指紋識別考勤機在實驗管理系統中的設計與應用

唐春霞++孫玲++張濤++郝飛

摘 要

設計了基于指紋識別的考勤裝置，便于教學管理，本設計在實訓教學智能管理系統中應用并得到了驗證。

【關鍵詞】指紋識別 考勤 智能管理 實訓教學

隨著現如今高校的不斷擴招，學校教職工人數的日益增加。實驗室利用率將空前提高，使得管理實驗室成為一個棘手的問題。信息是實驗室管理工作的重要組成，也是各項管理工作相互聯系的紐帶，加強實驗室管理工作的規范化、制度化、科學化必然要充分地利用實驗室中的各種信息，而推動實驗室管理工作的信息化又必然能帶動實驗室的管理工作走向規范化、制度化、科學化。

該系統使用指紋識別技術進行考勤管理，通過無線模塊將數據傳輸給單片機，再利用單片機串口通信發送到教師機，在教師的電腦端（采用Labview軟件編寫上位機界面）可以清楚地查看實驗室的當前狀態：學生人數、實驗室儀器的使用情況、實驗室溫度、實驗桌的使用記錄等。教師的電腦也可以輕松地控制每個試驗臺的電源，調節實驗室的照明和溫度等。在實驗桌電源裝置中設有電源短路、過流、欠壓、過載等保護。本設計完成實驗室電源系統集中管理、考勤集中管理，有效節約能源、節省時間及操作便利。

1 系統整體設計

整個系統模塊可根據功能劃分為2類，考勤和管理。因為用戶簽到和和管理在功能上是相對獨立的，用戶在使用時一般不會一起使用。可以將考勤模塊和管理模塊分裝成2個獨立的應用程序，這樣管理和考勤就能分開運行，同時就能十分輕松的完成考勤和管理工作了。 新型的指紋識別考勤系統在考勤的速度和準確性上能較好的滿足普通單位的考勤要求。同時因為不需要記憶輸入密碼，還可避免攜帶卡片而帶來的麻煩，用戶應該對新型的指紋考勤系統接受程度更快于傳統的考勤系統，如圖1所示。

2 系統硬件設計

智能實驗室控制系統的組成部分主要有PC上位機、STM32單片機、指紋識別模塊、顯示模塊、繼電器控制模塊、RS232轉串口模塊以及單總線溫度傳感器DS18B20等。

2.1 STM32單片機

由意法半導體集團研發生產的高性能、低功耗、低成本的ARM Cortex-M3內核的32位微控制器，如圖2所示。

2.2 指紋識別模塊

指紋模塊是指紋鎖的核心部件，安裝在如指紋門禁或者硬盤等器件上，用來完成指紋的采集和指紋的識別的模塊。指紋模塊主要由指紋采集模塊、指紋識別模塊和擴展功能模塊（如鎖具驅動模塊）組成。

3 系統軟件設計

軟件設計如圖3，主要是指紋識別采集的原理。

4 性能測試與結論

經過運行與測試，管理員、員工的對應操作功能基本完善，各個已實現的模塊功能滿足需求分析中確定了的各種需求。通過用戶對字符串長度、字符類型、信息重復、重復提交等進行測試，可以達到預期的結果或有相應的操作提示。

在系統可用性方面，頁面布局、頁面字體風格、頁面提供的信息、整體界面等符合管理系統用戶操作的需求。通過系統的運行和不同用戶的測試，系統使用正常，功能基本完善、運行可靠，且具有較好的維護性和擴展性，能夠滿足系統設計的性能要求。整個管理系統完成時由于時間的關系，沒有作全面的性能測試和壓力測試，如系統中一個功能的服務同時可以接受的用戶數、系統的超負荷運轉等。

參考文獻

[1]郝飛.智能實驗室管理系統在高校實踐教學中的設計與應用[J].職業教育研究，2012（12）.

[2]唐春霞，郝飛.實驗室管理系統的設計與應用[J].數字技術與應用，2015（08）.

[3]郝飛等.基于Wi-Fi網絡的電子電路故障檢修實訓裝置的設計[J].機床與液壓，2015（08）.

作者簡介

郝飛（1987-），男，內蒙古自治區烏蘭察布市人。現為天津職業技術師范大學工程實訓中心維修電工技師。研究方向為電氣自動化及可編程序控制技術，電工電子電路裝調與維修。

作者單位

1.天津職業技術師范大學 天津市 300222

2.天津市東麗區職業教育中心學校 天津市 300300