Kunci Gestur Sentuh Bebas: Akses Aman dengan APDS-9960 dan Arduino
Komponen dan Perlengkapan
SparkFun APDS-9960 (1)
Arduino UNO (1)
RGB Diffused Common Cathode (1)
LCD Standar Adafruit - 16x2 Putih pada Biru (1)
Resistor 4.75k ohm (2)
Kabel jumper (generic) (1)
Resistor 1k ohm (1)
Aplikasi dan Layanan Online
Arduino IDE
Tentang Proyek Ini
*Sensor APDS-9960 tidak berfungsi dengan Arduino Nano atau Mega 2560 (dalam pengujian saya).
Proyek ini mudah dibuat dan digunakan. Anda bebas menggunakan servo atau mekanisme kunci apa pun dengan proyek ini. Ini dimaksudkan sebagai platform awal untuk kunci berbasis gestur. Mari kita bangun!
Bahan-bahan
Saya mendapat sebagian besar bagian dari Amazon.com dan sensor APDS-9960 dari Sparkfun. Anda hanya dapat menggunakan Arduino Uno atau Micro 3.3v untuk saat ini, karena papan lainnya tidak akan bekerja karena alusi aneh.
Rangkaian
Pasang LCD seperti yang ditunjukkan. Jika Anda tidak memiliki potensiometer 10k, gunakan resistor 1k yang berhubungan dari kontras ke GND. Sensor APDS-9960 perlu digeser jika menggunakan Arduino Uno, jadi yang saya lakukan adalah mengambil SCL dan SDA dan menghubungkannya ke resistor 4.7k, lalu menariknya tinggi dengan mengambil resistor 4.7k ke 3.3v. Kemudian hubungkan keduanya ke A4 dan A5, masing-masing (lihat skematik). Arduino dapat berjalan dengan baterai 9v dengan jack daya DC yang ditempel.
Kotak Pelindung
Saya menggunakan kotak kardus sederhana dan memotong lubang di dalamnya agar sesuai dengan tempat komponen akan diletakkan. Anda bisa menyeluruh semuanya ke lembaran perfboard, tapi saya hanya membiarkannya di breadboard dan menghubungkan kabel jumper ke komponen. Setelah selesai, tampilannya seperti ini.
Kode
Kode Arduino
/* Hardware Connections: IMPORTANT: The APDS-9960 can only accept 3.3V! Arduino Pin APDS-9960 Board Function 3.3V VCC Power GND GND Ground A4 SDA I2C Data A5 SCL I2C Clock 2 INT Interrupt Resources: Include Wire.h and SparkFun_APDS-9960.h */ #include <Wire.h> #include <SparkFun_APDS9960.h> #include <LiquidCrystal.h> #include <Servo.h> #define PINSIZE 6 #define SERVOPIN 9//How many gestures long your password is // Pins #define APDS9960_INT 2 // Needs to be an interrupt pin LiquidCrystal lcd(12,11,6,5,4,3); Servo servo; uint8_t proximity_data = 0; int red_led = A1; int green_led = A2; int pageNum = 0; //The LCD "page" String secret[PINSIZE] = {"UP","DOWN","UP","UP","RIGHT","LEFT"}; //Password goes here. Must be in CAPS. Can be "UP", "DOWN", "LEFT", or "RIGHT" String currentGesture = ""; int numRight = 0; SparkFun_APDS9960 apds = SparkFun_APDS9960(); //Init APDS-9960 library int isr_flag = 0; void setup() { // Set interrupt pin as input pinMode(APDS9960_INT, INPUT); lcd.begin(16,2); servo.attach(SERVOPIN); servo.write(0); servo.detach(); // Initialize Serial port Serial.begin(9600); Serial.print("Your password is "); Serial.print(PINSIZE); Serial.println(" gestures long."); Serial.println(); Serial.println(F("----------------")); Serial.println(F("APDS-9960 Lock")); Serial.println(F("----------------")); // Initialize interrupt service routine attachInterrupt(0, interruptRoutine, FALLING); // Initialize APDS-9960 (configure I2C and initial values) if ( apds.init() ) { Serial.println(F("APDS-9960 initialization complete")); } else { Serial.println(F("Something went wrong during APDS-9960 init!")); } if ( !apds.setProximityGain(PGAIN_1X) ) { Serial.println(F("Something went wrong trying to set PGAIN")); } if ( apds.enableProximitySensor(false) ) { Serial.println(F("Proximity sensor is now running")); } else { Serial.println(F("Something went wrong during sensor init!")); } // Start running the APDS-9960 gesture sensor engine if ( apds.enableGestureSensor(true) ) { Serial.println(F("Gesture sensor is now running")); } else { Serial.println(F("Something went wrong during gesture sensor init!")); } } void loop() { if(pageNum==0){ if ( !apds.readProximity(proximity_data) ) { Serial.println("Error reading proximity value"); } else { Serial.println(proximity_data); if((proximity_data >= 40) && (pageNum==0)){ pageNum=1; delay(2000); } } } switch(pageNum){ case 0: LCDClear(); lcd.print("Locked- get"); lcd.setCursor(0,1); lcd.print("3 inches away."); blinkRed(); LCDClear(); break; case 1: numRight = 0; lcd.print("Enter code..."); lcd.setCursor(0,0); for(int x=0; x<PINSIZE;x++){ Serial.println(x); while(apds.isGestureAvailable()==false){ } if( isr_flag == 1 ) { detachInterrupt(0); handleGesture(); isr_flag = 0; attachInterrupt(0, interruptRoutine, FALLING); if(currentGesture != "NONE"){ if(currentGesture==secret[x]){ LCDClear(); lcd.print("Next"); numRight += 1; analogWrite(green_led,255); delay(1000); allOff(); } else if(currentGesture != secret[x]){ LCDClear(); lcd.print("Wrong, return to"); lcd.setCursor(0,1); lcd.print("main page."); analogWrite(red_led,255); delay(1000); allOff(); pageNum = 0; break; } if(numRight == PINSIZE){ pageNum = 2; break; } } else if(currentGesture == "NONE"){ LCDClear(); lcd.print("Not recognized:"); lcd.setCursor(0,1); lcd.print("Try again."); x -= 1; } } } break; case 2: LCDClear(); lcd.print("Enter now."); pageNum = 0; servo.attach(SERVOPIN); servo.write(90); enter(); delay(1000); servo.write(0); break; } } void interruptRoutine() { isr_flag = 1; } void handleGesture() { if ( apds.isGestureAvailable() ) { switch ( apds.readGesture() ) { case DIR_UP: Serial.println("UP"); LCDClear(); lcd.print("Up"); currentGesture = "UP"; break; case DIR_DOWN: Serial.println("DOWN"); LCDClear(); lcd.print("Down"); currentGesture = "DOWN"; break; case DIR_LEFT: Serial.println("LEFT"); LCDClear(); lcd.print("Left"); currentGesture = "LEFT"; break; case DIR_RIGHT: Serial.println("RIGHT"); LCDClear(); lcd.print("Right"); currentGesture = "RIGHT"; break; case DIR_NEAR: Serial.println("NEAR"); LCDClear(); lcd.print("Near"); currentGesture = "NEAR"; break; case DIR_FAR: Serial.println("FAR"); LCDClear(); lcd.print("Far"); currentGesture = "FAR"; break; default: Serial.println("NONE"); LCDClear(); lcd.print("None"); currentGesture = "NONE"; } } } void allOff(){ analogWrite(red_led,0); analogWrite(green_led,0); } void blinkRed(){ analogWrite(red_led,255); delay(250); allOff(); delay(250); } void LCDClear(){ lcd.clear(); lcd.setCursor(0,0); } void enter(){ //total delay of 16 seconds for(int x=0;x<30;x++){ analogWrite(green_led,255); delay(100); allOff(); delay(100); } for(int x=9;x>0;x--){ LCDClear(); lcd.print("Closing in: "); lcd.setCursor(0,1); lcd.print(x); lcd.setCursor(1,1); lcd.print(" seconds..."); delay(1000); } LCDClear(); lcd.print("Closing"); }
