பென் மாநில பல்கலைக்கழக ஆராய்ச்சியாளர்களின் கூற்றுப்படி, மனிதர்கள் மக்கள் மீது இயந்திரங்களை நம்புவதற்கான வாய்ப்புகள் அதிகம், இது எங்கள் ஏடிஎம் முள் ஒரு இயந்திரத்திற்கு மிக எளிதாக வெளிப்படுத்துவதிலிருந்து எங்களிடமிருந்து தெளிவாகிறது. இன்று, AI, இயந்திர கற்றல், அரட்டை போட்கள், ஸ்மார்ட் ஸ்பீக்கர்கள், ரோபோக்கள் போன்றவை தீவிரமாக முன்னேறி வரும் உலகில், மனிதர்களுக்கும் ரோபோக்களுக்கும் இடையிலான இந்த சினெர்ஜி அதிகரிக்க மட்டுமே அமைக்கப்பட்டுள்ளது. இன்று, பிரிட்ஜ் டோல் சேகரிப்பாளர்கள் முதல் செக்-அவுட் காசாளர்கள் வரை எங்களைச் சுற்றியுள்ள அனைத்தும் இயந்திரங்களால் மாற்றப்பட்டு வேலைகளை எளிதாகவும் திறமையாகவும் செய்யப்படுகின்றன. கட்டத்தைத் தொடர, இந்த திட்டத்தில், ஏ.வி.ஆர் மைக்ரோகண்ட்ரோலர்களைப் பயன்படுத்தி ஒரு பயோ-மெட்ரிக் வருகை முறையை உருவாக்குவோம். இந்த அமைப்பு மிகவும் நம்பகமானதாகவும் திறமையாகவும் இருக்கும், ஏனெனில் இது நேரத்தை மிச்சப்படுத்தும் மற்றும் டாட்ஜர்களைத் தவிர்க்கும்.
கைரேகை வருகை முறைகள் ஏற்கனவே சந்தையிலிருந்து நேரடியாகக் கிடைக்கின்றன, ஆனால் ஒன்றை உருவாக்குவதை விட வேடிக்கையானது என்ன? ஒரு எளிய RFID அடிப்படையிலான வருகை முறையிலிருந்து Arduino மற்றும் ராஸ்பெர்ரி பை ஆகியவற்றைப் பயன்படுத்தி IoT அடிப்படையிலான பயோமெட்ரிக் வருகை அமைப்பு வரை பலவிதமான வருகை முறைகளையும் நாங்கள் உருவாக்கியுள்ளோம். இந்த திட்டத்தில், வருகையை பதிவு செய்ய கைரேகை தொகுதி மற்றும் ஏ.வி.ஆர் (அட்மேகா 32) ஆகியவற்றைப் பயன்படுத்தியுள்ளோம். கைரேகை சென்சார் பயன்படுத்துவதன் மூலம், கணினி பயனர்களுக்கு மிகவும் பாதுகாப்பாக மாறும். ஏ.வி.ஆரைப் பயன்படுத்தி கைரேகை அடிப்படையிலான பயோமெட்ரிக் வருகை முறையை உருவாக்குவதற்கான தொழில்நுட்ப விவரங்களை பின்வரும் பிரிவுகள் விளக்குகின்றன.
தேவையான கூறுகள்
- ஆட்மேகா 32 -1
- கைரேகை தொகுதி (r305) -1
- புஷ் பொத்தான் அல்லது சவ்வு பொத்தான்கள் - 4
- எல்.ஈ.டி -2
- 1 கே மின்தடையம் -2
- 2.2 கே மின்தடை -1
- பவர் 12 வி அடாப்டர்
- கம்பிகளை இணைக்கிறது
- பஸர் -1
- 16x2 எல்சிடி -1
- பிசிபி அல்லது ரொட்டி வாரியம்
- RTC தொகுதி (ds1307 அல்லது ds3231) -1
- எல்எம் 7805 -1
- 1000uf, 10uf மின்தேக்கி -1
- பர்க்ஸ்டிப்ஸ் ஆண் பெண்
- DC ஜாக் (விரும்பினால்)
- BC547 டிரான்சிஸ்டர் -1
இந்த கைரேகை வருகை அமைப்பு சுற்றுவட்டத்தில், ஒரு நபரின் அல்லது பணியாளரின் அடையாளத்தை அங்கீகரிக்க கைரேகை சென்சார் தொகுதியைப் பயன்படுத்தினோம். இங்கே நாம் 4 புஷ் பொத்தான்களைப் பதிவு, நீக்கு, அதிகரிப்பு மற்றும் குறைப்பு விரல்-அச்சு தரவைப் பயன்படுத்துகிறோம் . ஒரு புதிய நபரை கணினியில் சேர்ப்பதற்கு விசை 1 பயன்படுத்தப்படுகிறது. எனவே பயனர் ஒரு புதிய விரலை பதிவு செய்ய விரும்பினால், அவர் / அவள் விசை 1 ஐ அழுத்த வேண்டும், பின்னர் எல்சிடி கைரேகை சென்சாரில் இரண்டு முறை ஒரு விரலை வைக்கும்படி அவரிடம் / அவரிடம் கேட்கிறது, பின்னர் அது ஒரு ஊழியர் ஐடியைக் கேட்கிறது. இதேபோல், விசை 2 இரட்டை செயல்பாட்டைக் கொண்டுள்ளது, பயனர் புதிய விரலைப் பதிவுசெய்யும்போது, அவர் / அவள் விரல்-அச்சு ஐடியைத் தேர்ந்தெடுக்க வேண்டும்3 மற்றும் 4 என்ற மற்றொரு இரண்டு விசைகளைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம், இப்போது பயனர் தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட ஐடியுடன் தொடர விசை 1 ஐ அழுத்த வேண்டும் (இந்த முறை இந்த விசை சரி போல நடந்துகொள்கிறது). மைக்ரோகண்ட்ரோலரின் EEPROM இலிருந்து தரவை மீட்டமைக்க அல்லது நீக்கவும் விசை 2 பயன்படுத்தப்படுகிறது.
கைரேகை சென்சார் தொகுதி விரலின் அச்சுப் படத்தைப் பிடிக்கிறது, பின்னர் அதை சமமான வார்ப்புருவாக மாற்றுகிறது மற்றும் மைக்ரோகண்ட்ரோலரால் தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட ஐடியின் படி அவற்றை அதன் நினைவகத்தில் சேமிக்கிறது. அனைத்து செயல்முறைகளும் மைக்ரோகண்ட்ரோலரால் கட்டளையிடப்படுகின்றன, விரலின் அச்சின் படத்தை எடுப்பது போல; அதை வார்ப்புருக்களாக மாற்றவும் மற்றும் ஐடி போன்றவற்றை சேமிக்கவும். விரல் அச்சு சென்சார் பாதுகாப்பு அமைப்பு மற்றும் கைரேகை சென்சார் வாக்குப்பதிவு இயந்திரத்தை நாங்கள் உருவாக்கியுள்ள இந்த மற்ற விரல் அச்சு சென்சார் திட்டங்களையும் நீங்கள் பார்க்கலாம்.
சுற்று வரைபடம்
கைரேகை அடிப்படையிலான வருகை அமைப்பு திட்டத்திற்கான முழுமையான சுற்று வரைபடம் கீழே காட்டப்பட்டுள்ளது. திட்டத்தின் அனைத்து செயல்முறைகளையும் கட்டுப்படுத்த இது Atmega32 மைக்ரோகண்ட்ரோலரைக் கொண்டுள்ளது. புஷ் அல்லது மெம்பிரேன் பொத்தான் பதிவுசெய்தல், நீக்குதல், வருகைக்கான ஐடிகளைத் தேர்ந்தெடுப்பதற்குப் பயன்படுத்தப்படுகிறது, குறிப்பிற்கு ஒரு பஸர் பயன்படுத்தப்படுகிறது மற்றும் இயந்திரத்தை எவ்வாறு பயன்படுத்துவது என்பது குறித்து பயனருக்கு அறிவுறுத்த 16x2 எல்சிடி.
சுற்று வரைபடத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, புஷ் அல்லது மெம்பிரேன் பொத்தான்கள் நேரடியாக தரையில் தொடர்பாக மைக்ரோகண்ட்ரோலரின் பின் PA2 (ENROLL key 1), PA3 (DEL key 2), PA0 (UP key 3), PA1 (DOWN key 4) உடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளன. அல்லது PA4. ஒரு எல்.ஈ.டி மைக்ரோகண்ட்ரோலரின் முள் பிசி 2 இல் 1 கே மின்தடையின் மூலம் தரையில் இணைக்கப்பட்டுள்ளது. கைரேகை தொகுதியின் Rx மற்றும் Tx ஆகியவை மைக்ரோகண்ட்ரோலரின் சீரியல் முள் PD1 மற்றும் PD3 இல் நேரடியாக இணைக்கப்பட்டுள்ளன. எல்எம் 7805 மின்னழுத்த சீராக்கி மூலம் முழு சுற்றுக்கு மின்சாரம் வழங்க 5 வி வழங்கல் பயன்படுத்தப்படுகிறதுஇது 12v dc அடாப்டரால் இயக்கப்படுகிறது. முள் பிசி 3 இல் ஒரு பஸர் இணைக்கப்பட்டுள்ளது. ஒரு 16x2 எல்சிடி 4-பிட் பயன்முறையில் கட்டமைக்கப்பட்டுள்ளது மற்றும் அதன் ஆர்எஸ், ஆர்.டபிள்யூ, ஈ.என், டி 4, டி 5, டி 6 மற்றும் டி 7 ஆகியவை மைக்ரோகண்ட்ரோலரின் முள் பிபி 0, பிபி 1, பிபி 2, பிபி 4, பிபி 5, பிபி 6, பிபி 7 இல் நேரடியாக இணைக்கப்பட்டுள்ளன. RTC தொகுதி I2Cpin PC0 SCL மற்றும் PC1 SDA இல் இணைக்கப்பட்டுள்ளது. தற்போதைய நேரத்தைப் பெறுவதற்கு PD7 மென்மையான UART Tx முள் பயன்படுத்தப்படுகிறது.
கைரேகை வருகை அமைப்பு எவ்வாறு செயல்படுகிறது
பயனர் கைரேகை தொகுதிக்கு மேல் தனது விரலை வைக்கும்போதெல்லாம் கைரேகை தொகுதி விரல் படத்தைப் பிடிக்கிறது, மேலும் கணினியில் இந்த கைரேகையுடன் ஏதேனும் ஐடி தொடர்புடையதா எனத் தேடுங்கள். கைரேகை ஐடி கண்டறியப்பட்டால், எல்சிடி வருகை பதிவுசெய்யப்பட்டதைக் காண்பிக்கும், அதே நேரத்தில் பஸர் ஒரு முறை பீப் செய்யும்.
கைரேகை தொகுதிடன், நேரம் மற்றும் தேதி தரவுகளுக்கான ஆர்டிசி தொகுதியையும் பயன்படுத்தியுள்ளோம். நேரமும் தேதியும் கணினியில் தொடர்ச்சியாக இயங்குகின்றன, எனவே ஒரு உண்மையான பயனர் கைரேகை சென்சார் மீது விரலை வைக்கும் போதெல்லாம் மைக்ரோகண்ட்ரோலர் நேரத்தையும் தேதியையும் எடுக்கலாம், பின்னர் அவற்றை ஒதுக்கப்பட்ட நினைவகத்தில் EEPROM இல் சேமிக்கலாம்.
விசையை அழுத்தி வைத்திருப்பதன் மூலம் பயனர் வருகைத் தரவைப் பதிவிறக்கலாம் 4. விநியோகத்தை சுற்றுடன் இணைத்து காத்திருங்கள், சிறிது நேரம் கழித்து, எல்சிடி 'பதிவிறக்குதல்….' காண்பிக்கும். சீரியல் மானிட்டர் வழியாக வருகை தரவை பயனர் காணலாம், இங்கே இந்த குறியீடு மென்பொருளில் UART முள் PD7-pin20 இல் Tx ஆக திட்டமிடப்பட்டுள்ளது. சீரியல் டெர்மினல் வழியாக வருகை தரவைக் காண பயனருக்கு யூ.எஸ்.பி மாற்றிக்கு ஒரு டி.டி.எல் தேவை.
And if the user wants to delete all the data then he/she has to press and hold key 2 and then connect power and wait for some time. Now after some time LCD will show ‘Please wait…’ and then ‘Record Deleted successfully’. These two steps are not shown in demonstration video given in the end.
Code Explanation
Complete code along with the video for this biometric attendance system is given at the end. Code of this project is a little bit lengthy and complex for beginner. Hence we have tried to take descriptive variables to make good readability and understanding. First of all, we have included some necessary header file then written macros for different-different purpose.
#define F_CPU 8000000ul #include #include
After this, we have declared some variables and arrays for fingerprint command and response. We have also added some functions for fetching and setting data to RTC.
void RTC_stp() { TWCR=(1<
Then we have some functions for LCD which are responsible to drive the LCD. LCD driver function is written for 4-bit mode drive. Followed by that we also have some UART driver functions which are responsible for initializing UART and exchanging data between fingerprint sensor and microcontroller.
void serialbegin() { UCSRC = (1 << URSEL) - (1 << UCSZ0) - (1 << UCSZ1); UBRRH = (BAUD_PRESCALE >> 8); UBRRL = BAUD_PRESCALE; UCSRB=(1<
Now we have some more UART function but they are software UART. It is used for transferring saved data to the computer via serial terminal. These functions are delay-based and don’t use any type of interrupt. And for UART only tx signal will work and we have hardcoded baud rate for soft UART as 9600.
void SerialSoftWrite(char ch) { PORTD&=~(1<<7); _delay_us(104); for(int i=0;i<8;i++) { if(ch & 1) PORTD-=(1<<7); else PORTD&=~(1<<7); _delay_us(104); ch>>=1; } PORTD-=(1<<7); _delay_us(104); } void SerialSoftPrint(char *str) { while(*str) { SerialSoftWrite(*str); str++; } }
Followed by that we have functions that are responsible for displaying the RTC time in the LCD. The below given functions are used for writing attendance data to EEPROM and reading attendance data from EEPROM.
int eeprom_write(unsigned int add,unsigned char data) { while(EECR&(1<
The below function is responsible for reading fingerprint image and convert them in template and matching with already stored image and show result over LCD.
void matchFinger() { // lcdwrite(1,CMD); // lcdprint("Place Finger"); // lcdwrite(192,CMD); // _delay_ms(2000); if(!sendcmd2fp((char *)&f_detect,sizeof(f_detect))) { if(!sendcmd2fp((char *)&f_imz2ch1,sizeof(f_imz2ch1))) { if(!sendcmd2fp((char *)&f_search,sizeof(f_search))) { LEDHigh; buzzer(200); uint id= data; id<<=8; id+=data; uint score=data; score<<=8; score+=data; (void)sprintf((char *)buf1,"Id: %d",(int)id); lcdwrite(1,CMD); lcdprint((char *)buf1); saveData(id); _delay_ms(1000); lcdwrite(1,CMD); lcdprint("Attendance"); lcdwrite(192,CMD); lcdprint("Registered"); _delay_ms(2000); LEDLow; }
Followed by that we have a function that is used for enrolling a new finger and displaying the result or status on LCD. Then the below function is used for deleting stored fingerprint from the module by using id number and show status of the same.
void deleteFinger() { id=getId(); f_delete=id>>8 & 0xff; f_delete=id & 0xff; f_delete=(21+id)>>8 & 0xff; f_delete=(21+id) & 0xff; if(!sendcmd2fp(&f_delete,sizeof(f_delete))) { lcdwrite(1,CMD); sprintf((char *)buf1,"Finger ID %d ",id); lcdprint((char *)buf1); lcdwrite(192, CMD); lcdprint("Deleted Success"); } else { lcdwrite(1,CMD); lcdprint("Error"); } _delay_ms(2000); }
Below function is responsible for sending attendance data to serial terminal via soft UART pin PD7 and TTL to USB converter.
/*function to show attendence data on serial moinitor using softserial pin PD7*/ void ShowAttendance() { char buf; lcdwrite(1,CMD); lcdprint("Downloding…."); SerialSoftPrintln("Attendance Record"); SerialSoftPrintln(" "); SerialSoftPrintln("S.No ID1 ID2 Id3 ID4 ID5 "); //serialprintln("Attendance Record"); //serialprintln(" "); //serialprintln("S.No ID1 ID2 Id3 ID4 ID5"); for(int cIndex=1;cIndex<=8;cIndex++) { sprintf((char *)buf,"%d " "%d:%d:%d %d/%d/20%d " "%d:%d:%d %d/%d/20%d " "%d:%d:%d %d/%d/20%d " "%d:%d:%d %d/%d/20%d " "%d:%d:%d %d/%d/20%d ", cIndex, eeprom_read((cIndex*6)),eeprom_read((cIndex*6)+1),eeprom_read((cIndex*6)+2),eeprom_read((cIndex*6)+3),eeprom_read((cIndex*6)+4),eeprom_read((cIndex*6)+5), eeprom_read((cIndex*6)+48),eeprom_read((cIndex*6)+1+48),eeprom_read((cIndex*6)+2+48),eeprom_read((cIndex*6)+3+48),eeprom_read((cIndex*6)+4+48),eeprom_read((cIndex*6)+5+48), eeprom_read((cIndex*6)+96),eeprom_read((cIndex*6)+1+96),eeprom_read((cIndex*6)+2+96),eeprom_read((cIndex*6)+3+96),eeprom_read((cIndex*6)+4+96),eeprom_read((cIndex*6)+5+96), eeprom_read((cIndex*6)+144),eeprom_read((cIndex*6)+1+144),eeprom_read((cIndex*6)+2+144),eeprom_read((cIndex*6)+3+144),eeprom_read((cIndex*6)+4+144),eeprom_read((cIndex*6)+5+144), eeprom_read((cIndex*6)+192),eeprom_read((cIndex*6)+1+192),eeprom_read((cIndex*6)+2+192),eeprom_read((cIndex*6)+3+192),eeprom_read((cIndex*6)+4+192),eeprom_read((cIndex*6)+5+192)); SerialSoftPrintln(buf); //serialprintln(buf); } lcdwrite(192,CMD); lcdprint("Done"); _delay_ms(2000); }
Below function is used for deleting all the attendance data from the microcontroller’s EEPROM.
void DeleteRecord() { lcdwrite(1,CMD); lcdprint("Please Wait…"); for(int i=0;i<255;i++) eeprom_write(i,10); _delay_ms(2000); lcdwrite(1,CMD); lcdprint("Record Deleted"); lcdwrite(192,CMD); lcdprint("Successfully"); _delay_ms(2000); }
In the main function we will initialize all the used module and gpio pins. Finally, all-controlling event are performed in this as shown below
while(1) { RTC(); // if(match == LOW) // { matchFinger(); // } if(enrol == LOW) { buzzer(200); enrolFinger(); _delay_ms(2000); // lcdinst(); } else if(delet == LOW) { buzzer(200); getId(); deleteFinger(); _delay_ms(1000); } } return 0; }
The complete working set-up is shown in the video linked below. Hope you enjoyed the project and learnt something new. If you have any questions leave them in the comment section or use the forums for other technical questions.