如何使用Arduino構建基于指紋的生物識別投票機
我們都非常熟悉電子投票機，您的投票以電子方式登記，您無需使用選票即可在選舉中投票。今天，安全性是一個主要問題，還需要確保某人不能投票兩次，因此可以通過引入基于指紋的投票來解決這個問題，在這種情況下，一個人可以根據他的指紋獲得授權。這也將阻止虛假投票。所以今天我們正在 使用Arduino構建基于指紋的生物識別投票機 。
所需組件：
投票機中的指紋傳感器模塊：
指紋 傳感器模塊或指紋掃描儀是一種模塊 ，用于捕獲手指的指紋圖像，然后將其轉換為等效模板，并將它們保存到Arduino所選ID（位置）上的內存中。在這里，所有過程都由Arduino控制，例如拍攝指紋圖像，將其轉換為模板和存儲位置等。
在這個指紋投票機電路中，我們使用指紋傳感器模塊通過在系統中輸入手指來驗證真正的選民。在這里，我們使用 5 個按鈕來匹配、注冊/返回、刪除/確定、向上和向下。注冊和德爾鍵在這里具有雙重功能。注冊鍵用于將新的手指印模注冊到系統和返回功能中。意味著當用戶想要注冊新手指時，他/她需要按注冊鍵，然后LCD詢問用戶想要存儲指紋輸出的ID或位置?，F在，如果此時用戶不想繼續，那么他/她可以再次按注冊鍵返回（這次注冊鍵表現為后退鍵）。表示注冊密鑰同時具有注冊和返回功能。DEL/OK 鍵還具有相同的雙重功能，就像用戶注冊新手指時一樣，他/她需要使用另外兩個鍵（即向上和向下）選擇手指 ID 或位置，現在用戶需要按 DEL/OK 鍵（這次此鍵的行為類似于確定）以繼續使用選定的 ID 或位置。匹配鍵用于每當選民想要投票時，他/她需要首先通過手指在指紋傳感器上對真正的選民進行身份驗證，如果他/她通過了此身份驗證，那么他/她就可以投票。
工作說明：
對于初學者來說，這個用于選舉的生物識別投票系統的工作有點復雜。首先，用戶需要在按鈕/鍵的幫助下注冊手指或投票者（在此代碼中，選民的最大限制為 25）。為此，用戶需要按REGISTER鍵，然后LCD要求輸入手指將成為商店的位置/ ID。所以現在用戶需要使用向上/向下鍵輸入ID（位置）。選擇位置/ID 后，用戶需要按確定鍵（DEL 鍵）?，F在，液晶屏將要求將手指放在指紋模塊上?，F在用戶需要將手指放在指紋模塊上。然后液晶屏將要求將手指從指紋模塊中取出，并再次要求放置手指?，F在用戶需要再次將手指放在指紋模塊上?，F在，指紋模塊獲取圖像并將其轉換為模板，并通過選定的ID將其存儲在指紋模塊的內存中?，F在選民將被登記，他/她可以投票。通過同樣的方法，所有選民都可以登記到系統中。
現在，如果用戶想要刪除或刪除任何存儲的ID，那么他/她需要按DEL鍵，按DEL鍵后，LCD將要求選擇位置意味著選擇要刪除的ID?，F在用戶需要選擇ID并按確定鍵（相同的DEL鍵）?，F在LCD會讓您知道手指已成功刪除。
投票流程：
現在，當用戶想要投票時，他/她需要按匹配鍵，然后蜂鳴器將發出嗶嗶聲，LED也會發光，LCD將要求將手指放在指紋模塊上?，F在Arduino會給你三次嘗試把你的手指。將手指放在指紋模塊上后，指紋模塊捕獲手指圖像，發現其ID存在于系統中。如果檢測到手指 ID，則 LCD 將顯示授權選民。這意味著用戶有權投票。然后系統進入下一階段進行投票?，F在綠色LED會亮起，這意味著現在選民可以通過按重新當選的鍵（來自本演示中的紅色面包板）為他們的候選人投票?，F在，如果同一選民想再次投票，那么系統將顯示它 “已投票”。 表示同一選民無法再次投票，蜂鳴器將發出 5 秒的嗶嗶聲。如果任何非注冊用戶想要投票，則指紋模塊將不會在系統中檢測到其ID，LCD將顯示“未找到指紋”。
這里的CAN1，CAN2，CAN3代表候選人1，候選人2和候選人3，他們參加了選舉。
電路說明：
這個基于指紋的投票機項目的電路非常簡單，其中包含用于控制整個項目過程的Arduino，用于注冊，刪除，選擇ID和投票目的的按鈕，用于警報的蜂鳴器，用于指示的LED和用于指示選民并顯示結果的16x2 LCD。黃色 LED 表示指紋模塊已準備好拍攝手指圖像，綠色 LED 表示系統已準備好進行投票或查看結果。
按鈕直接連接到 Arduino 的引腳 A0（注冊）、A1（DEL）、A2（向上）、A3（向下）和 A4（匹配）、D5（Can1）、D4（Can2）、D3（Can3）、D2（結果）相對于接地。黃色 LED 通過 1k 電阻連接到 Arduino 的數字引腳 D7 相對于接地，綠色 LED 以相同的方法連接到 Arduino 的 D6。指紋模塊的 Rx 和 Tx 直接連接到 Arduino 的串行引腳 Tx 和 Rx。5v 電源用于為取自 Arduino 板的指紋模塊供電。A5 處還連接了一個蜂鳴器。16x2 LCD 配置為 4 位模式，其 RS、EN、D4、D5、D6 和 D7 直接連接到 Arduino 的數字引腳 D13、D12、D11、D10、D9 和 D8。
程序說明：
在設置功能中，我們已經給出了定義引腳的方向，并啟動了LCD和指紋模塊。
之后，在 void loop（） 函數中，我們等待檢查鍵并按匹配鍵開始指紋進行輸入并將捕獲的圖像ID與存儲的ID進行比較。如果發生匹配，則繼續下一步。
void loop()
{
lcd.setCursor(0,0);
lcd.print("Press Match Key ");
lcd.setCursor(0,1);
lcd.print("to start system");
digitalWrite(indVote, LOW);
digitalWrite(indFinger, LOW);
if(digitalRead(match)==0)
{
digitalWrite(buzzer, HIGH);
delay(200);
digitalWrite(buzzer, LOW);
digitalWrite(indFinger, HIGH);
for(int i=0;i<3;i++)
..... .....
....... ....
給定 void checkKeys（） 函數用于檢查是否按下注冊或 DEL 鍵以及按下時該怎么做。如果按下 ENROL 鍵，則調用 Enroll（ ） 函數并按下 DEL 鍵，則調用 delete（） 函數。
void checkKeys()
{
if(digitalRead(enroll) == 0)
{
lcd.clear();
lcd.print("Please Wait");
delay(1000);
while(digitalRead(enroll) == 0);
Enroll();
}
else if(digitalRead(del) == 0)
{
lcd.clear();
lcd.print("Please Wait");
delay(1000);
delet();
}
}
給定函數用于輸入要刪除的 ID 并調用uint8_t *deleteFingerprint（uint8_t id） *函數，該函數將從記錄中刪除手指。
void delet()
{
int count=0;
lcd.clear();
lcd.print("Delete Finger ");
lcd.setCursor(0,1);
lcd.print("Location:");
while(1)
{
lcd.setCursor(9,1);
lcd.print(count);
if(digitalRead(up) == 0)
{
count++;
if(count>25)
count=0;
delay(500);
}
.... .....
..... .....
給定功能用于從所選ID的記錄中刪除指紋。
uint8_t deleteFingerprint(uint8_t id)
{
uint8_t p = -1;
lcd.clear();
lcd.print("Please wait");
p = finger.deleteModel(id);
if (p == FINGERPRINT_OK)
{
Serial.println("Deleted!");
lcd.clear();
lcd.print("Figer Deleted");
lcd.setCursor(0,1);
lcd.print("Successfully");
delay(1000);
}
else
{
Serial.print("Something Wrong");
lcd.clear();
lcd.print("Something Wrong");
lcd.setCursor(0,1);
lcd.print("Try Again Later");
delay(2000);
return p;
}
}
給定功能用于獲取指紋圖像并將其轉換為模板，并通過選定的ID將其保存到指紋模塊存儲器中。
uint8_t getFingerprintEnroll()
{
int p = -1;
lcd.clear();
lcd.print("finger ID:");
lcd.print(id);
lcd.setCursor(0,1);
lcd.print("Place Finger");
delay(2000);
while (p != FINGERPRINT_OK)
{
p = finger.getImage();
..... .....
....... ....
給定函數用于投票和顯示結果：
void Vote()
{
lcd.clear();
lcd.print("Please Place");
lcd.setCursor(0,1);
lcd.print("Your Vote");
digitalWrite(indVote, HIGH);
digitalWrite(indFinger, LOW);
digitalWrite(buzzer, HIGH);
delay(500);
digitalWrite(buzzer, LOW);
delay(1000);
while(1)
{
if(digitalRead(sw1)==0)
#include
#include
LiquidCrystal lcd(13,12,11,10,9,8);
#include
uint8_t id;
Adafruit_Fingerprint finger = Adafruit_Fingerprint(&Serial);
#define enroll 14
#define del 15
#define up 16
#define down 17
#define match 18
#define indVote 6
#define sw1 5
#define sw2 4
#define sw3 3
#define resultsw 2
#define indFinger 7
#define buzzer 19
#define records 25
int vote1,vote2,vote3;
int flag;
void setup()
{
delay(1000);
pinMode(enroll, INPUT_PULLUP);
pinMode(up, INPUT_PULLUP);
pinMode(down, INPUT_PULLUP);
pinMode(del, INPUT_PULLUP);
pinMode(match, INPUT_PULLUP);
pinMode(sw1, INPUT_PULLUP);
pinMode(sw2, INPUT_PULLUP);
pinMode(sw3, INPUT_PULLUP);
pinMode(resultsw, INPUT_PULLUP);
pinMode(buzzer, OUTPUT);
pinMode(indVote, OUTPUT);
pinMode(indFinger, OUTPUT);
lcd.begin(16,2);
if(digitalRead(resultsw) ==0)
{
for(int i=0;iEEPROM.write(i+10,0xff);
EEPROM.write(0,0);
EEPROM.write(1,0);
EEPROM.write(2,0);
lcd.clear();
lcd.print("System Reset");
delay(1000);
}
lcd.clear();
lcd.print("Voting Machine");
lcd.setCursor(0,1);
lcd.print("by Finger Print");
delay(2000);
lcd.clear();
lcd.print("Circuit Digest");
lcd.setCursor(0,1);
lcd.print("Saddam Khan");
delay(2000);
if(EEPROM.read(0) == 0xff)
EEPROM.write(0,0);
if(EEPROM.read(1) == 0xff)
EEPROM.write(1,0);
if(EEPROM.read(1) == 0xff)
EEPROM.write(1,0);
//finger.begin(57600);
Serial.begin(57600);
lcd.clear();
lcd.print("Finding Module");
lcd.setCursor(0,1);
delay(1000);
if (finger.verifyPassword())
{
//Serial.println("Found fingerprint sensor!");
lcd.clear();
lcd.print("Found Module ");
delay(1000);
}
else
{
//Serial.println("Did not find fingerprint sensor :(");
lcd.clear();
lcd.print("module not Found");
lcd.setCursor(0,1);
lcd.print("Check Connections");
while (1);
}
lcd.clear();
lcd.setCursor(0,0);
lcd.print("Cn1");
lcd.setCursor(4,0);
lcd.print("Cn2");
lcd.setCursor(8,0);
lcd.print("Cn3");
lcd.setCursor(12,0);
lcd.print("Cn4");
lcd.setCursor(0,1);
vote1=EEPROM.read(0);
lcd.print(vote1);
lcd.setCursor(6,1);
vote2=EEPROM.read(1);
lcd.print(vote2);
lcd.setCursor(12,1);
vote3=EEPROM.read(2);
lcd.print(vote3);
delay(2000);
}
void loop()
{
lcd.setCursor(0,0);
lcd.print("Press Match Key ");
lcd.setCursor(0,1);
lcd.print("to start system");
digitalWrite(indVote, LOW);
digitalWrite(indFinger, LOW);
if(digitalRead(match)==0)
{
digitalWrite(buzzer, HIGH);
delay(200);
digitalWrite(buzzer, LOW);
digitalWrite(indFinger, HIGH);
for(int i=0;i<3;i++)
{
lcd.clear();
lcd.print("Place Finger");
delay(2000);
int result=getFingerprintIDez();
if(result>=0)
{
flag=0;
for(int i=0;i
{
if(result == EEPROM.read(i+10))
{
lcd.clear();
lcd.print("Authorised Voter");
lcd.setCursor(0,1);
lcd.print("Please Wait....");
delay(1000);
Vote();
EEPROM.write(i+10, 0xff);
flag=1;
return;
}
}
if(flag == 0)
{
lcd.clear();
lcd.print("Already Voted");
//lcd.setCursor(0,1);
//lcd.print("")
digitalWrite(buzzer, HIGH);
delay(5000);
digitalWrite(buzzer, LOW);
return;
}
}
}
lcd.clear();
}
checkKeys();
delay(1000);
}
void checkKeys()
{
if(digitalRead(enroll) == 0)
{
lcd.clear();
lcd.print("Please Wait");
delay(1000);
while(digitalRead(enroll) == 0);
Enroll();
}
else if(digitalRead(del) == 0)
{
lcd.clear();
lcd.print("Please Wait");
delay(1000);
delet();
}
}
void Enroll()
{
int count=0;
lcd.clear();
lcd.print("Enter Finger ID:");
while(1)
{
lcd.setCursor(0,1);
lcd.print(count);
if(digitalRead(up) == 0)
{
count++;
if(count>25)
count=0;
delay(500);
}
else if(digitalRead(down) == 0)
{
count--;
if(count<0)
count=25;
delay(500);
}
else if(digitalRead(del) == 0)
{
id=count;
getFingerprintEnroll();
for(int i=0;iif(EEPROM.read(i+10) == 0xff)
{
EEPROM.write(i+10, id);
break;
}
}
return;
}
else if(digitalRead(enroll) == 0)
{
return;
}
}
}
void delet()
{
int count=0;
lcd.clear();
lcd.print("Enter Finger ID");
while(1)
{
lcd.setCursor(0,1);
lcd.print(count);
if(digitalRead(up) == 0)
{
count++;
if(count>25)
count=0;
delay(500);
}
else if(digitalRead(down) == 0)
{
count--;
if(count<0)
count=25;
delay(500);
}
else if(digitalRead(del) == 0)
{
id=count;
deleteFingerprint(id);
for(int i=0;iif(EEPROM.read(i+10) == id)
{
EEPROM.write(i+10, 0xff);
break;
}
}
return;
}
else if(digitalRead(enroll) == 0)
{
return;
}
}
}
uint8_t getFingerprintEnroll()
{
int p = -1;
lcd.clear();
lcd.print("finger ID:");
lcd.print(id);
lcd.setCursor(0,1);
lcd.print("Place Finger");
delay(2000);
while (p != FINGERPRINT_OK)
{
p = finger.getImage();
switch (p)
{
case FINGERPRINT_OK:
//Serial.println("Image taken");
lcd.clear();
lcd.print("Image taken");
break;
case FINGERPRINT_NOFINGER:
//Serial.println("No Finger");
lcd.clear();
lcd.print("No Finger");
break;
case FINGERPRINT_PACKETRECIEVEERR:
//Serial.println("Communication error");
lcd.clear();
lcd.print("Comm Error");
break;
case FINGERPRINT_IMAGEFAIL:
//Serial.println("Imaging error");
lcd.clear();
lcd.print("Imaging Error");
break;
default:
//Serial.println("Unknown error");
lcd.clear();
lcd.print("Unknown Error");
break;
}
}
// OK success!
p = finger.image2Tz(1);
switch (p) {
case FINGERPRINT_OK:
//Serial.println("Image converted");
lcd.clear();
lcd.print("Image converted");
break;
case FINGERPRINT_IMAGEMESS:
//Serial.println("Image too messy");
lcd.clear();
lcd.print("Image too messy");
return p;
case FINGERPRINT_PACKETRECIEVEERR:
//Serial.println("Communication error");
lcd.clear();
lcd.print("Comm Error");
return p;
case FINGERPRINT_FEATUREFAIL:
//Serial.println("Could not find fingerprint features");
lcd.clear();
lcd.print("Feature Not Found");
return p;
case FINGERPRINT_INVALIDIMAGE:
//Serial.println("Could not find fingerprint features");
lcd.clear();
lcd.print("Feature Not Found");
return p;
default:
//Serial.println("Unknown error");
lcd.clear();
lcd.print("Unknown Error");
return p;
}
//Serial.println("Remove finger");
lcd.clear();
lcd.print("Remove Finger");
delay(2000);
p = 0;
while (p != FINGERPRINT_NOFINGER) {
p = finger.getImage();
}
//Serial.print("ID "); //Serial.println(id);
p = -1;
//Serial.println("Place same finger again");
lcd.clear();
lcd.print("Place Finger");
lcd.setCursor(0,1);
lcd.print(" Again");
while (p != FINGERPRINT_OK) {
p = finger.getImage();
switch (p) {
case FINGERPRINT_OK:
//Serial.println("Image taken");
break;
case FINGERPRINT_NOFINGER:
//Serial.print(".");
break;
case FINGERPRINT_PACKETRECIEVEERR:
//Serial.println("Communication error");
break;
case FINGERPRINT_IMAGEFAIL:
//Serial.println("Imaging error");
break;
default:
//Serial.println("Unknown error");
return;
}
}
// OK success!
p = finger.image2Tz(2);
switch (p) {
case FINGERPRINT_OK:
//Serial.println("Image converted");
break;
case FINGERPRINT_IMAGEMESS:
//Serial.println("Image too messy");
return p;
case FINGERPRINT_PACKETRECIEVEERR:
//Serial.println("Communication error");
return p;
case FINGERPRINT_FEATUREFAIL:
//Serial.println("Could not find fingerprint features");
return p;
case FINGERPRINT_INVALIDIMAGE:
//Serial.println("Could not find fingerprint features");
return p;
default:
//Serial.println("Unknown error");
return p;
}
// OK converted!
//Serial.print("Creating model for #"); //Serial.println(id);
p = finger.createModel();
if (p == FINGERPRINT_OK) {
//Serial.println("Prints matched!");
} else if (p == FINGERPRINT_PACKETRECIEVEERR) {
//Serial.println("Communication error");
return p;
} else if (p == FINGERPRINT_ENROLLMISMATCH) {
//Serial.println("Fingerprints did not match");
return p;
} else {
//Serial.println("Unknown error");
return p;
}
//Serial.print("ID "); //Serial.println(id);
p = finger.storeModel(id);
if (p == FINGERPRINT_OK) {
//Serial.println("Stored!");
lcd.clear();
lcd.print("Stored!");
delay(2000);
} else if (p == FINGERPRINT_PACKETRECIEVEERR) {
//Serial.println("Communication error");
return p;
} else if (p == FINGERPRINT_BADLOCATION) {
//Serial.println("Could not store in that location");
return p;
} else if (p == FINGERPRINT_FLASHERR) {
//Serial.println("Error writing to flash");
return p;
}
else {
//Serial.println("Unknown error");
return p;
}
}
int getFingerprintIDez()
{
uint8_t p = finger.getImage();
if (p != FINGERPRINT_OK)
return -1;
p = finger.image2Tz();
if (p != FINGERPRINT_OK)
return -1;
p = finger.fingerFastSearch();
if (p != FINGERPRINT_OK)
{
lcd.clear();
lcd.print("Finger Not Found");
lcd.setCursor(0,1);
lcd.print("Try Later");
delay(2000);
return -1;
}
// found a match!
//Serial.print("Found ID #");
//Serial.print(finger.fingerID);
return finger.fingerID;
}
uint8_t deleteFingerprint(uint8_t id)
{
uint8_t p = -1;
lcd.clear();
lcd.print("Please wait");
p = finger.deleteModel(id);
if (p == FINGERPRINT_OK)
{
//Serial.println("Deleted!");
lcd.clear();
lcd.print("Figer Deleted");
lcd.setCursor(0,1);
lcd.print("Successfully");
delay(1000);
}
else
{
//Serial.print("Something Wrong");
lcd.clear();
lcd.print("Something Wrong");
lcd.setCursor(0,1);
lcd.print("Try Again Later");
delay(2000);
return p;
}
}
void Vote()
{
lcd.clear();
lcd.print("Please Place");
lcd.setCursor(0,1);
lcd.print("Your Vote");
digitalWrite(indVote, HIGH);
digitalWrite(indFinger, LOW);
digitalWrite(buzzer, HIGH);
delay(500);
digitalWrite(buzzer, LOW);
delay(1000);
while(1)
{
if(digitalRead(sw1)==0)
{
vote1++;
voteSubmit(1);
EEPROM.write(0, vote1);
while(digitalRead(sw1)==0);
return;
}
if(digitalRead(sw2)==0)
{
vote2++;
voteSubmit(2);
EEPROM.write(1, vote2);
while(digitalRead(sw2)==0);
return;
}
if(digitalRead(sw3)==0)
{
vote3++;
voteSubmit(3);
EEPROM.write(2, vote3);
while(digitalRead(sw3)==0);
return;
}
if(digitalRead(resultsw)==0)
{
lcd.clear();
lcd.setCursor(0,0);
lcd.print("Can1");
lcd.setCursor(6,0);
lcd.print("Can2");
lcd.setCursor(12,0);
lcd.print("Can3");
for(int i=0;i<3;i++)
{
lcd.setCursor(i*6,1);
lcd.print(EEPROM.read(i));
}
delay(2000);
int vote=vote1+vote2+vote3;
if(vote)
{
if((vote1 > vote2 && vote1 > vote3))
{
lcd.clear();
lcd.print("Can1 Wins");
delay(2000);
lcd.clear();
}
else if(vote2 > vote1 && vote2 > vote3)
{
lcd.clear();
lcd.print("Can2 Wins");
delay(2000);
lcd.clear();
}
else if((vote3 > vote1 && vote3 > vote2))
{
lcd.clear();
lcd.print("Can3 Wins");
delay(2000);
lcd.clear();
}
else
{
lcd.clear();
lcd.print(" Tie Up Or ");
lcd.setCursor(0,1);
lcd.print(" No Result ");
delay(1000);
lcd.clear();
}
}
else
{
lcd.clear();
lcd.print("No Voting....");
delay(1000);
lcd.clear();
}
vote1=0;vote2=0;vote3=0;vote=0;
lcd.clear();
return;
}
}
digitalWrite(indVote, LOW);
}
void voteSubmit(int cn)
{
lcd.clear();
if(cn == 1)
lcd.print("Can1");
else if(cn == 2)
lcd.print("Can2");
else if(cn == 3)
lcd.print("Can3");
lcd.setCursor(0,1);
lcd.print("Vote Submitted");
digitalWrite(buzzer , HIGH);
delay(1000);
digitalWrite(buzzer, LOW);
digitalWrite(indVote, LOW);
return;
}
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