Hệ thống chấm công lớp học máy quét vân tay (GT-521F32): 9 bước

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:34

Dự án này là một hệ thống ghi sổ tham dự đơn giản sử dụng GT-521F32, một máy quét vân tay quang học chi phí thấp của Sparkfun để quét và ghi lại ai cũng như khi ai đó đăng nhập.

Bước 1: Lựa chọn bộ phận

Thành phần chính

• Máy quét vân tay (GT-521F32) -

  Trình kết nối JST với tiêu đề.1in -

• Màn hình LCD ký tự 16x2 -
• Bộ vít M3 Nylon -
• Mô-đun đồng hồ thời gian thực DS1307 -
• Mô-đun chuyển mức MicroSD 5v-3.3v -

Thành phần PCB

Xem tệp BOM CSV để xem tất cả các thành phần được sử dụng trong Thiết kế PCB

Bước 2: Sử dụng máy quét

Ban đầu, tôi bắt đầu thử nghiệm máy quét bên ngoài bất kỳ thiết kế nào bằng cách sử dụng một ứng dụng thử nghiệm được cung cấp cho máy quét có thể tìm thấy tại đây.

Giao tiếp từ máy quét với máy tính có thể được thực hiện theo một trong ba cách

1. Bộ chuyển đổi USB sang UART - FT-232RL -
2. Arduino được tải lên với một bản phác thảo nối tiếp được tải
3. Hàn kết nối USB trực tiếp với các miếng đệm trên mô-đun

Khi kết nối mô-đun với arduino hoặc bộ chuyển đổi UART, sơ đồ chân sẽ như vậy

Máy quét_Arduino

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

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

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

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

* Đảm bảo rằng khi kết nối chân RX của Máy quét để sử dụng bộ chia điện áp nếu sử dụng thiết bị logic 5v vì chân chỉ tương thích với logic 3,3v

Hướng dẫn hookup đầy đủ hơn có thể được tìm thấy tại đây -

Những điều tôi khuyên bạn nên hoàn thành trong bước này là:

• Xác minh chức năng của máy quét

  • Đảm bảo nó có thể đăng ký bản in
  • Đảm bảo nó có thể nhận dạng bản in
• Đăng ký các bản in mà bạn muốn sử dụng trong hệ thống

* Chương trình đầy đủ không có chức năng chức năng đăng ký do hạn chế về bộ nhớ, hãy nhớ đăng ký các bản in trước khi sử dụng chương trình chính. Hãy nhớ ghi lại số ID của từng người bạn đăng ký.

Bước 3: Sơ đồ thiết kế

Đây là giản đồ cho hệ thống sử dụng EAGLE 9.0

Tôi đã phải tạo một phần tùy chỉnh cho mô-đun dấu tay mà tôi sẽ đưa vào đây.

* Mạch sạc và tăng cường pin là tùy chọn và có thể bỏ đi nếu muốn. Tôi cũng đã đưa vào các lỗ gắn thiết kế và tiêu đề cho mô-đun pin sparkfun.

Bước 4: Thiết kế PCB

Thiết kế PCB này là 99mm x 99mm, chỉ dưới kích thước tiêu chuẩn để đặt hàng pcb giá rẻ, thường có giới hạn là 100mm x 100mm.

Các lỗ tương thích với bu lông M3 và nên sử dụng chân đế nylon để nâng bảng lên khỏi mặt đất vì các mô-đun sparkfun được thiết kế để gắn dưới bảng.

Hiện tại, tôi khuyên dùng JLC PCB để sản xuất, vì họ cung cấp dịch vụ quay vòng 48 giờ và vận chuyển DHL. Trong số hàng chục lần tôi đã đặt hàng từ họ, mọi đơn hàng đều đến trong vòng 7 ngày

Bước 5: Lắp ráp PCB

Tất cả các thành phần trên bo mạch là SMD, điện trở và tụ điện là 0805.

Khi hàn bo mạch, tôi khuyên bạn nên bắt đầu với AtMega328 và các thành phần cơ bản nhất cần thiết để nó hoạt động.

Chức năng cơ bản có thể có bằng cách hàn Bộ tạo dao động tinh thể, điện trở 1M ohm của nó và hai điện trở kéo lên cho chân đặt lại. Khi bạn đã hàn các thành phần đó, hãy chuyển sang bước tiếp theo để ghi bộ nạp khởi động và sau đó quay lại để hoàn thành phần còn lại của quá trình hàn.

Sau khi ghi bộ nạp khởi động, hàn FT-232RL để kiểm tra chức năng USB là bước tiếp theo hợp lý. Để kiểm tra điều này, bạn chỉ cần hàn FT-232RL, cổng MicroUSB và tụ ghép nối đặt lại. Bạn cũng có thể thêm đèn led cho RX và TX để có phản hồi trực quan, nhưng chúng không cần thiết. Bạn cũng cần thêm các điện trở dòng TX RX.

* Dây nối bạn thấy trong hình được kết nối với FT-232RL là không cần thiết, tôi đã mắc lỗi khi kết nối đường sắt nguồn với thiết bị, nhưng đã được khắc phục trong bản sửa đổi của PCB được tải lên Có thể hướng dẫn này.

Sau khi xác minh kết nối USB hoạt động, hãy hàn màn hình LCD với bo mạch (hoặc kết nối nó qua các tiêu đề nếu bạn muốn sử dụng lại màn hình trong tương lai) và chiết áp tương phản của nó. Sau đó, kết nối RTC và các mô-đun thẻ SD. Cuối cùng, hàn đầu nối của máy quét dấu vân tay vào bo mạch và gắn nó vào đế.

Bước 6: Ghi Bootloader

Đối với dự án này, Atmega328 cần được ghi bằng bộ nạp khởi động mini Arduino pro. Các chân ICSP được tiếp xúc trên PCB cho mục đích này và được sắp xếp như trong sơ đồ.

Bạn có thể tìm thấy hướng dẫn đầy đủ về cách ghi boot-loader tại đây -

Bước 7: Mã

Tôi sẽ thành thật và nói rằng kỹ năng lập trình của tôi không phải là một trong những điểm mạnh của tôi, và có thể nói rằng mã khá lộn xộn, và tôi hoan nghênh nếu nó khó hiểu. Phần lớn nó được vay từ các nguồn khác và được cấu hình lại để phù hợp với dự án.

Hai dự án mà tôi dựa vào để tham khảo được liên kết ở đây:

TỰ LÀM MỞ CỬA GARAGE QUÉT VÂN TAY -

Ví dụ về Petit FS -

Các thư viện được sử dụng trong dự án này có thể được tìm thấy ở đây:

Thư viện FPS_GT511C3 -

Thư viện DS1307 RTC -

Thư viện PetitFS

Trước khi bạn tải lên mã, hãy đảm bảo đặt thời gian chính xác trên RTC bằng cách sử dụng bản phác thảo mẫu từ Thư viện DS1307.

Trong chương trình chính, chuỗi đầu tiên chứa đầy đủ các tên tương ứng với số ID của dấu vân tay được lưu trữ trên cơ sở dữ liệu của máy quét. Các tên được liệt kê theo thứ tự, vì vậy chỉ cần thay đổi tên của mỗi ID để phù hợp với nhu cầu của bạn. Tên này sẽ được hiển thị trên màn hình và được ghi trên thẻ SD.

Bước 8: Trường hợp

Vỏ được làm từ 1/8 bằng ván ép và được thiết kế để cắt trên hệ thống khắc laser.

Tôi đã sử dụng keo dán gỗ để giữ phần dưới và hai bên lại với nhau, và các giá đỡ bằng nylon để giữ tấm trên cùng và PCB vào bảng. Điều này cho phép dễ dàng tháo PCB ra khỏi vỏ nếu cần.

Bước 9: Kết luận

Tôi hy vọng bạn thích dự án này, vui lòng cho tôi biết nếu tôi bỏ lỡ bất kỳ chi tiết nào có thể giúp bạn hoàn thành công trình của riêng mình.

Đây là trang Github của tôi nếu bạn muốn xem các dự án khác của tôi.

Cảm ơn