نحن في وقت يبدو فيه أن أسلم وأسرع شيء هو استخدام بصمة إصبعك ، على سبيل المثال ، لفتح هاتفك المحمول وحتى الذهاب إلى العمل ، في هذه الحالة يمر كل شيء بالأمان المطلوب أو المفروض للقيام به بعض المشاريع الأخرى.
بعيدًا عن هذا ، الحقيقة هي أنه كمشروع يمكن أن يكون فيه تعلم كيفية عمل هذا النوع من الأجهزة الرقمية أكثر من مثير للاهتمام ، ولهذا السبب اليوم أريد أن أشرح لك كيفية تركيب قفل إلكتروني لباب الجراج الخاص بك يمكن فتحه باستخدام بصمة إصبعك.
قم ببناء القفل الإلكتروني الخاص بك لباب الجراج الخاص بك خطوة بخطوة بحيث يمكنك فتحه ببصمة إصبعك
عند الخوض في مزيد من التفاصيل ، أخبرك أننا في هذا المشروع سنستخدم ملف ماسح بصمة الإصبع مثل SparkFun GT-511C1R. كما هو معتاد في هذا النوع من البرامج التعليمية ، يجب ألا يغيب عن الأذهان أن كل هذه الأنواع من المنتجات لها عملية مشابهة جدًا لذلك ليس من الضروري أن يكون هذا النموذج بالضبط.
إذا كنت تجرؤ على تنفيذ هذا المشروع ولكن لديك اختلافات معينة ، مثل أن الماسح الضوئي لبصمات الأصابع المستخدم مختلف عن ذلك الموجود في البرنامج التعليمي أو أن باب الجراج الخاص بك يستخدم أنظمة أخرى ، وهو أمر سيحدث تقريبًا باحتمالية إجمالية ، لا أنت يجب عليك لماذا الخوف ، يمكنك اتباع البرنامج التعليمي ولكن ليس كما هو عليه منذ ذلك الحين سيكون عليك إجراء بعض التعديلات الأخرى سواء في الأسلاك أو في الكود نفسه لتكييفه مع أجهزتك.
الخطوات اللازمة لبناء قارئ بصمات الأصابع الخاص بك لفتح باب الجراج الخاص بك
الخطوة 1: توصيل الأسلاك ولحام النظام بأكمله
لتتمكن من فتح باب الجراج الخاص بك بفضل بصمة إصبعك ، ستحتاج إلى مكونين مختلفين. من ناحية ، نحن بحاجة تصنيع لوحة التحكم الخاصة بنا ، والتي سنقوم بتثبيتها خارج منزلنا. داخل لوحة التحكم هذه ، سنقوم بتثبيت ماسح بصمات الأصابع وشاشة معلومات صغيرة وبعض الأزرار الإضافية.
ثانيا سنحتاج قم بتثبيت صندوق ثانٍ داخل المرآب نفسه. سيكون هذا مسؤولاً عن التحقق من قبول النظام لبصمة الإصبع التي تم إدخالها في لوحة التحكم أم لا ، وفي حالة التحقق الصحيح ، تابع إنشاء إشارة يمكن التعرف عليها بواسطة المحرك والتي ستفتح باب المرآب الخاص بنا.
للقيام بذلك سنحتاج إلى متحكم ATMega328p من سيكون مسؤولاً عن إعطاء الحياة للوحة التحكم التي سنقوم بتثبيتها خارج منزلنا أثناء ، بالنسبة للوحة الداخلية ، سنراهن على ATTiny. سيتواصل اللوحان مع بعضهما البعض من خلال اتصال تسلسلي. لزيادة أمان النظام بأكمله ، سنقوم بتثبيت جهاز إرسال مستقطب بحيث يمكن لبطاقة ATTiny إغلاق الاتصال ، بحيث إذا بدأ المخرب لوحة التحكم الخارجية ، فلن يتمكنوا من فتح باب المرآب الخاص بنا عن طريق عبور اثنين من الكابلات.
إذا أقنعك هذا المشروع وكنت مهتمًا بتنفيذ هذا المشروع ، فهذه هي قائمة المكونات التي ستحتاج إليها:
- ماسح بصمة الإصبع GT-511C1R
- موصل JST لماسح بصمة الإصبع GT-511C1R
- شاشة Nokia 5110 LCD
- لا توجد منتجات
- لا توجد منتجات
- منظم الجهد MCP1700-3V3
- 10 فائق التوهج مكثف (وحدتان)
- 10 كيلو أوم المقاوم (3 وحدات)
- مقاوم 100 أوم (3 وحدات)
- زر الضغط (3 وحدات)
- موصلات 28 و 8 دبوس IC ، ستساعد في حماية الميكروكونترولر عند اللحام وهي سهلة البرمجة للغاية
- لا توجد منتجات
- صندوق مقاوم للماء للخارج
- محول التيار المتردد إلى التيار المتردد ، على سبيل المثال يمكن استخدام شاحن الهاتف
في هذه المرحلة ، حان الوقت لتوصيل جميع الأجهزة الموجودة في القائمة. الفكرة ، كما تتخيلها بالتأكيد ، تمر اتبع الرسم البياني الموجود فوق هذه الخطوط، وهو نفس الشيء الذي يمكنك من خلاله رؤية تخطيط كل من لوحة التحكم والوحدة الداخلية. نصيحة واحدة يمكنني تقديمها لك هي إعطاء كبلات كل من المحول الحالي وشاشة LCD طولًا معينًا بحيث يمكنك تعليقها وإصلاحها في الموضع الصحيح الذي تعتقد أنه داخل الصندوق الخارجي المقاوم للماء.
إذا قمنا في هذه المرحلة بفحص الكود الذي ستقوم وحدة التحكم بتنفيذه في النهاية ، فسوف تدرك أن الأزرار متصلة بالدبابيس 12 و 13 و 14 ، والتي تفي بوظائف 'أريبا''OK'Y'إلى'على التوالى. هذا يعني أنه قد يكون من الجيد جدًا وضعها بهذه الطريقة للحفاظ على المنطق البصري أكثر انسجامًا مع وظيفتها.
لتزويد النظام بالكامل بالتيار ، سنستخدم ، كما ذكرت قائمة العناصر الضرورية ، شاحن هاتف مع أي موصل microUSB. تستجيب فكرة استخدام هذا النوع من الشاحن أساسًا لحقيقة أنها رخيصة جدًا وقبل كل شيء يسهل العثور عليها.. فكرة أخرى مختلفة هي أن تكون قادرًا على تشغيل وحدات التحكم من خلال استخدام البطاريات ، على الرغم من أنه قد يكون من الأفضل في هذه المرحلة استخدام محول تيار متناوب لتوجيه التيار لأن مستشعر بصمات الأصابع عادة ما يستهلك الكثير من التيار ويغذي النظام بأكمله مع البطاريات يمكن أن تضطر إلى تغييرها كل يوم.
الخطوة 2: الترميز والتشغيل على وحدات التحكم
في هذه المرحلة على وجه الخصوص أقول لك ذلك تمت كتابة كل من الكود الذي سيتم تنفيذه بواسطة ATMega328p و ATTiny85 وتجميعهما باستخدام Arduino IDE. في هذه الحالة المحددة ، يجب علينا تنفيذ ملف garagefinger.ino في ATMega328p وملف tiny_switch.ino في ATTiny85. من ناحية أخرى ، تعد مكتبات NokiaLCD.cpp و NokiaLCD.h مكتبتين لشاشة LCD ، وقد تم تجميعها من أمثلة مأخوذة من موقع Arduino ، ومثل جميع المكتبات تقريبًا ، يجب وضعها في المجلد 'المكتباتلـ Arduino IDE الخاص بك للعثور عليهم. يقع هذا المجلد عادةً من الجذر حيث قمت بتثبيت IDE ، وعادةً ما يكون في Windiows "٪ HOMEPATH" \ Documents \ Arduino \ libraries. أترك لك الملفات للتنزيل أسفل هذه الأسطر:
بالإضافة إلى ذلك ، ستحتاج أيضًا إلى المكتبات حتى يتمكن ماسح بصمات الأصابع من العمل. في هذه المرحلة يجب ألا يغيب عن البال ذلك للأسف لن تعمل المكتبات المرتبطة بموقع SparkFun حيث تم تطويرها لطراز GT-511C3، أغلى بكثير ، وليس للإصدار الذي نستخدمه ، ربما يكون العثور عليه أكثر صعوبة ولكنه أرخص بكثير. يمكن العثور على مكتبات العمل الخاصة بطراز GT-511C1R على جيثب.
إذا بعد تنزيل جميع الملفات والنظر في الكود الذي تريده توفر قدرًا أكبر من الأمان للنظام أنا أشجعك ، على سبيل المثال ، على البحث عن جميع الحالات واستبدالها "الخيطبواسطة كلمة المرور الخاصة بك. هناك تفصيل آخر مثير للاهتمام يمكن أن يساعد في جعل نظامك أكثر أمانًا وهو تغيير متغير buf في ملف tiny_switch.ino بحيث يكون بنفس طول كلمة المرور التي تريد استخدامها.
متغير overrydeCode، المحدد في ملف garagefinger.ino ، لديه تمثيل 8 بت لتسلسل الضغط على الزر لأعلى / لأسفل يمكن استخدامها لفتح باب الجراج الخاص بك وتحميل بصمات أصابع جديدة على النظام دون الحاجة إلى استخدام بصمة معروفة. يعد هذا مفيدًا لأول مرة يتم فيها استخدام الجهاز حيث ستكون ذاكرة الماسح الضوئي فارغة. قد يكون من المثير للاهتمام تغيير هذه القيمة الأولية.
الخطوة 3: نقوم بتجميع المشروع بأكمله
بمجرد اختبار المشروع بأكمله ، حان وقت التجميع النهائي. لهذا يجب علينا تركيب لوحة التحكم بأكملها داخل صندوقنا المحكم للماء. كما ترون في الصور ، حتى لا يتمكن أي شخص من الوصول إلى وحدة التحكم ، بالإضافة إلى صندوق مانع لتسرب المياه ، تم استخدام صندوق أكريليك حيث سنقوم فقط بتثبيت شاشة LCD وأزرار الوصول ، وسيكون باقي النظام مثبتة في داخل هذا المربع.
يجب تثبيت هذا الصندوق خارج منزلك وتوصيله مباشرة بالصندوق حيث سنقوم بتثبيت ATTiny. في هذه النقطة، أذكرك أنه في ATTiny ، يجب عليك توصيل الكابلات لتوصيل الإشارات إلى المحرك الذي يفتح باب الجراج الخاص بك. في حالتي ، كان الأمر سهلاً بالنسبة لي لأنني داخل المرآب نفسه كان لدي زر على الحائط يؤدي نفس الوظيفة.
الخطوة 4. استخدام النظام
بمجرد تثبيت النظام بالكامل ، علينا فقط الضغط على أي من الأزرار الثلاثة لإضاءة كل من شاشة LCD وماسح بصمات الأصابع. في هذه المرحلة ، ينتظر الجهاز حتى تضع إصبعًا على الماسح. إذا تم التعرف على الإصبع الذي وضعته على الماسح الضوئي ، فسيتم فتح الباب و سيتم عرض قائمة على الشاشة لفتح / إغلاق الباب مرة أخرى ، وإضافة / حذف بصمات الأصابع ، وتغيير سطوع الشاشة ... يتم إيقاف تشغيل الجهاز بعد حوالي 8 ثوانٍ من الضغط على المفتاح الأخير. لتغيير مدة الانتظار ، يجب عليك تعديل الوظيفة انتظر الزر في ملف garagefinger.ino.
كما ذكرنا في الفقرات السابقة ، يمكنك استخدام تسلسل تجاوز باستخدام النوى لأعلى / لأسفل متبوعًا بـ "OKللوصول إلى النظام. يعد هذا مفيدًا في المرة الأولى التي تقوم فيها بتنشيط الجهاز ، حيث لن يكون للماسح الضوئي في هذه المرحلة بصمات أصابع في ذاكرته. يتم إعطاء التسلسل الأولي من خلال التمثيل الثنائي 8 بت للرقم المخزن في المتغير تجاوز الكود في ملف garagefinger.ino حيث يتم تمثيل "1" بالزر "لأعلى" و "0" يمثله الزر "لأسفل".
هناك نقطة واحدة يجب مراعاتها وهي أنه في حالة تغيير تسلسل التجاوز ثم نسيانه لاحقًا دون إضافة بصمات أصابع إلى الجهاز ، فسيتم قفله بشكل فعال وسيتعين عليك إعادة برمجة ATMega328p وإجبار مسح EEPROM لمحو رمز الجهاز.
مزيد من المعلومات: instructables