Файл: Тема Разработка макета биометрической системы контроля доступа в помещение с использованием Arduino (на материалах ип титова И. И.).pptx

Карачевский филиал федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Орловский государственный университет имени И.С. Тургенева»

Тема: Разработка макета биометрической системы контроля доступа в помещение с использованием Arduino (на материалах ИП Титова И. И.).

Выполнил:Титов М.И.

Руководитель: Рудоманенко И.В.

Целью дипломного проекта является разработать макет биометрической системы контроля доступа в помещение с использованием Arduino (на материалах ИП Титова И. И.).

Задачи дипломного проекта:

• Описать аналоги разрабатываемого устройства;
• Описать функциональные требования к проектируемому макету;
• Описать компоненты для создания макета;
• Описать этапы сборки макета;
• Разработать программный код;
• Разработать руководство пользователя;
• Выполнить экономическое обоснование проекта;
• Выполнить анализ опасных и вредных факторов при работе за персональным компьютером.

Цель дипломного проекта
Arduino (IDE) - содержит текстовый редактор для написания кода, область сообщений, текстовую консоль, панель инструментов с кнопками для общих функций и ряд меню. Оно подключается к аппаратному обеспечению Arduino для загрузки программ и взаимодействия с ними.
Микроконтроллер

Отладочная плата Arduino UNO

Arduino UNO – плата микроконтроллера с открытым исходным кодом, основанная на микроконтроллере Microchip ATmega328P, разработанная Arduino.cc и первоначально выпущенная в 2010 году. Плата оснащена наборами цифровых и аналоговых выводов ввода-вывода, которые могут быть подключены к различным платам расширения и другим схемам. Плата имеет 14 цифровых выводов ввода-вывода, 6 аналоговых выводов ввода-вывода и программируется с помощью IDE Arduino через USB-кабель типа B. Она может питаться от USB-кабеля или разъемного разъема, который принимает напряжения от 7 до 20 вольт.

Подбор компонентов системы

Сканер отпечатков ЖК – дисплей 1602 Сервопривод

Компоненты системы

Тактовая кнопка Светодиоды Резистор

Блок питания Макетная плата

Схема подключения

Сборка макета

Поочерёдно фиксируем все тактовые кнопки в макетной плате, а также резисторы, идущие к светодиодам.

---

Продолжаем установку компонентов, устанавливаем индикационные светодиоды в макетной плате.

Далее устанавливаем оставшиеся основные компоненты на макетную плату, такие как LCD – дисплей, сервопривод, датчик отпечатков пальцев и плата Arduino Uno.

Сборка макета

После установки всех компонентов макета мы начинаем соединять их соединительными проводами. Блок кнопок подключается одним концом на выводы A0 – A3, а другим концом на вывод GND.

Резисторы, которые подключены к светодиодам соединяются с выводами D6, D7. Катод светодиодов подключаются на вывод GND.

Сервопривод подключается на выводы 5V, GND, D5. Потенциометр подключается на выводы 5V и GND.

Датчик отпечатков пальцев подключается на следующие выводы: 5V, GND, RX – D3, TX – D2.

Последним элементом макета, который необходимо подключить к плате Arduino Uno является LCD – дисплей. Он подключается на следующие выводы: выводы дисплея D7 – D4 на выводы платы Arduino Uno D7 – D11, E – D12, RS – D13, VSS – GND, VDD – 5V, V0 – третий вывод потенциометра.

Фрагмент управляющей программы

#include // библиотека для работы с ЖК дисплеем

LiquidCrystal lcd(13,12,11,10,9,8); // контакты к которым подключен ЖК дисплей

#include // библиотека чтобы организовать последовательную связь

SoftwareSerial fingerPrint(2, 3); // на контактах 2 и 3

#include // библиотека для работы с сервомотором

Servo myServo; // даем имя нашему сервомотору

#include // библиотека для работы с модулем датчика отпечатков пальцев

uint8_t id;

Adafruit_Fingerprint finger = Adafruit_Fingerprint(&fingerPrint);

#define enroll 14

#define del 15

#define up 16

#define down 17

#define openLight 6

#define closeLight 7

#define servoPin 5

void setup()

{

delay(1000);

myServo.attach(servoPin);

myServo.write(180);

pinMode(enroll, INPUT_PULLUP);

pinMode(up, INPUT_PULLUP);

pinMode(down, INPUT_PULLUP);

pinMode(del, INPUT_PULLUP);

pinMode(openLight, OUTPUT);

pinMode(closeLight, OUTPUT);

lcd.begin(16,2);

lcd.print("Security System");

lcd.setCursor(0,1);

lcd.print("by Finger Print");

delay(2000);

lcd.clear();

lcd.print("Circuit Digest");

lcd.setCursor(0,1);

lcd.print("Saddam Khan");

delay(2000);

finger.begin(57600);

Serial.begin(9600);

lcd.clear();

lcd.print("Finding Module");

lcd.setCursor(0,1);

delay(1000);

if (finger.verifyPassword())

{

Serial.println("Found fingerprint sensor!"); // датчик отпечатков пальцев найден

lcd.clear();

lcd.print("Found Module ");

delay(1000);

}

else

{

Serial.println("Did not find fingerprint sensor :("); // датчик отпечатков пальцев не найден

lcd.clear();

lcd.print("module not Found");

lcd.setCursor(0,1);

lcd.print("Check Connections");

while (1);

}

}

void loop()

{

lcd.setCursor(0,0);

lcd.print("Press UP/Down ");

lcd.setCursor(0,1);

Демонстрация работы

Список используемого оборудования и материалов

Комплектующие	Количество	Цена, рублях	Сумма, рублях
1	2	3	4
Arduino UNO	1	500,00	500,00
Модуль датчика отпечатков пальцев	1	1400,00	1400,00
ЖК дисплей	1	600,00	600,00
Сервопривод	1	300,00	300,00
Тактовая кнопка	4	50,00	200,00
Светодиод	2	70,00	140,00
Резистор	2	60,00	120,00
Блок питания	1	300,00	300,00
Продолжение таблицы 2
1	2	3	4
Печатная макетная плата	1	180,00	180,00
Соединительные провода	15	20,00	300,00
ИТОГО:			4040,00

При исследовании безопасности жизнедеятельности были:

• рассмотрены вредные и опасные производственные факторы, воздействующие на программиста во время работы;
• изучены мероприятия по обеспечению безопасности жизнедеятельности;
• рассмотрена освещенность в помещении;
• рассмотрено обеспечение электробезопасности и пожаробезопасности техническими способами и средствами

Заключение

В результате проделанной работы выполнено описание аналогов д макета биометрической системы контроля доступа в помещение с использованием Arduino, прописаны функциональные требования к проектируемому макету, описаны общие сведения о микроконтроллере Arduino Uno и его достоинства и недостатки, описан процесс создания устройства, а так же создана его схема. Было разработано руководство пользователя, проведен анализ опасных и вредных факторов, возникающих при эксплуатации проектируемого проекта.

---