会记录使用者指纹的自锁开关

会记录使用者指纹的自锁开关

懒，是人类前进的动力之一。“懒”和“代价”这两个参数放在一起，就可以画出一条描述行为的曲线。比如我有时就懒得吃饭、喝水，但当我感到我自己快要付出饿死、渴死的代价时，我就不懒了。假如我感觉到热，打开了电风扇，一会儿就感觉到凉爽了，然后没关风扇就走了，表面上看我是忘了关风扇，但归根究底还是懒。我的代价是什么呢？如果我在家里，我就得多付电费。但如果我是在公司里，代价是什么？似乎也不用付出什么代价……所以我经常能看见电风扇在无人的环境下，还继续无休无止地加速空气的对流。

为什么有人把一个开关打开了，却不将其复位呢？我实在见不得这种浪费的现象。

我对电风扇的按钮改造了一番，如果还有人不关电扇一走了之，我就可以像名侦探柯南一样找出他。

我制作的就是一套用指纹模块改造的自锁开关装置（见图 1），有人按下按钮时，相应的时间、指纹信息会被存在 micro SD卡里。我们就能得知谁在何时开关了风扇。

图 1  用指纹模块改造的自锁开关装置

制作所需的材料如附表和图 2 所示。

图 2  制作所需的部分材料

附表：制作所需的材料

先说说我用的电容式指纹识别模块SEN0348（见图 3）。它识别速度快，可存储 80 枚指纹的信息，小巧精致，最重要的是它能以任意角度识别指纹。这个制作必须用到这个特性，否则实际效果就会很尴尬。

图 3  电容式指纹识别模块 SEN0348

为自锁开关增加指纹识别功能

1.3D 打印这个外壳。

2.将一个手机用的 5V/1A 充电器拆开。

3.取下充电器中降压模块的 USB 座。

4.将降压模块的 220V 交流输入引脚和5V 输出引脚焊上导线。

5.给焊上导线的降压模块套上热缩管。

6.将 Dream Nano 上的所有焊针都清理掉。

7.尽量完整地取下指纹模块的 PH1.0 底座，这个底座等会儿还要用。

8.用漆包线将 SD 卡模块的引脚引出来。

9.将各部分按照连接示意图焊接起来。

10.将指纹识别模块的接线延长。

11.给所有漆包线套上热缩管。

12.将自锁开关拆开。

13.拆开蓝色部分，钻个孔，以便穿指纹识别模块的线。

14.穿入弹簧。这里加入弹簧，是因为自锁开关本身阻尼感比较弱，按下按钮这个动作会很快完成，导致指纹收集不成功。把弹簧加进去，可以提高按压所需的力度阈值，增加手指在按钮表面的停留时间，提高指纹识别成功率。指纹一次比对加两次采集，耗时约为 2s。

15.焊接上指纹识别模块。

16.打上热熔胶，固定指纹识别模块。对之前包漆包线的热缩管加热，让其收缩。

17.把自锁开关的各部件组装回去。

18.接下来要将之前焊接的模块塞入 3D打印外壳里。

19.先装入 micro SD 卡模块，打热熔胶固定。

20.将 Dream Nano 的 VIN 和 GND引脚用导线引出，为整个装置增加6.5~12V 供电电压。

21.将 Dream Nano 装入 3D 打印外壳。

22.将 PH1.0 底座固定在 3D 打印外壳的槽内，并用热熔胶固定。

23.焊接时钟模块，并用热熔胶将其固定在 3D 打印外壳的盖子上。

24.给盖子拧上螺丝。

25.将自锁开关的 COM 和 NO 两个引脚用粗导线引出来。

26.两个部件就准备好了。

将改造后的自锁开关安装到电风扇上

接下来将这两个部件连接到电风扇上。电风扇是 220V 交流供电的，同时可以给我们的装置供电，这里就用不到 USB 供电和 VIN 引脚供电了。自锁开关串联在电风扇的供电电路中，接上电源后，我们按下按钮，电路就导通了，电机开始工作，电风扇就转起来；按钮弹起来，电路就断了，就算连接着电源，电风扇也不会工作。自锁开关的 PH1.0 线直接插在白盒子的PH1.0 底座上。

1.拆开电风扇的罩子。

2.在罩子上开一个小圆孔和一个大圆孔，小圆孔用于穿白盒子的 220V 供电线，大圆孔用于放置自锁开关。

3.将自锁开关放进去，固定住。

4.将白盒子的粗线焊在电风扇内的220V 供电线上。

5.将自锁开关上的红、黑粗线串联在电风扇内控制电机工作的电路上。

6.套上电风扇的罩子。给白色盒子打热熔胶，将其固定在电风扇罩子上。

7.将自锁开关的 PH1.0 线插在白盒子的PH1.0 底座上。

8.将程序烧录进 Dream Nano，装置可以正常记录指纹了。已经录入的指纹，不会被赋予新 ID。后面的“Delete newID：23”的意思是当前该录入 ID 23，结果发现这枚指纹和以前的指纹（ID：1）匹配上了，就删掉 23 这个 ID。

9.ID 为“xx”，说明指纹未采集到或者未保存成功，一般是按得太快才会发生这种情况，通常不会发生，因为之前我增加了弹簧，不允许快速完成“按下”这个操作。

10.蓝色这行意味着没有匹配到已录入的指纹，这是一个新的指纹，就新建了一个 ID（23）来保存它。