指紋自動(dòng)考勤系統(tǒng)設(shè)計(jì)

0 引 言 

    企業(yè)的管理水平對企業(yè)的效益有著極大的影響?？记诠芾硎瞧髽I(yè)管理最基本的一環(huán)，員工的出勤情況直接關(guān)系到企業(yè)的效益和企業(yè)的安全生產(chǎn)狀況。傳統(tǒng)的考勤管理都是靠人員管理。很難準(zhǔn)確知道員工的出勤情況，且管理工作量大，人為因素較多，效率低下。隨著技術(shù)的進(jìn)步，出現(xiàn)了多種考勤技術(shù)。如一卡通考勤系統(tǒng)、指紋考勤系統(tǒng)等。 

    目前使用較多的是刷卡考勤模式。這種方式比較靈活、實(shí)用，但它的不足是可以由他人代替考勤，且卡容易丟失和損壞，故其可靠性較差，使用成本也較大。指紋考勤技術(shù)是一種生物識別技術(shù)。由于人的指紋是唯一的，故這種技術(shù)安全可靠，不能由他人替代考勤。該技術(shù)具有廣泛的應(yīng)用前景。 

1 系統(tǒng)設(shè)計(jì) 

    目前市場上的指紋考勤系統(tǒng)分兩種：實(shí)時(shí)型和脫機(jī)型。實(shí)時(shí)型考勤系統(tǒng)的數(shù)據(jù)保存在服務(wù)器中，考勤時(shí)實(shí)時(shí)把用戶的指紋發(fā)送到服務(wù)器中。在后臺比對，然后把比對結(jié)果反饋到終端考勤機(jī)上，考勤結(jié)果也直接保存到服務(wù)器中。這種方式的優(yōu)點(diǎn)是不需要人工干預(yù)，缺點(diǎn)是速度比脫機(jī)型慢，但一般在1秒鐘內(nèi)可以完成1個(gè)用戶的考勤。脫機(jī)型是把員工的指紋信息保存在終端考勤機(jī)上，考勤時(shí)直接在終端考勤機(jī)上比對指紋信息，考勤信息也直接保存在終端考勤機(jī)上，管理員定期把考勤信息下載到計(jì)算機(jī)上，然后進(jìn)行處理。這種方式的優(yōu)點(diǎn)是速度快，但是需要人工干預(yù)，員工的信息改變時(shí)要對每個(gè)考勤機(jī)進(jìn)行刷新，使用比較復(fù)雜。為了提高考勤的自動(dòng)化水平，本文選擇了實(shí)時(shí)型指紋考勤模式。 

2 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 

    系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)組成如圖1所示。

圖1 指紋自動(dòng)考勤系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

    單片機(jī)：此系統(tǒng)中的單片機(jī)選擇的是ATMEL公司新推出可在系統(tǒng)編程的MCS51兼容單片機(jī)AT89S52單片機(jī)，它與AT89C52相比具有以下新的特點(diǎn)： 

    (1)上電復(fù)位標(biāo)志；
    (2)全靜態(tài)時(shí)鐘0 Hz到33 MHz；
    (3)低功耗支持Idle和Power-down模式；
    (4)Power_down模式支持中斷喚醒；
    (5)看門狗定時(shí)器，使用戶的應(yīng)用系統(tǒng)更堅(jiān)固；
    (6)雙數(shù)據(jù)指針使數(shù)據(jù)操作更快捷方便；
    (7)支持在系統(tǒng)編程(1000次擦寫周期)，使生產(chǎn)及維護(hù)更方便。 

    為了提高系統(tǒng)的可靠性，本系統(tǒng)的復(fù)位電路使用了專門的微處理器電源監(jiān)控芯片MAX810LTR 對CPU 進(jìn) 行復(fù)位。

    指紋模塊：為了實(shí)現(xiàn)指紋識別功能，選擇北京飛潤公司的嵌入式指紋模塊BPM02。BPM02是由指紋采集芯片、高速處理芯片DSP、SRAM、FLASH閃存及相應(yīng)控制系統(tǒng)組成，該模塊將指紋采集芯片與處理板分離，方便了用戶進(jìn)行二次開發(fā)，體積小巧，可隨意地集成于各應(yīng)用產(chǎn)品之中。該模塊采用高性能硅芯片采集指紋圖象，并用以DSP為核心的指紋處理模組，采用飛潤科技獨(dú)特的指紋算法生成指紋特征數(shù)據(jù)，加密后存儲(chǔ)于閃存之中，可在模塊內(nèi)獨(dú)立完成采集、處理、比對、存儲(chǔ)等功能，也可將數(shù)據(jù)傳至上位機(jī)進(jìn)行比對，在本系統(tǒng)中我們采用的就是后者，也就是采用了實(shí)時(shí)型考勤系統(tǒng)，指紋模塊的結(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖2 指紋模塊結(jié)構(gòu)

    由于BPM02是RS232接口，所以使用了一片MAX2O2作為電平轉(zhuǎn)換芯片，實(shí)現(xiàn)其與單片機(jī)的通信。如圖3所示。 

圖3 指紋模塊與單片機(jī)通訊連接

    本系統(tǒng)指紋登陸系統(tǒng)的工作原理是這樣的：由于指紋模塊的耗電量較大，一般情況指紋模塊是不工作的，系統(tǒng)不給它供電，只有在當(dāng)單片機(jī)接收到上位機(jī)傳來的指紋采集命令或指紋對比命令時(shí)才給它供電。

    指紋模塊電源控制電路如圖4所示。 

圖4 BPM02電源控制方法

3 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 

    本系統(tǒng)中的上位機(jī)考勤管理軟件采用VC++中的MFC ODBC技術(shù)控制ACESS數(shù)據(jù)庫進(jìn)行用戶個(gè)人信息的保存與考勤信息的記錄。MFC ODBC讓開發(fā)人員僅僅使用很少的代碼就可以完成復(fù)雜的數(shù)據(jù)庫訪問，并可以對數(shù)據(jù)庫中的內(nèi)容方便地實(shí)現(xiàn)添加、修改、刪除等操作，從而極大地減少了軟件開發(fā)的工作量，縮短了開發(fā)周期，提高了效率。 

    考勤管理系統(tǒng)主要由2部分組成：(1)指紋信息采集系統(tǒng)。主要是上位機(jī)向單片機(jī)發(fā)送進(jìn)行指紋采集的指令，由單片機(jī)控制指紋模塊進(jìn)行指紋數(shù)據(jù)的采集并將采集到的指紋數(shù)據(jù)通過串口送入上位機(jī)，上位機(jī)通過操作ACESS數(shù)據(jù)庫對指紋數(shù)據(jù)與用戶的個(gè)人相關(guān)信息進(jìn)行存儲(chǔ)。(2)指紋比對系統(tǒng)。當(dāng)需要進(jìn)行考勤管理時(shí)，上位機(jī)發(fā)送指令控制單片機(jī)對登錄的用戶指紋信息進(jìn)行采集并與上位機(jī)數(shù)據(jù)庫內(nèi)存儲(chǔ)的信息進(jìn)行比對，如果比對成功則記錄用戶此次登錄時(shí)間并存儲(chǔ)。這樣就可以獲得用戶的考勤信息并進(jìn)行考勤管理。

4 結(jié) 論 

    本系統(tǒng)軟硬件已通過實(shí)驗(yàn)調(diào)試，系統(tǒng)性能穩(wěn)定，指紋信息的采集與考勤信息的記錄所耗平均時(shí)間小于5 s，滿足了考勤管理高效與實(shí)時(shí)性的要求，具有較好的應(yīng)用前景。 

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作者簡介：
劉松，男，天津大學(xué)精密儀器與光電子工程學(xué)院測試計(jì)量技術(shù)及儀器專業(yè)碩士研究生，研究方向?yàn)榫軆x器與智能化。