以下作品由安信可社區(qū)用戶

WT_0213制作

在當下快節(jié)奏的現(xiàn)代生活中，電子 DIY 早已不單單局限于技術(shù)層面的探索，更是一種能為生活增添無限樂趣的獨特生活態(tài)度。參加了安信可社區(qū)第四期電子DIY | 實用至上，點亮便利生活，此前就一直想著給小朋友做一個小盒子，正好借這個機會忙里偷閑參與到活動當中，再體驗一下電子 DIY 的樂趣。

本次制作了一個稍微實用價值的指紋開鎖小盒子，旨在為日常生活中的物品收納提供更安全、便捷的解決方案。

1、設(shè)計思路

考慮到日常小物件收納時，常擔(dān)心隱私物品被他人隨意翻看，便決定打造一個通過指紋識別控制開合的小盒子。利用指紋識別的唯一性，實現(xiàn)精準的開鎖權(quán)限管理，讓只有授權(quán)指紋的使用者能夠打開盒子，極大提升了收納物品的安全性。這個小盒子不僅是收納小物件的容器，更是守護孩子隱私與專屬空間的好幫手，能有效避免小朋友的寶貝被隨意翻動。

2、設(shè)計理念

小朋友都有自己珍視的小玩意兒，像心愛的貼紙、秘密小紙條等，他們渴望有個安全的小天地存放這些寶貝。考慮到孩子對新奇事物的好奇心，傳統(tǒng)鎖具操作復(fù)雜，而指紋識別既有趣又便捷，憑借獨一無二的指紋特征，能精準識別孩子身份，為控制盒子開合提供絕佳方式。基于以上理由制作了這款指紋開鎖小盒子，給孩子打造專屬且安全的收納空間，讓他們享受自主管理物品的樂趣。

3、制作流程

硬件選型

選用之前購買的FPM383C 指紋模塊，它識別精度高、響應(yīng)快，小朋友輕輕一按手指，就能快速準確采集指紋信息。

主控芯片選用對應(yīng)型號，其主要負責(zé)處理 FPM383C 指紋模塊傳來的數(shù)據(jù)，并依據(jù)結(jié)果向電機驅(qū)動模塊以及其它硬件下達精準指令。

此次主控制器使用的是M61-32SU開發(fā)板，它在整個系統(tǒng)里扮演著重要角色。M61-32SU開發(fā)板能夠高效協(xié)調(diào)主控芯片與各個模塊間的信息交互，進一步優(yōu)化系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性與流暢度，保障指紋識別、指令傳輸?shù)拳h(huán)節(jié)有序進行。

選用一個9g 舵機來作為盒子鎖扣的直接執(zhí)行者。9g 舵機體積小巧，動力輸出卻較為穩(wěn)定，通過接收主控芯片的指令后，能精準控制鎖扣的開合動作。當接收到開鎖指令，舵機迅速轉(zhuǎn)動，打開鎖扣；鎖定指令下達時，舵機反向轉(zhuǎn)動，緊閉鎖扣，為小盒子的開合提供了可靠的機械動力支持。

原本計劃用 3D 打印技術(shù)制作盒子外殼，精心設(shè)計好了模型，滿心期待能打印出一個造型酷炫、結(jié)構(gòu)精巧的外殼。但在準備打印時，卻發(fā)現(xiàn)耗材不夠，無奈之下決定改用紙盒來制作盒子外殼。挑選了厚實且有一定韌性的紙盒，雖然沒有 3D 打印外殼那樣精致，但紙盒可塑性強。

用剪刀、膠水等工具，按照預(yù)先設(shè)計好的尺寸，將紙盒裁剪、折疊、粘貼，為內(nèi)部電子元件搭建了一個簡易卻實用的 “家”。使用的是帶彩色紙皮的紙盒【鞋盒 】，讓小盒子看起來好看點，也彌補了沒有 3D 打印外殼的遺憾。

4、功能呈現(xiàn)

當孩子把錄入指紋的手指放在 FPM383C 識別模塊上，系統(tǒng)瞬間就能完成識別，主控芯片通過控制 9g 舵機，迅速打開鎖扣，孩子可以輕松拿取自己的寶貝。要是不小心按錯指紋，系統(tǒng)立刻啟動鎖定程序，9g 舵機反向轉(zhuǎn)動緊閉鎖扣，防止其他人未經(jīng)允許打開盒子。

由于盒子做的不是那么精密，透光有縫隙，導(dǎo)致盒子內(nèi)部的彩燈透過縫隙擴散出來，不過這樣感覺反而增加了趣味性。FPM383C模塊當成功開鎖時，自動會閃爍燈光，指紋驗證通過綠色燈光，指紋不通過紅色燈光，反饋比較明顯減少了代碼工作量。

5、接線方式

6、資料參考

【外設(shè)移植】FPM383C指紋模塊+Ai-M61-32Sbbs.ai-thinker.com/forum.php?mod=viewthread&tid=43963

【外設(shè)移植】SG90舵機Ai-M61開發(fā)板bbs.ai-thinker.com/forum.php?mod=viewthread&tid=44405

7、代碼

#include "FPM383C.h"
#include "stdio.h"
#include "stdlib.h"
#include "string.h"
#include "bflb_mtimer.h"
#include "bflb_dma.h"
#include "bflb_uart.h"
#include "log.h"
#include "bflb_servo.h"
#include "bflb_gpio.h" //gpio頭文件
#include "bflb_mtimer.h" //mtimer定時器頭文件
#include "bflb_pwm_v2.h" //pwm_v2頭文件
#include "bflb_clock.h" //系統(tǒng)時鐘頭文件
//控制模塊LED燈顏色
uint8_t PS_BlueLEDBuf[16] = {0xEF,0x01,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0x01,0x00,0x07,0x3C,0x03,0x01,0x01,0x00,0x00,0x49};
uint8_t PS_RedLEDBuf[16] = {0xEF,0x01,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0x01,0x00,0x07,0x3C,0x02,0x04,0x04,0x02,0x00,0x50};
uint8_t PS_GreenLEDBuf[16] = {0xEF,0x01,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0x01,0x00,0x07,0x3C,0x02,0x02,0x02,0x02,0x00,0x4C};
//休眠指令-設(shè)置傳感器進入休眠模式
uint8_t PS_SleepBuf[12] = {0xEF,0x01,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0x01,0x00,0x03,0x33,0x00,0x37};
//清空指紋庫-刪除 flash 數(shù)據(jù)庫中所有指紋模板。
uint8_t PS_EmptyBuf[12] = {0xEF,0x01,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0x01,0x00,0x03,0x0D,0x00,0x11};
//取消指令-取消自動注冊模板和自動驗證指紋。如表 2-1 中加密等級設(shè)置為 0 或 1 情況下支持此功能
uint8_t PS_CancelBuf[12] = {0xEF,0x01,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0x01,0x00,0x03,0x30,0x00,0x34};
//自動注冊模板-一站式注冊指紋，包含采集指紋、生成特征、組合模板、存儲模板等功能。加密等級設(shè)置為 0 或 1 情況下支持此功能。
uint8_t PS_AutoEnrollBuf[17] = {0xEF,0x01,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0x01,0x00,0x08,0x31,'','',0x04,0x00,0x16,'',''};
// 驗證用獲取圖像-驗證指紋時，探測手指，探測到后錄入指紋圖像存于圖像緩沖區(qū)。返回確認碼表示：錄入成功、無手指等。
uint8_t PS_GetImageBuf[12] = {0xEF,0x01,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0x01,0x00,0x03,0x01,0x00,0x05};
//生成特征值-將圖像緩沖區(qū)中的原始圖像生成指紋特征文件存于模板緩沖區(qū)
uint8_t PS_GetCharBuf[13] = {0xEF,0x01,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0x01,0x00,0x04,0x02,0x01,0x00,0x08};
//搜索指紋-以模板緩沖區(qū)中的特征文件搜索整個或部分指紋庫。若搜索到，則返回頁碼。加密等級設(shè)置為 0 或 1 情況下支持
uint8_t PS_SearchBuf[17] = {0xEF,0x01,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0x01,0x00,0x08,0x04,0x01,0x00,0x00,0xFF,0xFF,0x02,0x0C};
//刪除模板-刪除 flash 數(shù)據(jù)庫中指定 ID 號開始的N 個指紋模板
uint8_t PS_DeleteBuf[16] = {0xEF,0x01,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0x01,0x00,0x07,0x0C,'','',0x00,0x01,'',''};
//設(shè)置名為fpm383c_uart的外設(shè)句柄,用來執(zhí)行串口指令的發(fā)送
struct bflb_device_s *fpm383c_uart;
//指紋ID和驗證指紋的分數(shù)
uint16_t pageID,score;
//USART串口接收緩沖數(shù)組
uint8_t USART_ReceiveBuf[20];
//主循環(huán)狀態(tài)標志位
uint8_t ScanStatus = 0;
struct bflb_servo_attr servo;
// 鎖狀態(tài)
uint8_t lock_state = 0;
/**
* @brief 獲取狀態(tài)
*
* @param Timeout
*/
void FPM383C_ReceiveData(uint16_t Timeout)
{
uint8_t i = 0;
// 檢測緩沖區(qū)是否有數(shù)據(jù)
while(bflb_uart_rxavailable(fpm383c_uart) == 0 && (--Timeout))
{
bflb_mtimer_delay_ms(1);
}
// 輪詢fpm383c_uart接收到的字符
while(bflb_uart_rxavailable(fpm383c_uart) > 0)
{
bflb_mtimer_delay_ms(2);
// 獲取數(shù)據(jù)并放入緩沖數(shù)組
USART_ReceiveBuf[i++] = bflb_uart_getchar(fpm383c_uart);
if(i > 15) break;
}
}
/// @brief 初始化FPM383C指紋模塊
void FPM383C_Init(){
// 聲明 gpio句柄
struct bflb_device_s* gpio;
// FPM383C 模塊默認波特率為 57600
struct bflb_uart_config_s cfg = {
.baudrate = 57600,
.data_bits = UART_DATA_BITS_8,
.stop_bits = UART_STOP_BITS_1,
.parity = UART_PARITY_NONE,
.flow_ctrl = UART_FLOWCTRL_NONE,
.rx_fifo_threshold = 7,
.tx_fifo_threshold = 7
};
// 初始化FPM383C指紋模塊UART
gpio = bflb_device_get_by_name("gpio");
fpm383c_uart = bflb_device_get_by_name("uart1");
//將GPIO_23和GPIO_24設(shè)置為TX和RX
bflb_gpio_uart_init(gpio, GPIO_PIN_23, GPIO_UART_FUNC_UART1_TX);
bflb_gpio_uart_init(gpio, GPIO_PIN_24, GPIO_UART_FUNC_UART1_RX);
bflb_uart_init(fpm383c_uart, &cfg);
}
/// @brief USART串口發(fā)送數(shù)據(jù)
/// @param length 發(fā)送數(shù)組長度
/// @param FPM383C_DataBuf 需要發(fā)送的功能數(shù)組
void FPM383C_SendData(int length,uint8_t FPM383C_DataBuf[])
{
for(int i = 0;i

附件：fpm383c_lock.zip

https://bbs.ai-thinker.com/forum.php?mod=attachment&aid=32231

8、更新的外殼資料

保險箱3D圖用freeCAD做的

源文件：

附件：BOX.zip

審核編輯 黃宇