Système de surveillance des empreintes digitales Arduino avec stockage de données dans le cloud

Ce que vous apprendrez

• Travailler avec des capteurs d'empreintes digitales
• Téléchargement de données sur ThingSpeak à l'aide de NodeMCU
• Créer un appareil de présence avec le capteur d'empreintes digitales et Arduino

Qu'est-ce que ThingSpeak ?

L'IoT (Internet des objets) envisage un monde où un certain nombre d'objets sont connectés à Internet, interagissant avec des individus et d'autres appareils, et généralement, téléchargeant des données sur le cloud pour analyse.

ThingSpeak est une plate-forme IoT qui vous permet d'afficher et de collecter des données en direct dans le cloud computing.

Interfaçage avec ThingSpeak et téléchargement de données

Suivez les étapes ci-dessous pour démarrer la connexion ThingSpeak :

Étape 1 ) Accédez au site Web ThingSpeak.com et créez un compte.

Étape 2 ) Connectez-vous après avoir activé votre compte et cliquez sur Nouvelle chaîne dans Ma chaîne rubrique.

Étape 3 ) Dans la nouvelle fenêtre ouverte pour vous, écrivez un nom pour votre panneau et une description si nécessaire. Déterminez le nombre de champs dont vous avez besoin en attribuant leurs noms. Les autres pièces sont facultatives. Enregistrez le panneau après avoir rempli les informations.

Étape 4 ) Accédez maintenant à Clés API dans votre panneau.

Étape 5 ) Vous avez besoin de l'ID de chaîne et Écrire la clé API pour transmettre des données, alors notez-les.

Étape 6) Téléchargez le ThingSpeak bibliothèque et ajoutez-la à votre IDE Arduino.

La bibliothèque ThingSpeak

Étape 7) Accédez à l'IDE Arduino. Ouvrez le WriteMultipleFiels de la partie des exemples et entrez les valeurs SSID, Mot de passe, ID de canal et Clé d'écriture d'API.

/* WriteMultipleFields Description :écrit les valeurs dans les champs 1,2,3,4 et l'état dans une seule mise à jour Thingspeak toutes les 20 secondes. Matériel :cartes basées sur ESP8266 !!! IMPORTANT - Modifiez le fichier secrets.h pour ce projet avec votre connexion réseau et les détails du canal Thingspeak. !!! Remarque :- Nécessite la bibliothèque ESP8266WiFi et le module complémentaire de carte ESP8622. Voir https://github.com/esp8266/Arduino pour plus de détails. - Sélectionnez le matériel cible dans le menu Outils->Carte - Cet exemple est écrit pour un réseau utilisant le cryptage WPA. Pour WEP ou WPA, modifiez l'appel WiFi.begin() en conséquence. Thingspeak ( https://www.Thingspeak.com ) est un service de plate-forme analytique IoT qui vous permet d'agréger, de visualiser et d'analyser des flux de données en direct dans le cloud. Visitez https://www.Thingspeak.com pour créer un compte gratuit et créer une chaîne. La documentation de la bibliothèque de communication Thingspeak pour Arduino se trouve dans le dossier README.md où la bibliothèque a été installée. Voir https://www.mathworks.com/help/Thingspeak/index.html pour la documentation complète de Thingspeak. Pour obtenir des informations sur les licences, consultez le fichier de licence joint. Copyright 2018, The MathWorks, Inc.*/#include "Thingspeak.h"#include "secrets.h"#include char ssid[] =SECRET_SSID; // votre réseau SSID (nom) char pass[] =SECRET_PASS; // votre mot de passe réseauint keyIndex =0; // votre clé réseau Numéro d'index (nécessaire uniquement pour WEP)Client WiFi;unsigned long myChannelNumber =SECRET_CH_ID;const char * myWriteAPIKey =SECRET_WRITE_APIKEY;// Initialiser nos valeursint number1 =0;int number2 =random(0,100);int number3 =random (0,100);int number4 =random(0,100);String myStatus ="";void setup() { Serial.begin(115200); // Initialiser la série WiFi.mode(WIFI_STA); Thingspeak.begin(client); // Initialiser Thingspeak}void loop() { // Se connecter ou se reconnecter au WiFi if(WiFi.status() !=WL_CONNECTED){ Serial.print("Tentative de connexion au SSID :"); Serial.println(SECRET_SSID); while(WiFi.status() !=WL_CONNECTED){ WiFi.begin(ssid, pass); // Connectez-vous au réseau WPA/WPA2. Modifiez cette ligne si vous utilisez un réseau ouvert ou WEP Serial.print("."); retard (5000); } Serial.println("\nConnecté."); } // définit les champs avec les valeurs Thingspeak.setField(1, number1) ; Thingspeak.setField(2, nombre2) ; Thingspeak.setField(3, numéro3) ; Thingspeak.setField(4, nombre4) ; // découvrir le message d'état if(number1> number2){ myStatus =String("champ1 est supérieur à champ2"); } else if(number1  99){ nombre1 =0 ; } nombre2 =aléatoire(0,100); nombre3 =aléatoire(0,100); nombre4 =aléatoire (0,100); retard (20000); // Attendre 20 secondes pour mettre à jour le canal à nouveau} 

Après avoir téléchargé le code, vous verrez des nombres aléatoires téléchargés dans les champs 1 à 4 de votre panneau. Le même code structuré est utilisé dans le système de présence pour le téléchargement des données.

Remarque

Attendez au moins 15 secondes entre chaque téléchargement des données sur le panneau ThingSpeak.

Création d'un système de présence à l'aide du capteur d'empreintes digitales et d'Arduino

Dans ce système, après avoir enregistré l'entrée et la sortie d'une personne par son empreinte digitale, les informations comprenant la date, le nom, l'heure d'arrivée, l'heure de départ et les heures de travail pour l'employé sont stockées sur la carte SD. Ensuite, ces informations seront envoyées à ThingSpeak au moment que vous avez spécifié. En l'absence de connexion Internet, les données non publiées sont stockées et seront transmises à ThingSpeak dès sa connexion à Internet. Les informations étant stockées dans l'EEPROM du microcontrôleur, elles ne seront pas perdues en cas de panne de courant.

Circuit

Après avoir connecté tous les modules, placez le blindage LCD sur l'Arduino.

Conseil

Étant donné que le LCD Shield couvre certaines des broches de l'Arduino, vous pouvez relier le fil à une broche spécifique à partir du bas de la carte, si vous en avez besoin.

Code

Vous avez besoin des bibliothèques suivantes pour ce code :

Adafruit-Fingerprint-Sensor-Library

Bibliothèque Adafruit-GFX

MCUFRIEND_kbv

RTClib

Téléchargez maintenant le code suivant et téléchargez-le sur votre Arduino. Ce code est écrit pour 11 personnes avec des noms par défaut, mais vous pouvez les modifier et le supprimer du mode par défaut. Pour enregistrer un nouveau nom, connectez simplement l'appareil à votre ordinateur et appuyez sur la touche pour entrer dans le mode d'enregistrement, puis ouvrez le moniteur série et suivez le processus d'enregistrement comme indiqué sur le moniteur série.

Téléchargez le code à partir des pièces jointes :

Vous pouvez en savoir plus sur l'utilisation d'une carte SD, du module d'horloge et de l'écran LCD dans les liens suivants :

Module de carte SD avec Arduino :comment lire/écrire des données

Comment utiliser le module RTC DS1307 avec Arduino et faire un rappel

Guide du débutant absolu sur les écrans LCD TFT par Arduino.

NodeMCU exécute la tâche de téléchargement des informations dans ce système. Il prend les informations de téléchargement d'Arduino via le port série et renvoie l'état du téléchargement à Arduino. Téléchargez le code suivant sur votre NodeMCU.

#include "Thingspeak.h"#include ESP8266WiFi.h>char ssid[] ="YOUR SSID";char pass[] ="SSID PASSWORD";WiFiClient client;unsigned long myChannelNumber =YOUR CHANNEL ID; const char * myWriteAPIKey ="YOUR CHANNEL WRITE API KEY";String Final ="";String Date ="";String Enter ="";String Exit ="";String Name ="";String WT ="";void String_Analyze(String input) { int index1, index2, index3, index4; index1 =input.indexOf('*', 0); index2 =input.indexOf('*', index1 + 1); index3 =input.indexOf('*', index2 + 1); index4 =input.lastIndexOf('*'); Nom =entrée ; Date =entrée ; Entrée =entrée ; Sortie =entrée ; WT =entrée ; Nom.remove(index1) ; Date.remove(index2) ; Date.remove(0, index1 + 1); Enter.remove(index3) ; Enter.remove(0, index2 + 1); Quitter.remove(index4) ; Exit.remove(0, index3 + 1); WT.remove(0, index4 + 1);}void Get_String(){ while (Serial.available()) { Final =Serial.readString(); // lit les données entrantes sous forme de chaîne //Serial.println(Final); }} void setup() { Serial.begin(9600); WiFi.mode(WIFI_STA); Thingspeak.begin(client); pinMode(LED_BUILTIN, SORTIE); digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH);}void loop() { if (WiFi.status() !=WL_CONNECTED) { //Serial.print("Tentative de connexion au SSID :"); // Serial.println(ssid); while (WiFi.status() !=WL_CONNECTED) { WiFi.begin(ssid, pass); // Connectez-vous au réseau WPA/WPA2. Modifiez cette ligne si vous utilisez un réseau ouvert ou WEP Serial.print("0"); retard (5000); } } digitalWrite(LED_BUILTIN, LOW); //Série.println("\nConnecté."); Get_String(); String_Analyze(Final); if (!Final.equals("")) { Thingspeak.setField(1, Date); Thingspeak.setField(2, Nom); Thingspeak.setField(3, Entrée); Thingspeak.setField(4, Quitter); Thingspeak.setField(5, WT); int x =Thingspeak.writeFields(myChannelNumber, myWriteAPIKey); if (x ==200) { délai (100); Serial.print("1"); } else { retard (100); Serial.print("0"); } retard (17000); Final ="" ; } 

Tout d'abord, modifiez l'ID de chaîne et Écrire la clé API selon votre panneau ThingSpeak.

Le String_Analuze (); La fonction dans ce code divise les chaînes d'entrée NodeMCU en la date, le nom, l'heure d'arrivée et de départ et les heures de travail, et envoie ces informations à ThingSpeak. Ensuite, si le processus de téléchargement réussit, il envoie le caractère "1", et sinon il envoie le caractère "0" à l'Arduino.

Assemblage du dispositif de présence

Vous pouvez utiliser les cartes suivantes et du plexiglas avec différentes couleurs ou tout autre matériau pour construire le corps du dispositif de présence.

Téléchargez la carte découpée au laser du corps de l'appareil à partir des pièces jointes :

Après avoir placé les composants électroniques et assemblé l'ensemble du corps, installez-le à l'emplacement souhaité. Maintenant, branchez simplement un adaptateur 12 V sur l'appareil et il commence à fonctionner.

Quelle est la prochaine étape ?

• Essayez d'utiliser plus d'icônes sur l'écran LCD.
• Essayez d'ajouter une option RFID au système.
• Essayez de télécharger les données sur les feuilles de calcul Google au lieu de ThingSpeak .

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