FECHADURA ELETRÔNICA BIOMÉTRICA COM BLUE PILL (REF363)

Coloque o dedo no sensor e pronto! Acesso liberado!…

Esta montagem trata da construção de uma fechadura eletrônica usando biometria para liberar acesso ao ambiente. Trata-se de uma adaptação para uso com placa Blue Pill do artigo “FECHADURA ELETRÔNICA BIOMÉTRICA – C/ PIC 16F628A E SENSOR DY50 (REF335)“. Veja abaixo como ficou o novo esquema de ligação para esta versão:

Para a captura de digitais foi usado o conhecido módulo DY-50 usando comunicação serial com o Blue Pill pelos pinos B10 e B11. Estes correspondem aos pinos da UART3, uma das 3 disponíveis.

Foi acrescentado uma EEprom 24C04 para guardar a quantidade de digitais cadastradas no módulo biométrico. Caso não tenha a 24C04 poderá usar uma 24C02 ou mesmo 24C01. Usamos apenas um byte para guardar esta informação.

A interface com o usuário é feita com leds indicadores. São 5 leds (use do tipo alto brilho):

  1. Led ‘ok’ – indica quando a fechadura elétrica esta sendo acionada.
  2. Led ‘prog’ – indica que o sistema está em modo de programação de digitais.
  3. Led ‘erro’ – indica erro na comunicação com Blue Pill.
  4. Led ‘com_ok’ – indica que existe comunicação com o sensor DY-50.
  5. Led ‘finger’ – indica que o usuário pode colocar o dedo no sensor para a captura da digital.

Também dispõem de 3 interruptores:

  1. Botão ‘reset’ – serve para resetar o microcontrolador
  2. Botão ‘delete’ – serve para deletar a flash do DY-50 onde fica armazenado dados das digitais cadastradas.
  3. Botão ‘prog_m’ – serve para entrar em modo de programação do administrador.

COMO CADASTRAR DIGITAIS

Antes do uso, precisamos primeiro cadastrar a digital do administrador. Esta pessoa será responsável de cadastrar as digitais das outras pessoas que usarão o sistema.
Siga os passos abaixo:
1) Após ligar a alimentação, espere o led ‘com_ok’ ligar. Isto indica que existe comunicação entre a placa Blue Pill e o sensor biométrico. O led ‘finger’ acenderá também.
2) Aperte o botão ‘prog_m’. Ligará o led ‘prog’. Coloque o dedo no sensor biométrico e ajeite o dedo para uma posição que de uma boa leitura da digital. Quando o led ‘finger’ apagar, retire e recoloque o mesmo dedo. Quando o led ‘finger’ começar a piscar várias vezes então foi gravado com sucesso esta digital.
Obs. O administrador deverá gravar um dedo exclusivamente para função de administrador e outro dedo para ele poder acessar o ambiente.

A seguir, deverá ser gravado as digitais dos usuários. Siga os passos abaixo:

1) O Administrador deverá colocar o dedo cadastrado exclusivamente para liberar esta função. Quando isto ocorrer, acenderá o led ‘prog’. O administrador deverá retirar o dedo.
2) Ele pede para o usuário colocar o dedo dele no sensor. Peça para ajeitar o dedo sobre o visor do sensor, para uma boa leitura.
3) Quando apagar o led ‘finger’ peça para retirar o dedo e voltar a coloca-lo de novo no sensor. Quando o led ‘finger’ piscar várias vezes então estará cadastrada corretamente a digital.
4) Peça para o mesmo usuário conferir o cadastro, colocando o mesmo dedo no sensor. Deverá ativar a saída da fechadura elétrica e acender o led ‘acesso_ok’.
5) Repita os passos acima para cada novo usuário.

Obs. Algumas pessoas tem asperezas e irregularidades nos dedos decorrentes de suas profissões. Isto pode atrapalhar o funcionamento do equipamento (não grava e acende o led ‘erro’). Procure usar o dedo com a melhor digital para o cadastro.

APAGAR TODAS AS DIGITAIS CADASTRADAS DA FLASH DO SENSOR DY50

Caso necessite apagar todas as digitais cadastradas, use o botão ‘del’. Ele funciona somente na inicialização do programa. Para deletar tudo, aperte este interruptor e com ele apertado, aperte e solte o botão ‘reset’. Mantenha o botão ‘del’ apertado até que comece a piscar o led ‘prog’. Depois disto, não funcionará mais nenhum acesso, tendo que ser feito o recadastramento do administrador e de outros usuários.
Nota: Para trocar o administrador não precisa apagar a flash. Basta apertar o botão ‘prog_m’ e cadastrar a digital de outra pessoa.
A alimentação do circuito deve ser feito com uma fonte de 12 Volts.
O relé usado na montagem tem uma bobina para tensão de 5 Volts e os contatos devem suportar uma corrente maior que a consumida pela fechadura elétrica. Basta ligar os contatos deste relé em série com a fechadura.
A escolha desta fechadura elétrica fica por sua conta. Poderá ser do tipo que usa corrente alternada (AC 110V/220V) ou corrente contínua (CC 12V/24V). Caso use do tipo CC terá que providenciar uma fonte de alimentação separada para ela.
Nota: Ao encontrar uma digital cadastrada, o sistema acionará a fechadura por apenas 2 segundos. Caso necessite de mais ou menos tempo, altere no programa e recompile novamente.

A programação da placa Blue Pill foi feita com o ST-Link V2 que pode ser adquirido a um custo pequeno na internet. Não esqueça de baixar a interface deste programador para seu PC ou NoteBook acessando o site da STMicroeletronics.

Para a compilação usamos o compilador MikroC PRO for ARM V6.6.2, na sua versão gratuita e limitada a uns 8K de flash.

Quanto a configuração inicial, nas figuras abaixo deixa claro como proceder:

E a visualização da parte de baixo:

Antes de compilar deverá ser clicado nas bibliotecas de UART e I2C, usando a Library Manager ( que pode ser vista no canto inferior direito da imagem acima).
Obs. Esta montagem é experimental, sendo de caráter didático, montada apenas em placa experimental (do tipo “Protoboard”), sujeita a “bugs” ainda não detectados. Está sendo fornecido os arquivos para que cada hobista possa alterar o programa segundo suas necessidades.

Abaixo temos uma pasta zipada para download, com os arquivos desta montagem:

FECHADURA_BIOMETRICA_STM32_ZIP

Manuais:

Blue Pill Schematic

STM32F103C8T6 DATASHEET

SENSOR DY-50 DATASHEET

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Até o próximo artigo!

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