如何使用Arduino制作生物特征投票机

描述

我们都知道现有的电子投票机，用户必须按下按钮才能投票。但这些机器从一开始就被批评为回火。因此，政府正计划引入基于指纹的投票机，用户可以根据他/她的指纹印象投票。该系统不仅可以消除重复投票的可能性，还可以防止任何形式的操纵。

所以在这个项目中，我们将使用 Arduino Uno 、TFT 显示屏和指纹传感器构建生物识别投票机的原型。我们之前使用带有 NodeMCU 的 R305 指纹传感器来构建基于生物特征的考勤系统，但在这里我们将使用带有 Arduino 的高级 GT-511C3 指纹传感器。

构建生物特征投票机所需的组件

• 阿杜诺
• 2.4” TFT LCD 显示屏护罩
• GT-511C3 指纹传感器

这款 2.4 英寸 TFT 显示屏以前与 Arduino 一起用于构建基于物联网的餐厅菜单订购系统。

使用 Arduino 的生物识别投票机电路图

该项目的电路图非常简单，因为我们仅将 TFT 显示屏和指纹传感器模块与 Arduino Uno 连接。指纹传感器的 VCC 和 GND 引脚连接到 Arduino 的 5V 和 GND 引脚，而 TX 和 RX 引脚连接到 Arduino Uno 的数字引脚 11 和 12。

2.4” TFT LCD 屏幕为 Arduino Shield，可直接安装在 Arduino Uno 上，如下图所示。TFT 显示屏有 28 个引脚，非常适合 Arduino Uno，所以我不得不将指纹传感器焊接在 Arduino 的背面。

源代码和分步代码说明

这篇使用 Arduino 的指纹投票系统项目的完整代码在文末给出；这里我们解释一下代码的一些重要功能。

该代码使用 SPFD5408、软件串行和FPS_GT511C3库。SPFD5408 库是原始 Adafruit 库的修改版本。这些库文件可以从下面给出的链接下载：

• SPFD5408 库
• 软件系列
• FPS_GT511C3

在包含库并定义一些重要参数之后，我们可以进入编程部分。该计划涉及三个部分。一是创建投票机的用户界面，二是获取按钮的接触点并根据触摸检测按钮，最后计算结果并将它们保存到 Arduino 的内存中。

1. 创建用户界面：

我创建了一个带有三个按钮和项目名称的简单 UI。TFT 显示库允许您绘制线条、矩形、圆形、字符、字符串以及更多任何喜欢的颜色和大小。这里使用 fillRoundRect 和 drawRoundRect 函数创建了两个矩形按钮。tft.drawRoundRect 函数的语法如下：

tft.drawRoundRect（int16_t x0，int16_t y0，int16_t w，int16_t h，int16_t 半径，uint16_t 颜色）

在哪里：

x0=矩形起点的X坐标

y0=矩形起点的Y坐标

w = 矩形的宽度

h = 矩形的高度

radius=圆角的半径

color = 矩形的颜色。

无效drawHome（）

{

tft.fillScreen（白色）；

tft.drawRoundRect(0, 0, 319, 240, 8, WHITE); //页面边框

tft.fillRoundRect(10, 70, 220, 50, 8, GOLD);

tft.drawRoundRect(10, 70, 220, 50, 8, WHITE); //投票

tft.fillRoundRect(10, 160, 220, 50, 8, GOLD);

tft.drawRoundRect(10, 160, 220, 50, 8, 白色); //注册

tft.fillRoundRect(10, 250, 220, 50, 8, GOLD); //结果

tft.drawRoundRect(10, 250, 220, 50, 8, 白色);

tft.setCursor(65, 5);

tft.setTextSize(3);

tft.setTextColor(青色);

tft.print("投票");

tft.setCursor(57, 29);

tft.print("机器");

tft.setTextSize(3);

tft.setTextColor(白色);

tft.setCursor(25, 82);

tft.print("候选人 1");

tft.setCursor(25, 172);

tft.print("候选人 2");

tft.setCursor(25, 262);

tft.print("候选人 3");

}

2. 获取接触点和检测按钮：

现在在代码的第二部分，我们将检测按钮接触点，然后使用这些点来预测按钮。ts.getPoint() 函数用于检测用户对 TFT 显示屏的触摸。ts.getPoint 给出了触摸区域的原始 ADC 值。然后使用 map 函数将这些 RAW ADC 值转换为像素坐标。

TSPoint p = ts.getPoint();

如果（pz > ts.pressureThreshhold）

{

像素 = 地图（像素，TS_MAXX，TS_MINX，0, 320）；

py = map(py, TS_MAXY, TS_MINY, 0, 240);

//Serial.print("X:");

//Serial.print(px);

//Serial.print("Y:");

//Serial.print(py);

现在，由于我们知道每个按钮的 X 和 Y 坐标，我们可以使用“if”语句预测用户触摸的位置。

如果 (px > 70 && px < 120 && py > 10 && py < 220 && pz > 最小压力 && pz < 最大压力)

{

Serial.println("候选 1");

When a voter presses the candidate button, he will be asked to scan the finger on the fingerprint sensor. 如果手指 ID 被授权，则允许投票者投票。如果任何非注册用户想要投票，则指纹模块将不会检测到其 ID 进入系统，显示屏将显示“对不起，您无法投票”。

如果（fps.IsPressFinger（））

{

fps.CaptureFinger（假）；

int id = fps.Identify1_N();

如果（id <200）

{

msg = "候选人 1";

投票1++；

EEPROM.write(0, vote1);

tft.setCursor(42, 170);

tft.print("谢谢");

延迟（3000）；

画家（）；

3. 结果：

最后一步是从 EEPROM 存储器中获取选票并比较所有三个候选人的选票。得票最高的候选人获胜。结果只能从串行监视器访问，不会显示在 TFT 屏幕上。

vote1=EEPROM.read(0);

投票2=EEPROM.read(1);

vote3=EEPROM.read(2);

如果（投票）

{

如果（（投票 1 > 投票 2 && 投票 1 > 投票 3））

{

Serial.print("Can1 获胜");

延迟（2000）；

}

使用 Arduino 测试指纹投票系统

要测试项目，请将 Arduino Uno 连接到笔记本电脑并从此处上传代码。代码上传后，TFT 显示屏应显示候选人的姓名。当有人点击候选人姓名时，机器会要求扫描指纹扫描仪。如果指纹有效，则用户投票将被计算在内，但如果指纹与数据库的记录不匹配，则拒绝投票。每个候选人的总票数将存储在 EEPROM 中，得票最多的候选人将获胜。

我希望你喜欢这个教程并学到了一些有用的东西。如果您有任何疑问，请在下面的评论部分告诉我们，并在Hackster.io上关注我们以获取更多此类有趣的项目。