Оптический сканер отпечатков пальцев: инструкция, подключение, примеры использования и документация

Используйте оптический сканер для управления электроникой с помощью биометрических данных или создания системы учёта рабочего времени. Сенсор отпечатков пальцев подружит дактилоскопическую идентификацию пользователей с миром Arduino или Raspberry Pi. 

Сканер общается с управляющей платой по протоколу UART. В зависимости от управляющей платформы выберите вариант подключения.

На управляющей плате Iskra JS и Arduino платах с микроконтроллером ATmega32U4 / ATSAMD21G18, интерфейс UART выведен на контактные пины, а данные по USB переедаются через виртуальный COM-порт. Это даёт возможность одновременно подключить модуль к аппаратному UART и выполнять отладку по USB.

Список поддерживаемых плат:

• Iskra JS
• Iskra Neo
• Arduino Leonardo

При подключении к платам формата Arduino R3 удобно использовать Troyka Shield.

В качестве примера все сканированные штрихкоды выведем в консоль.

barcodeReadingHardwareSerial.ino

// serial-порт к которому подключён Barcode-модуль
#define BARCODE_SERIAL    Serial1
 
void setup()
{
  // открываем последовательный порт для мониторинга действий в программе
  // и передаём скорость 9600 бод
  Serial.begin(9600);
  // ждём, пока не откроется монитор последовательного порта
  // для того, чтобы отследить все события в программе
  while (!Serial) {
  }
  Serial.println("Serial init OK");
  // открываем Serial-соединение с Barcode-модулем на скорости 9600 бод
  BARCODE_SERIAL.begin(9600);
  // печатаем строку
  Serial.println("Barcode init is OK");
  // печатаем строку
  Serial.print("GPS init is OK on speed 9600");
}
 
void loop()
{
  // если приходят данные из Barcode-модуля - отправим их в порт компьютера
  if (BARCODE_SERIAL.available()) {
    Serial.write(BARCODE_SERIAL.read());
  }
  // если приходят данные из компьютера - отправим их в Barcode-модуль
  if (Serial.available()) {
    BARCODE_SERIAL.write(Serial.read());
  }
}

На управляющих платформах Arduino с микроконтроллером ATmega328 / ATmega2560, интерфейс UART выведен на контактные пины платы и он же используется для отладки по USB. Это означает невозможность использовать одновременно прошивку/отладку по USB и общение со сканером отпечатков пальцев. Решение проблемы — программный UART. Подключите пины TX и RX сканера к другим контактам управляющей платы и используйте библиотеку SoftwareSerial.

Для примера подключим управляющие пины сканера TX и RX — на 10 и 11 контакты управляющей платы.

При подключении удобно использовать Troyka Shield.

В качестве примера все сканированные штрихкоды выведем в консоль.

barcodeReadingSoftserial.ino

// библиотека для работы программного Serial
#include <SoftwareSerial.h>
 
// создаём объект для работы с программным Serial
// и назначаем ему пины RX и TX
SoftwareSerial mySerial(10, 11);
 
// serial-порт к которому подключён Barcode-модуль
#define BARCODE_SERIAL    mySerial
 
void setup()
{
  // открываем последовательный порт для мониторинга действий в программе
  // и передаём скорость 9600 бод
  Serial.begin(9600);
  // ждём, пока не откроется монитор последовательного порта
  // для того, чтобы отследить все события в программе
  while (!Serial) {
  }
  Serial.print("Serial init OK");
  // открываем Serial-соединение с Barcode-модулем на скорости 9600 бод
  BARCODE_SERIAL.begin(9600);
  // печатаем строку
  Serial.println("Barcode init is OK");
  // печатаем строку
  Serial.print("GPS init is OK on speed 9600");
}
 
void loop()
{
  // если приходят данные из Barcode-модуля - отправим их в порт компьютера
  if (BARCODE_SERIAL.available()) {
    Serial.write(BARCODE_SERIAL.read());
  }
  // если приходят данные из компьютера - отправим их в Barcode-модуль
  if (Serial.available()) {
    BARCODE_SERIAL.write(Serial.read());
  }
}

На платформах форм-фактора Arduino Mega 2560 интерфейс UART выведен на контактные пины платы и он же используется для отладки по USB. Это означает невозможность использовать одновременно прошивку/отладку по USB и общение со сканером отпечатков.

Но на платах такого форм-фактора есть ещё дополнительно три аппаратных UART:

• Serial1: пины 19(RX1) и 18(TX1);
• Serial2: пины 17(RX2) и 16(TX2);
• Serial3: пины 15(RX3) и 14(TX3).

Список поддерживаемых плат:

• Arduino Mega 2560
• Iskra Mega
• Arduino ADK
• Arduino Due

Для примера подключим управляющие пины сканера TX и RX к аппаратному интерфейсу UART Serial2 — на 17 и 16 контакты управляющей платы.

При подключении удобно использовать Troyka Mega Tail Shield.

В качестве примера все сканированные штрихкоды выведем в консоль.

barcodeReadingHardwareSerial.ino

// serial-порт к которому подключён Barcode-модуль
#define BARCODE_SERIAL    Serial2
 
void setup()
{
  // открываем последовательный порт для мониторинга действий в программе
  // и передаём скорость 9600 бод
  Serial.begin(9600);
  // ждём, пока не откроется монитор последовательного порта
  // для того, чтобы отследить все события в программе
  while (!Serial) {
  }
  Serial.println("Serial init OK");
  // открываем Serial-соединение с Barcode-модулем на скорости 9600 бод
  BARCODE_SERIAL.begin(9600);
  // печатаем строку
  Serial.println("Barcode init is OK");
  // печатаем строку
  Serial.print("GPS init is OK on speed 9600");
}
 
void loop()
{
  // если приходят данные из Barcode-модуля - отправим их в порт компьютера
  if (BARCODE_SERIAL.available()) {
    Serial.write(BARCODE_SERIAL.read());
  }
  // если приходят данные из компьютера - отправим их в Barcode-модуль
  if (Serial.available()) {
    BARCODE_SERIAL.write(Serial.read());
  }
}

• Микроконтроллер: STM32F205
• Сенсор: оптический
• Разрешение отпечатка: 248×296
• Кол-во сохранённых отпечатков: до 1000
• Кол-во уровней доступа пользователей: 10
• Ложные положительные срабатывания: <0,001%
• Ложные отрицательные срабатывания: <0,1%
• Время считывания отпечатка: <0,5 с
• Время сравнения отпечатка: <0,5 с
• Формат представления отпечатков: ISO19794-2
• Интерфейс: UART
• Скорость передачи данных: 9600–57600 бит/с
• Напряжение питания: 3,3–5 В
• Ток потребления: <50 мА
• Габариты модуля управления: 46×28 мм
• Габариты считывателя: 48×21×25 мм

• Оптический сканер отпечатков в магазине.
• Векторное изображение сканера
• User Manual на оптический модуль отпечатков пальца