مقاله

ماژول اثر انگشت چیست ؟ | ویژگی ها، نحوه کارکرد و پیاده سازی — به زبان ساده

تشخیص اثر انگشت یکی از روش‌های بسیار رایج زیست‌سنجشی است. در این آموزش، با ماژول اثر انگشت و نحوه کار آن آشنا می‌شویم. از چند سال گذشته‌، استفاده از تشخیص اثر انگشت برای شناسایی افراد کاربرد فراوانی پیدا کرده است. به طور کلی، ویژگی‌های سیستم‌های تشخیص اثر انگشت سرعت بیشتر، هزینه‌ کم و همچنین سازگاری در مقایسه با انواع دیگر دستگاه‌های زیست‌سنجشی (بیومتریک) است. هر شخص یک الگوی جداگانه اثر انگشت دارد که با برجستگی‌هایی تشکیل شده که موجب ایجاد حلقه‌ها و خم‌هایی می‌شود که مخصوص هر شخص و منحصر به فرد است. اثر انگشت‌ها به پنج نوع پیچشی، حلقه راست، حلقه چپ، خیمه‌ای و قوسی طبقه‌بندی می‌شوند. در بسیاری از سیستم‌های تشخیص، هنگام ایجاد تفاوت بین انواع مشابه اثر انگشت، مشکلاتی ایجاد می‌شود. امروزه سیستم‌های تشخیص متفاوتی در دسترس است که در کنار شبکه‌های عصبی برای کشف انتهای خط‌الرأس جهت مطابقت با اثر انگشت به کار می‌روند.

سنسور اثر انگشت چیست؟

سنسور اثر انگشت نوعی سنسور است که در دستگاه تشخیص اثر انگشت استفاده می‌شود. این دستگاه‌‌ها عمدتاً در ماژول اثر انگشت قرار دارند و برای ایمنی کامپیوترها و سیستم‌ها به کار می‌روند. از ویژگی‌های اصلی دستگاه تشخیص اثر انگشت می‌توان به دقت، عملکرد بهتر و تکیه بر فناوری بیومتریک منحصر به فرد اثر انگشت اشاره کرد. ماژول اثر انگست با دو بخش اسکنر و ریدر اثر انگشت به جای کلمه‌ای مخفی، دستگاهی بسیار ایمن و مناسب است. دلیل این امر این است که اسکن رمز عبور آسان و همچنین به خاطر سپردن آن دشوار است.

ماژول اثر انگشت

بنابراین، بهتر است از ریدر یا اسکنر اثر انگشت مبتنی بر USB با استفاده از نرم‌افزار بیومتریک برای تأیید، شناسایی و احراز هویت استفاده کنید، که به اثر انگشت شما امکان عملکرد مشابه رمزهای عبور دیجیتال را می‌دهد. این گذرواژه‌ها را نمی‌توان فراموش کرد، مگر آنکه دزدیده شوند.

سنسور اثر انگشت نوعی سنسور است که در دستگاه تشخیص اثر انگشت استفاده می‌شود. این دستگاه‌‌ها عمدتاً در ماژول تشخیص اثر انگشت قرار دارند و از آن برای ایمنی کامپیوتر استفاده می‌شود. از ویژگی‌های اصلی این دستگاه می‌توان به دقت، عملکرد بهتر، استحکام مبتنی بر فناوری بیومتریک منحصر به فرد اثر انگشت اشاره کرد. در غیر این‌صورت هر دو اسکنر اثر انگشت به جای کلمه‌ای مخفی، دستگاهی بسیار ایمن و مناسب برای ایمنی است. از آنجا که اسکن رمز عبور آسان است و همچنین به خاطر سپردن آن دشوار است.

ماژول اثر انگشت R305

انواع مختلفی ماژول اثر انگشت مانند R305 و R307 در بازار موجود است. برای درک بهتر عملکرد این سنسورها، در اینجا قصد داریم به بررسی اجمالی ماژول اثر انگشت R305 بپردازیم. شکل زیر ماژول اثر انگشت R305 را نشان می‌دهد.

ماژول اثر انگشت R305

ماژول R305 نوعی ماژول اثر انگشت است که در بیومتریک برای امنیت در تشخیص اثر انگشت و همچنین تأیید استفاده می‌شود. این ماژول‌ها عمدتاً در مواردی استفاده می‌شوند که تراشه DSP پرمصرف در ارائه تصویر، یافتن ویژگی، جست‌وجو و محاسبه با اتصال آن به هر میکروکنترلر با کمک سریال TTL و ارسال بسته‌های داده برای دریافت عکس وجود دارد. ثبت‌ انگشتان جدید را می‌توان مستقیماً در حافظه فلش موجود در آن ذخیره کرد.

ویژگی‌های ماژول اثر انگشت

از ویژگی‌های این سنسور می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

  • شامل مجموعه تصاویر و همچنین الگوریتم تراشه
  • مصرف برق کم، عملکرد عالی، اندازه کوچک و هزینه کمتر
  • فناوری نوری حرفه‌ای و ماژول دقیق براساس تکنیک‌های توسعه یافته
  • قابلیت‌های پردازش تصویر خوب و عکس‌برداری با وضوح 500 نقطه در اینچ (DPI)

اصول کار حسگر اثر انگشت

اصل کار حسگر اثر انگشت عمدتاً به پردازش آن وابسته است. پردازش اثر انگشت به طور عمده شامل دو عنصر ثبت و تطبیق است. در ثبت اثر انگشت، هر کاربر باید انگشت را دو بار روی صفحه قرار دهد.

سیستم تصاویر انگشت را برای پردازش و همچنین ایجاد الگویی از انگشت بررسی کرده و ذخیره می‌کند. هنگام تطبیق، کاربر انگشت را روی یک حسگر نوری قرار می‌دهد و سپس سیستم الگویی از انگشت تولید می‌کند و آن را با الگوهای کتابخانه انگشت مقایسه می‌کند.

برای تطبیق اثر انگشت 1:1، سیستم انگشت را با یک الگوی دقیق که در ماژول انتخاب شده است ارزیابی می‌کند. به طور مشابه، برای تطبیق 1:N، سیستم اسکن به دنبال سوابق کامل انگشت برای تطبیق انگشت است. در هر دو حالت، سیستم اسکن به نتیجه مربوطه برمی‌گردد، در غیر این صورت موفقیت حاصل نمی‌شود.

مشخصات فنی

مشخصات فنی این سنسور شامل موارد زیر است:

  • سنسور اثر انگشت: نوع نوری
  • رابط: USB1.1/TTL سطح منطقی (UART)
  • سرعت اسکن: 0٫5 ثانیه
  • سرعت تأیید 0٫3 ثانیه
  • ظرفیت ذخیره: 1000
  • سطح امنیتی: 5
  • نرخ باد (Baud Rate) RS232: متغیر بین 4800BPS و 115200BPS
  • جریان: معمول 50 میلی‌آمپر و پیک 80 میلی‌آمپر
  • تکنیک: N:1
  • شاخص‌های ثابت: نور پس زمینه سبز روشن 15KV
  • عمر سنسور: 100 میلیون بار
  • ابعاد آن 44٫1 در ۲۰ در ۲۳٫۵ میلی‌متر
  • اندازه پرونده کاراکتر: 256 بایت
  • اندازه الگو: 512 بایت
  • FRR (نرخ عدم پذیرش اشتباه): کمتر از ۱ درصد
  • FAR (نرخ پذیرش اشتباه): کمتر از 0٫001 درصد
  • ولتاژ: 4٫2 تا 6٫0 ولت DC
  • دمای محیط اطراف: 20- تا 40 درجه سانتی‌گراد

پیاده‌سازی سنسور اثر انگشت در آردوینو

به منظور نشان دادن کاربرد ساده این حسگر اثر انگشت، در اینجا یک پروژه ساده را بررسی می‌کنیم که در برد آردوینو پیاده‌سازی شده است. اجزای مورد نیاز این پروژه عمدتاً شامل برد Arduino Nano، ماژول اثر انگشت ، صفحه نمایش TFT، برد بورد کوچک، سیم‌های اتصال و پاور بانک است.

ماژول اثر انگشت آردوینو

سنسور اثر انگشت شامل پین‌هایی مانند DNC ،VCC ،TX ،RX و GND است. این پایه‌ها از طریق سیم‌های اتصال رنگی متصل می‌شوند. از هر سیم رنگی برای نشان دادن هر پایه سنسور استفاده می‌شود.

  • پین DNC به یک سیم سفید متصل می‌شود.
  • پین VCC به سیم قرمز متصل می‌شود.
  • پین TX به سیم آبی متصل می‌شود.
  • پین RX به سیم سبز متصل می‌شود.
  • پین GND به یک سیم سیاه متصل می‌شود.

اتصالات ماژول اثر انگشت به برد آردوینو به صورت زیر است:

  • سیم سیاه به پایه GND آردوینو متصل است.
  • سیم قرمز به 5 ولت آردوینو متصل است.
  • سیم سبز به پایه 2 دیجیتال آردوینو متصل است.
  • سیم سفید به پایه 3 دیجیتال آردوینو متصل است.

اتصال صفحه نمایش به برد آردوینو را می‌توان به صورت زیر انجام داد:

  • پایه Vcc نمایشگر به پایه 5 ولت آردوینو متصل است.
  • پین GND نمایشگر به پین ​​GND آردوینو متصل است.
  • پایه CS نمایشگر به Digital Pin-10 متصل است.
  • پین RST نمایشگر به DIgital Pin-9 متصل است.
  • پین A0 نمایشگر به Digital Pin-8 متصل است.
  • پین SDA نمایشگر به Digital Pin-11 متصل است.
  • پین SCK نمایشگر به Digital Pin-13 متصل است.
  • پایه LED نمایشگر به پایه 3٫3 ولت آردوینو متصل است.

نوشته های مشابه

دیدگاهتان را بنویسید

دکمه بازگشت به بالا