指纹识别考勤机在实验管理系统中的设计与应用

唐春霞++孙玲++张涛++郝飞

摘 要

设计了基于指纹识别的考勤装置，便于教学管理，本设计在实训教学智能管理系统中应用并得到了验证。

【关键词】指纹识别 考勤 智能管理 实训教学

随着现如今高校的不断扩招，学校教职工人数的日益增加。实验室利用率将空前提高，使得管理实验室成为一个棘手的问题。信息是实验室管理工作的重要组成，也是各项管理工作相互联系的纽带，加强实验室管理工作的规范化、制度化、科学化必然要充分地利用实验室中的各种信息，而推动实验室管理工作的信息化又必然能带动实验室的管理工作走向规范化、制度化、科学化。

该系统使用指纹识别技术进行考勤管理，通过无线模块将数据传输给单片机，再利用单片机串口通信发送到教师机，在教师的电脑端（采用Labview软件编写上位机界面）可以清楚地查看实验室的当前状态：学生人数、实验室仪器的使用情况、实验室温度、实验桌的使用记录等。教师的电脑也可以轻松地控制每个试验台的电源，调节实验室的照明和温度等。在实验桌电源装置中设有电源短路、过流、欠压、过载等保护。本设计完成实验室电源系统集中管理、考勤集中管理，有效节约能源、节省时间及操作便利。

1 系统整体设计

整个系统模块可根据功能划分为2类，考勤和管理。因为用户签到和和管理在功能上是相对独立的，用户在使用时一般不会一起使用。可以将考勤模块和管理模块分装成2个独立的应用程序，这样管理和考勤就能分开运行，同时就能十分轻松的完成考勤和管理工作了。 新型的指纹识别考勤系统在考勤的速度和准确性上能较好的满足普通单位的考勤要求。同时因为不需要记忆输入密码，还可避免携带卡片而带来的麻烦，用户应该对新型的指纹考勤系统接受程度更快于传统的考勤系统，如图1所示。

2 系统硬件设计

智能实验室控制系统的组成部分主要有PC上位机、STM32单片机、指纹识别模块、显示模块、继电器控制模块、RS232转串口模块以及单总线温度传感器DS18B20等。

2.1 STM32单片机

由意法半导体集团研发生产的高性能、低功耗、低成本的ARM Cortex-M3内核的32位微控制器，如图2所示。

2.2 指纹识别模块

指纹模块是指纹锁的核心部件，安装在如指纹门禁或者硬盘等器件上，用来完成指纹的采集和指纹的识别的模块。指纹模块主要由指纹采集模块、指纹识别模块和扩展功能模块（如锁具驱动模块）组成。

3 系统软件设计

软件设计如图3，主要是指纹识别采集的原理。

4 性能测试与结论

经过运行与测试，管理员、员工的对应操作功能基本完善，各个已实现的模块功能满足需求分析中确定了的各种需求。通过用户对字符串长度、字符类型、信息重复、重复提交等进行测试，可以达到预期的结果或有相应的操作提示。

在系统可用性方面，页面布局、页面字体风格、页面提供的信息、整体界面等符合管理系统用户操作的需求。通过系统的运行和不同用户的测试，系统使用正常，功能基本完善、运行可靠，且具有较好的维护性和扩展性，能够满足系统设计的性能要求。整个管理系统完成时由于时间的关系，没有作全面的性能测试和压力测试，如系统中一个功能的服务同时可以接受的用户数、系统的超负荷运转等。

参考文献

[1]郝飞.智能实验室管理系统在高校实践教学中的设计与应用[J].职业教育研究，2012（12）.

[2]唐春霞，郝飞.实验室管理系统的设计与应用[J].数字技术与应用，2015（08）.

[3]郝飞等.基于Wi-Fi网络的电子电路故障检修实训装置的设计[J].机床与液压，2015（08）.

作者简介

郝飞（1987-），男，内蒙古自治区乌兰察布市人。现为天津职业技术师范大学工程实训中心维修电工技师。研究方向为电气自动化及可编程序控制技术，电工电子电路装调与维修。

作者单位

1.天津职业技术师范大学 天津市 300222

2.天津市东丽区职业教育中心学校 天津市 300300