteca FPS_GT511C3 -

Biblioteca DS1307 RTC -

Biblioteca PetitFS

Antes de cargar el código, asegúrese de establecer la hora correcta en el RTC utilizando el boceto de ejemplo de la biblioteca DS1307.

En el programa principal, la primera cadena está llena de nombres que se corresponden con el número de identificación de las huellas digitales almacenadas en la base de datos de los escáneres. Los nombres se enumeran en orden, así que simplemente cambie el nombre de cada ID para que se ajuste a sus necesidades. Este nombre se mostrará en la pantalla y se registrará en la tarjeta SD.

Paso 8: el caso

El estuche está hecho de madera contrachapada de 1/8 de pulgada y está diseñado para cortarse con un sistema de grabado láser.

Usé pegamento para madera para unir la parte inferior y los lados, y los separadores de nailon para sujetar la placa superior y la PCB a la placa. Esto permite que la placa de circuito impreso se pueda quitar fácilmente del gabinete si es necesario.

Paso 9: Pensamientos finales

Espero que haya disfrutado de este proyecto, por favor avíseme si me perdí algún detalle que pueda ayudarlo a completar su propia construcción.

Aquí está mi página de Github si quieres ver mis otros proyectos.

Gracias