基于单片机智能考勤终端设计
摘要：目前，指纹识别技术作为生物特征研究的出发点，已经得到了广泛的应用。这项技术是基于图象处理的蛋白质指纹图谱分析系统，然后通过此功能确认此人的身份。与传统的其他考勤系统相比，根据指纹考勤具有许多优点。比如：不需要在管理方面投入太多人力资源，也不用担心把卡弄丢或者把密码忘了。而且像别人代签的这种情况也可以被很好的避免，这都是因为这种用指纹考勤的方法才做到的。本文首先进入绪论讨论，然后根据课题进行系统方案制定，然后进行系统硬件设计，然后进行系统软件设计。目前市场里大多是玻璃水银温度计和非接触式耳温枪，但是测量范围小、精度低的问题还是任然存在。因为它与现代社会上所流行的智能化新时代有些脱轨，也就是以互联网云数据为基础的现代化社会，这大大影响了现代人的生活质量。为了可以更好的适应现代社会人们对生活质量的要求，解决以往那些传统的温度计的缺点。本篇文章主要是研究并设计一种以51单片机为核心、DS1302为实时的时钟模块、12864液晶显示屏为显示模块，温湿度yil-47dht11模块、利用光学知识所实现的指纹识别模块、测温模块和无线通信模块完成指纹考勤，并将测温数据上传到服务器。
关键词:51单片机，温度计，无线通信，指纹识别
Design of intelligent attendance terminal based on MCU
Absrtact: at present, as the starting point of biometrics research, fingerprint identification technology has been widely used. This technology is based on the image processing of protein fingerprint analysis system, and then through this function to confirm the identity of the person. Compared with other traditional attendance system, attendance based on fingerprint has many advantages. For example, you don't need to invest too much human resources in management, and you don't need to worry about losing your card or forgetting your password. Moreover, the situation of signing on behalf of others can also be well avoided, because this method of fingerprint attendance can be used. This paper first enters into the introduction discussion, and then according to the subject of system scheme formulation, and then the system hardware design, and then the system software design. At present, most of the market is mercury in glass thermometer and non-contact ear temperature gun, but the problems of small measurement range and low accuracy still exist. Because it is out of line with the new era of intelligence popular in modern society, that is, the modern society based on Internet cloud data, which greatly affects the quality of life of modern people. In order to better adapt to the requirements of modern society for the quality of life, solve the shortcomings of the traditional thermometer. This paper mainly studies and designs a fingerprint attendance system based on 51 single chip microcomputer, DS1302 as real-time clock module, 12864 LCD as display module, temperature and humidity yil-47dht11 module, fingerprint identification module based on optical knowledge, temperature measurement module and wireless communication module, and uploads the temperature measurement data to the server.
Key words: 51 single chip microcomputer, thermometer, wireless communication, fingerprint identification
目录
第一章 引言 1
1.1 智能考勤的研究意义 1
1.2 课题的国内外发展现状 1
1.3 指纹识别的原理 2
第二章 系统方案的制定 3
2.1 方案一DSP芯片 3
2.2 方案二ARM芯片 5
2.3 方案三51单片机 5
2.4 最终方案的确定 6
3.1 系统主芯片 8
3.2 指纹识别模块的介绍 8
3.3 独立按键输入部分电路设计 12
3.4矩阵键盘输入电路 12
3.5 LCD12864液晶显示电路设计 14
3.6 DS1302时钟电路设计 15
3.7 AT24C02储存电路设计 16
3.8测量体温模块的介绍 16
3.9无线通信模块的介绍 17
第四章 系统软件设计 18
4.1 系统主程序设计 18
4.2 指纹录入程序设计 19
4.3 指纹删除程序设计 20
4.4 系统签到程序设计 21
4.5 系统软件开发环境介绍 22
4.6仿真调试界面介绍 23
结论 24
致谢 25
参考文献 26
附录 部分程序 27
第一章 引言
1.1 智能考勤的研究意义
有效的课堂出勤不仅是教学稳定的保证，也是提高教学质量的必要前提。它有助于建立良好的学习风气和学习模式，有益于加强师生关系，提升教师的责任感。通过这种学校在教室里安装一个智能考勤系统，授课老师和班主任不论在何时，何地上网都可以电脑看到同学们的考勤数据以及体温测量表单，有哪些学生没有来上课一看便知。学校不断创新管理方式和教育方式，目的也是想更好的提高学生们的出勤率，让学生们更加的专心于上课，让大家学到更多的知识，以便毕业之后能够尽早适应社会上日益激烈的竞争压力，帮助同学们能够找到一份好的工作。智能考勤系统实现了将人、地、时一体化，消除了人为管理和虚假考勤，为教师省去了许多不必要的麻烦。这将使课堂时间得到更有效的利用，并将可以对学生参与率进行公平、合理、高效和科学的管理。。每个人身上的指纹有两个生物学特征：每个人的指纹不同，在生活中不会改变，而且携带起来也很舒适，不会丢失，也不能复制。指纹生物识别技术简单地利用这两个特性来识别一个身份，它还具有方便、可靠、准确和安全的优点，学生不需要保存和携带很多证件（如纸质卡或IC卡等），只需手指按压，即可完成学生的身份识别，指纹应用系统是一个高度先进的系统，它采用了人体手指生物识别技术，并结合了考勤软件。这项技术是基于人类某些特征（如视网膜、语音、指纹等）的高度科学的解决方案，其主要优点如下：1、能有效消除或减少虚假身份；2、有效地节约了人力资源，不需要在管理上投入太多时间;它还很容易使用，不需要携带卡或者密钥，也不需要去担心丢失卡或者密钥而导致的密码丢失等问题。指纹的研究是这种高级技术研究的起点，它使用相对的成熟和普遍。疫情的风暴虽然已经过去了，但是我们还是不能够大意，尽可能早的检测出疫情的隐患，这是每个学校必不可少的责任。所以应该测量体温并将数据上传到学校的数据库，方便学校管理，也是很重要的。考勤数据传输也非常重要，目前的考勤数据传输方式还存在一些问题：管理员每次都要到现场插入U盘，或者一定要在某个地点，比如在提供网络布线以及使用有线网络的地方获得考勤数据。数据传输的灵活性太低，数据传输的效率也很低。
1.2 课题的国内外发展现状
许多大型海外公司，包括IBM、Intel、韩国现代公司、Microsoft、Motorola，都成立了专门研究、开发和应用各种品牌技术的机构，当然包括指纹识别技术。在国际市场上，指纹采集、图像处理、识别和比较等技术在技术上是完美的。这些技术在国际市场上的应用也很普遍，并得到公认技术的支持，这些技术的关键应用包括金融部门、高度机密的信息部门、安全等。并向这些部门提供诸如身份查验和身份查验等可安全可靠地使用的服务。
1.3 指纹识别的原理
在目前已知的所有生物鉴别技术中，有一种技术比较成熟，而且由于易于使用，因此鉴别时的准确性已成为日常生活中最广泛接受和使用的技术。这项技术利用每个人指纹的独特特征来识别和区分每个人的身体，是一项新技术，即指纹识别，它源于科学和技术的发展。该原理由获取、特征提取和特征匹配三部分组成。
捕获是使用歌曲或者指纹中的突出部分和指纹和指纹间的凹部分在计算机上绘制出具有不同的物理和生理特征的独一无二的图像的第一个过程。在物理上，光强度反射差异很大，两者在接触物体时可能对物体产生不同的压力；从生理上来说的话，因为两者之间的特性不均衡，它们的温度感也会略有不同，所以它们对电流方面的敏感性也会有所不同，并且因为相同波长的反馈信息也没有不同。
下一步是提取函数，该过程包括求和和求差。总数首先是收集已收集的指纹特征以及特征点的类型和分布的信息；然后，术语“拆分”是指分析两个或多个要素点之间存在几何差异的多边形，然后将这些全局和本地属性导入计算机并将其表示为数字模型。
识别过程的最后一步是对输入的指纹进行匹配计算，并通过比较现有数字模型的全局特性值和本地特性值进行验证。
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