双形式智能考勤系统的设计与实践.docx

双形式智能考勤系统的设计与实践摘要：针对传统课堂考勤机制的缺乏，设计了基于无线射频识别技术和指纹识别技术的双模考勤系统该系统采用读写模块，快速识别电子标签进而获取学生的姓名、学号和进出课堂等信息，进而实现快速考勤，提高考勤效率；同时为了保证考勤质量，可随机抽检学生进行指纹考勤以避免替点名的现象系统采用主处理器，通过考勤机读写考勤数据，然后通过无线与主机通信，对考勤数据进行处理，实现轻松考勤关键词：射频识别；考勤系统；指纹识别随着物联网技术的兴起和考勤需求的增大，基于射频识别技术的考勤系统逐步成为研究热门是一种无线通信技术，可利用无线电讯号识别并读写目的数据利用读写器和非接触式卡，无须物理接触就能完成读写操作非接触式卡具有安全性高、可靠性高等优点，每次需密码验证才可进行读写，且抗干扰能力强，不受外界恶劣环境影响，操作便捷，广泛应用于物流的跟踪与管理利用射频识别技术进行学生考勤能有效提高考勤效率，简化考勤方式但是该考勤方式在带来便利的同时，也存在一定的弊端如：无法有效避免学生托人代上课、代签到等现象针对传统的课堂考勤机制占用课堂时间长，以及无法避免替点名现象，设计了基于无线射频识别技术和指纹识别技术的双模考勤系统该系统采用读写模块，快速识别电子标签进而获取学生的姓名、学号和进出课堂等信息，进而实现快速考勤，提高考勤效率；同时为了保证考勤质量，可随机抽检学生进行指纹考勤以避免替点名的现象系统采用主处理器，通过考勤机读写考勤数据，然后通过无线与主机通信，对考勤数据进行处理，实现轻松考勤系统方案设计系统主要由主机和考勤机两部分组成，无须老师操作即可完成整个考勤经过主机设置在教室讲台上，主要负责考勤管理，并通过文件系统来管理大量考勤记录数据，具有学生、老师考勤情况查看，教室课程表查看，人员录入等功能；考勤机设置在教室门边，主要负责考勤检测，具有或指纹识别两种考勤方式，有课时，学生来到教室，就可感应到电子标签，并通过防碰撞检测来识别当前正在通过的学生，即便有大批学生通过也不会识别错误，进而把考勤情况传送给主机每次上课前主机都会发送给考勤机考勤命令，并且实时接收考勤机传送的课程考勤数据老师可更改考勤方式，灵敏选择速度快，准确度较低或指纹识别速度慢，准确度高来考勤每次使用主机前都要先用刷卡来登陆主界面，若是老师登陆，则能够随时查看该老师以往教过课程的所有学生考勤信息；若是学生登陆，则能够查看该学生以前上过课的考勤信息，让老师和学生都能实时了解考勤情况硬件电路设计读写模块与指纹识别模块读写器选用飞利浦公司生产的射频读写芯片，采用其接口，最高传输速率可达指纹识别模块选用指纹识别模块，实现图像处理、指纹特征生成、指纹特征匹配等，只需用串口发送特定格式的数据指令包，即可获取有关指纹识别的结果通信模块使用串口来进行与间的数据传输，所有无线通信的任务都由来完成，通信模块参见文卡存储模块卡存储模块的引脚与的控制器引脚相连，其引脚用来传输命令与响应，用来提供时钟，用来传输数据卡存储模块电路图略显示模块显示模块选用寸电阻触摸屏，显示屏驱动芯片为，与自带的外扩存储控制器驱动接口相连，利用硬件代替软件可大大提高读写速度，快速刷新显示界面；触摸屏驱动芯片为，驱动接口采用全双工串行总线接口，不仅占用引脚较少，而且传输速度较快软件程序设计主程序设计主程序设计包括考勤机部分和主机部分考勤机部分只负责对学生考勤，因此只需根据主机发送的命令来判定能否需要考勤，并将考勤情况反应给主机，而不需进行考勤信息管理，程序流程如图所示主机部分与考勤机的功能不同，主机主要是由用户操作，添加课程有关信息，并根据添加的课程信息来进行智能考勤管理其程序流程如图所示由图可见，考勤机经过、指纹识别、存储器等模块及文件系统初始化后即可进入主循环检测先是检测有无接收到命令，若接收命令并执行后显示内容修改，则刷新标志位置，再判定能否将要上课，若有课，则根据设置的考勤形式或指纹识别来检测能否有学生来签到，若有学生，则把情况反应给主机，最后再由刷新标志位来判定能否需要刷新显示由图可知，主机先是初始化，进入初始启动界面，再读取课程信息，若有课，则不断接收并处理考勤机发送的考勤信息，然后检测用户能否登陆，若登陆，则根据用户权限可执行不同的考勤管理功能无论用户能否登陆，主机都会实时检测当前课程进行情况并接收和处理考勤信息若是管理员，则可执行添加学生、老师、课程信息，可以录入学生、老师、管理员卡和指纹信息；若是老师，则可查看老师相关课程考勤记录信息，可以设置上课考勤形式及考勤机的开关；若是学生，则可查看学生相关课程考勤记录信息此外，还提供教室课程表等功能子程序设计子程序设计分别包括：读写子程序、指纹识别子程序、无线数据接收子程序、文件系统读写程序等读写子程序读写器与卡的通讯流程当检测到有卡片靠近读写器时，先是进入复位应答，确定该卡片的类型，再通过防冲突机制从多张射频卡中选出一张卡片进行操作，此卡片会返回被选卡片的序号，而其他未选中卡片则等待下一次的操作，然后选择该卡片序列号，进行次某扇区的密码验证后即可对该扇区的块地址进行字节的读、写、加值、减值等操作，操作结束后可中止该卡片的操作，继续操作下一张卡片指纹识别子程序指纹经获取图像并提取特征模板后即可存于的中，而此后若要验证指纹能否匹配，只需提取当前用户指纹特征，并搜索之前录入的指纹库信息需设置搜索的起始和结束地址，进行匹配，返回搜索结果，即指纹库中搜索到的类似度高的特征模板地址无线数据接收子程序无线通信数据收发是通过串口来实现的，接收数据能够采用串口中断程序，减少占用率，而且中断响应速度很快，能够迅速保护恢复现场，并进入退出中断程序，十分是在接收大量数据时效果更为明显本设计接收程序开拓了一个接收数据缓冲区，并利用“来判别单次接收能否结束，结束后给出接收完成标志，在未处理标志前不会再次接收数据，能够减少接收数据出错率文件系统读写子程序本设计文件系统选用，该系统小巧、高效，专为小型嵌入式系统而设计，经简单修改后可移植到、等各种单片机上，且与文件系统格式兼容，通过可明晰查看创立文件和写入数据，便于调试利用和指纹识别技术，基于主控芯片对双模考勤管理系统进行了详细的设计该系统具有考勤管理、人员录入、学生管理、老师管理、课程录入、课表查询等主要功能，既可采用实现快速考勤，提高考勤效率，又可采用指纹考勤进行抽检，保证考勤质量该系统的使用将会减少老师考勤所消耗的时间与精神，有助于提高课堂教学质量