基于Arduino和智能手機(jī)的指紋門鎖系統(tǒng)

傳統(tǒng)的基于鑰匙的門鎖現(xiàn)在正在慢慢退出趨勢，隨著物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境的增加，電子控制門鎖在市場上越來越受歡迎。人們現(xiàn)在正在建造物聯(lián)網(wǎng)控制的家庭，這不僅使控制設(shè)備變得容易，而且還為您的家庭增加了更多的安全性。有許多物聯(lián)網(wǎng)控制的鎖可用，如Web控制的門鎖，人臉識別門鎖等。

在這個項(xiàng)目中，我們將使用Arduino Nano與藍(lán)牙模塊，電磁鎖和安卓手機(jī)構(gòu)建一個生物識別鎖。除了硬件之外，還使用移動應(yīng)用程序掃描和驗(yàn)證指紋，并通過藍(lán)牙將確認(rèn)ID發(fā)送給Arduino。這里我們將使用智能手機(jī)指紋傳感器來鎖定和解鎖門鎖。

組件的要求

?Arduino納米

?藍(lán)牙模塊(HC05)

?繼電器模塊

?電磁鎖

?蜂鳴器

?LED

?跳線

電磁鎖

在傳統(tǒng)的門鎖中，有一把鑰匙來拉或推門閂，我們必須手動操作，但在電磁鎖中，門閂可以通過施加電壓自動操作。電磁鎖有一個低壓電磁閥，當(dāng)中斷(按鈕，繼電器等)被激活時，將門閂拉回門中。鎖存器將保持其位置，直到中斷被啟用。電磁鎖的工作電壓為12V。您也可以使用9V，但它會導(dǎo)致較慢的操作。電磁門鎖主要用于偏遠(yuǎn)地區(qū)，實(shí)現(xiàn)自動化操作，不涉及任何人力。

線路圖

使用Arduino實(shí)現(xiàn)指紋門鎖的電路圖如下：

這個項(xiàng)目的連接非常簡單。這里我們只連接一個電磁鎖，繼電器模塊，和一個藍(lán)牙模塊與Arduino Nano。繼電器的輸入引腳連接Arduino Nano的9號引腳，VCC和接地引腳連接Nano的5V和GND引腳，藍(lán)牙模塊的5V和GND引腳連接Nano的5V和GND， Tx和Rx引腳分別連接Nano的Rx和Tx。蜂鳴器的正引腳連接Arduino的引腳7，負(fù)引腳連接Arduino的GND。

藍(lán)牙是構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目非常有用的無線通信媒介，我們之前使用藍(lán)牙構(gòu)建了許多物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目。

代碼的解釋

使用Arduino的指紋鎖的完整代碼在頁面末尾給出。下面給出了代碼的逐步描述。

Arduino Nano和藍(lán)牙模塊通過串行通信進(jìn)行通信，這使得代碼非常簡單。由于我們使用Arduino的硬件串行引腳(Rx & Tx)而不是軟件串行，因此我們不需要包含用于串行通信的庫。

該代碼的基本功能是監(jiān)控傳入的串行數(shù)據(jù)，并將其與預(yù)定義的條件進(jìn)行比較，如果指紋經(jīng)過授權(quán)，則打開鎖，否則保持鎖定狀態(tài)。

因此，通過聲明一個變量來保存從藍(lán)牙接收到的數(shù)據(jù)并定義中繼和蜂鳴器連接的Arduino引腳來啟動代碼。

在setup()函數(shù)中，以9600的波特率啟動串行通信，并為Relay和蜂鳴器引腳設(shè)置pinMode。

接下來，在loop()函數(shù)中，檢查來自藍(lán)牙模塊的數(shù)據(jù)是否可用，如果數(shù)據(jù)可用，則讀取數(shù)據(jù)并將其存儲在一個變量中。之后，使用if語句對其進(jìn)行比較，看看它是1還是0。如果數(shù)據(jù)為1，則打開鎖，如果數(shù)據(jù)為0，則保持鎖。

基于Arduino的指紋門鎖Android應(yīng)用程序

這個項(xiàng)目的應(yīng)用程序是使用Kodular應(yīng)用程序發(fā)明人設(shè)計的。使用Kodular創(chuàng)建應(yīng)用程序非常簡單;你可以根據(jù)你的項(xiàng)目流程圖組合這些塊來制作一個應(yīng)用程序。

要使用Kodular創(chuàng)建應(yīng)用程序，請導(dǎo)航到Kodular。如果你還沒有創(chuàng)建一個賬戶，登錄到你的賬戶，然后點(diǎn)擊“創(chuàng)建應(yīng)用”選項(xiàng)。

之后，您將被帶到Projects屏幕。點(diǎn)擊“Create Project”按鈕創(chuàng)建一個項(xiàng)目。

命名應(yīng)用程序并單擊“完成”。項(xiàng)目將被創(chuàng)建，您將被帶到項(xiàng)目的設(shè)計器頁面?，F(xiàn)在在Designer頁面上，從components Palette中添加這四個組件來創(chuàng)建應(yīng)用程序的布局：Bluetooth Client， Fingerprint， List Picker和Image Button。列表選擇器和按鈕可以在“用戶界面”中找到，而指紋和藍(lán)牙可以從“傳感器”和“連接”中選擇。

可以通過更改每個塊的屬性來更改屏幕屬性。

之后，移動到“Blocks”屏幕，使用Blocks構(gòu)建應(yīng)用程序。

現(xiàn)在向下滾動，點(diǎn)擊“List_Picker1”，拖放第一個代碼塊，如圖所示：

在下一步中，單擊“Control”塊，然后在Viewer屏幕上拖放第一個代碼塊。

之后，轉(zhuǎn)到“Bluetooth_client1”塊并選擇“Bluetooth_client”。連接代碼塊。

然后轉(zhuǎn)到“List_Picker”模塊，選擇“Selection code”模塊，如下圖所示。

現(xiàn)在在下一步中，再次轉(zhuǎn)到“List_Picker”塊并選擇“List_Picker”。文本到代碼塊如下圖所示。

之后，轉(zhuǎn)到“Text”塊并選擇第一個代碼塊。

這樣，第一個代碼塊就完成了。我們需要再創(chuàng)建三個代碼塊來調(diào)用Android手機(jī)的指紋傳感器并驗(yàn)證指紋。完整的代碼塊如下圖所示。使用此圖片連接其余的代碼塊。

當(dāng)所有的塊連接，導(dǎo)出。apk文件在您的筆記本電腦上，或者您可以直接導(dǎo)出apk到您的手機(jī)使用QR碼。

此應(yīng)用程序的。aia和。apk文件可以從這里下載。

生物識別鎖的3D打印外殼

我為這個生物識別鎖設(shè)計了一個3D打印的外殼。為此，我測量了Perfboard和LED孔的尺寸。一旦完成，設(shè)計看起來就像下面這樣。

之后，我將它導(dǎo)出為STL文件，根據(jù)打印機(jī)設(shè)置進(jìn)行切片，最后打印出來。STL文件可從Thingiverse下載，您可以使用它打印自己的大小寫。

打印完外殼后，將電路組裝到外殼中，它看起來像下面這樣。

使用Arduino項(xiàng)目測試指紋門鎖

在安裝。apk并按照電路圖連接硬件后，將Arduino連接到筆記本電腦并上傳代碼(在上傳代碼之前移除TX和Rx引腳)。之后，打開手機(jī)的藍(lán)牙，然后將藍(lán)牙模塊與手機(jī)配對。

現(xiàn)在打開應(yīng)用，點(diǎn)擊藍(lán)牙圖標(biāo)，連接藍(lán)牙模塊。

藍(lán)牙模塊與應(yīng)用連接后，藍(lán)牙圖標(biāo)變?yōu)殒i定圖標(biāo)。

之后，觸摸指紋按鈕，它會要求你掃描指紋傳感器上的手指。如果指紋是真實(shí)的，那么它將打開門，否則門將保持鎖定狀態(tài)。

這就是你如何使用智能手機(jī)的指紋傳感器來控制門鎖。

本文編譯自iotdesignpro