Arduino Nano Fingerabdruck-Sensor-Projekt – Schritt-für-Schritt-Tutorial

Komponenten und Materialien

Komponente	Anzahl
Arduino Nano R3	1
Breadboard (generic)	1
Fingerabdruck-Sensor	1
1,44″ LCD ILI9163C	1

Apps und Online-Dienste

• Arduino IDE

Über dieses Projekt

Willkommen zu einem weiteren Tutorial! Heute bauen wir ein spannendes Arduino-Projekt mit einem Fingerabdruck-Sensor-Modul. Ohne weitere Umschweife – legen wir los!

Ich wollte schon immer einen Fingerabdruck-Sensor ausprobieren, um mehr über die Technologie zu erfahren und biometrische Sicherheit in meine Projekte einzubauen.

Zur Demonstration habe ich den Sensor an einen Arduino Nano angeschlossen und ein kleines, schnelles 1,44-Zoll-Farb-TFT-Display verwendet. Das Projekt fordert einen gültigen Fingerabdruck zum Entsperren an. Wenn ich meinen Finger auflege, erkennt der Sensor ihn, färbt das Fingerabdruck-Symbol grün und begrüßt mich. Legt meine Freundin ihren Finger auf, wird sie ebenfalls erkannt und mit Namen begrüßt. Ein nicht registrierter Finger entsperrt den Bildschirm nicht. Das Ganze funktioniert tadellos und lässt sich in weniger als 10 Minuten aufbauen!

Schritt 1: Alle Teile besorgen

• Arduino Nano
• Fingerabdruck-Sensor-Modul
• 1,44″ Farb-TFT-Display
• Kleines Breadboard
• Einige Jumper-Kabel
• Powerbank

Die Kosten liegen bei ca. 30 $. Angesichts der verwendeten Technologie ist das sehr günstig – vor 10 Jahren hätten solche Projekte noch einige hundert Dollar gekostet!

Schritt 2: Das 1,44″ LCD-Display

Dieses Display ist sehr schnell und nutzt den ILI9163C-Treiber. Es hat eine Auflösung von 128×128 Pixeln und kann 260.000 Farben darstellen. Die Ansteuerung per SPI erfordert nur 8 Kabel.

Anschluss an Arduino:

• Vcc → 5 V
• GND → GND
• CS → Digital Pin 10
• RST → Digital Pin 9
• A0 → Digital Pin 8
• SDA → Digital Pin 11
• SCK → Digital Pin 13
• LED → 3,3 V

Das Display ist günstig, schnell, kompakt und zieht nur ca. 30 mA – ideal für Projekte, die Farbe brauchen, aber kein großes Display.

Schritt 3: Das Fingerabdruck-Sensor-Modul

Der Sensor ist kompakt, gut verarbeitet und nutzt fortschrittliche DSP-Chips (Digital Signal Processing). Es handelt sich um einen optischen Sensor: Er fotografiert den Finger, rendert das Bild, berechnet Merkmale und vergleicht sie mit dem internen Speicher – alles in unter einer Sekunde!

Das Modul speichert bis zu 1.000 Fingerabdrücke und hat eine Falschakzeptanzrate von < 0,001 %. Eine beeindruckende Technologie zu sehr niedrigem Preis.

Schritt 4: Teile verbinden

Fingerabdruck-Sensor:

• Schwarz → Arduino GND
• Rot → Arduino 5 V
• Grün → Digital Pin 2
• Weiß → Digital Pin 3

Display: (wie in Schritt 2 beschrieben)

Nach dem Anschließen kann das Projekt mit Strom versorgt werden – es funktioniert sofort!

Schritt 5: Der Projektcode

Benötigte Bibliotheken:

• Adafruit Fingerprint Sensor Library
• Adafruit GFX Library
• Sumotoys TFT_ILI9163C Library

Zuerst muss der Enroll-Beispielsketch hochgeladen werden (Datei → Beispiele → Adafruit Fingerprint Sensor Library → Enroll), um Fingerabdrücke im Flash-Speicher des Moduls zu speichern. Über den Serial Monitor wird eine ID vergeben, dann der Finger zweimal aufgelegt – fertig. Bis zu 1.000 Fingerabdrücke lassen sich so speichern.

Anschließend wird der Hauptcode geladen. Ein Ausschnitt:

void loop() {
  fingerprintID = getFingerprintID();
  delay(50);
  if (fingerprintID == 1) {
    display.drawBitmap(30,35,icon,60,60,GREEN);
    delay(2000);
    displayUnlockedScreen();
    displayIoanna();
    delay(5000);
    display.fillScreen(BLACK);
    displayLockScreen();
  }
  if (fingerprintID == 2) {
    display.drawBitmap(30,35,icon,60,60,GREEN);
    delay(2000);
    displayUnlockedScreen();
    displayNick();
    delay(5000);
    display.fillScreen(BLACK);
    displayLockScreen();
  }
}

Der Code prüft alle 50 ms auf einen Finger. Wird ein registrierter Finger erkannt, wird die entsprechende Begrüßung angezeigt und nach wenigen Sekunden wieder gesperrt.

Den vollständigen Code finden Sie im Anhang dieses Tutorials. Für die neueste Version besuchen Sie die Projekt-Website: educ8s.tv

Schritt 6: Fazit

Ich bin beeindruckt von der Leistung und Benutzerfreundlichkeit dieses Sensors. Mit geringem Kosten lassen sich biometrische Sicherheitsfunktionen in Projekte integrieren – das ist die Stärke von Open-Source-Hardware und -Software. Nach diesem Test werde ich den Sensor mit einem elektrischen Schloss kombinieren, um eine reale Anwendung zu testen. Bleiben Sie dran! Ihre Gedanken zum Sensor gerne in den Kommentaren.

Code

Der vollständige Code ist im Projektarchiv enthalten. Wichtige Links zu den Bibliotheken:

• Adafruit Fingerprint Sensor Library
• Adafruit GFX Library
• TFT_ILI9163C Library

Schaltpläne

Schaltpläne sind im Projektarchiv enthalten.