指纹自动考勤系统设计

0 引 言 

    企业的管理水平对企业的效益有着极大的影响。考勤管理是企业管理最基本的一环，员工的出勤情况直接关系到企业的效益和企业的安全生产状况。传统的考勤管理都是靠人员管理。很难准确知道员工的出勤情况，且管理工作量大，人为因素较多，效率低下。随着技术的进步，出现了多种考勤技术。如一卡通考勤系统、指纹考勤系统等。 

    目前使用较多的是刷卡考勤模式。这种方式比较灵活、实用，但它的不足是可以由他人代替考勤，且卡容易丢失和损坏，故其可靠性较差，使用成本也较大。指纹考勤技术是一种生物识别技术。由于人的指纹是唯一的，故这种技术安全可靠，不能由他人替代考勤。该技术具有广泛的应用前景。 

1 系统设计 

    目前市场上的指纹考勤系统分两种：实时型和脱机型。实时型考勤系统的数据保存在服务器中，考勤时实时把用户的指纹发送到服务器中。在后台比对，然后把比对结果反馈到终端考勤机上，考勤结果也直接保存到服务器中。这种方式的优点是不需要人工干预，缺点是速度比脱机型慢，但一般在1秒钟内可以完成1个用户的考勤。脱机型是把员工的指纹信息保存在终端考勤机上，考勤时直接在终端考勤机上比对指纹信息，考勤信息也直接保存在终端考勤机上，管理员定期把考勤信息下载到计算机上，然后进行处理。这种方式的优点是速度快，但是需要人工干预，员工的信息改变时要对每个考勤机进行刷新，使用比较复杂。为了提高考勤的自动化水平，本文选择了实时型指纹考勤模式。 

2 系统硬件设计 

    系统的硬件结构组成如图1所示。

图1 指纹自动考勤系统结构图

    单片机：此系统中的单片机选择的是ATMEL公司新推出可在系统编程的MCS51兼容单片机AT89S52单片机，它与AT89C52相比具有以下新的特点： 

    (1)上电复位标志；
    (2)全静态时钟0 Hz到33 MHz；
    (3)低功耗支持Idle和Power-down模式；
    (4)Power_down模式支持中断唤醒；
    (5)看门狗定时器，使用户的应用系统更坚固；
    (6)双数据指针使数据操作更快捷方便；
    (7)支持在系统编程(1000次擦写周期)，使生产及维护更方便。 

    为了提高系统的可靠性，本系统的复位电路使用了专门的微处理器电源监控芯片MAX810LTR 对CPU 进 行复位。

    指纹模块：为了实现指纹识别功能，选择北京飞润公司的嵌入式指纹模块BPM02。BPM02是由指纹采集芯片、高速处理芯片DSP、SRAM、FLASH闪存及相应控制系统组成，该模块将指纹采集芯片与处理板分离，方便了用户进行二次开发，体积小巧，可随意地集成于各应用产品之中。该模块采用高性能硅芯片采集指纹图象，并用以DSP为核心的指纹处理模组，采用飞润科技独特的指纹算法生成指纹特征数据，加密后存储于闪存之中，可在模块内独立完成采集、处理、比对、存储等功能，也可将数据传至上位机进行比对，在本系统中我们采用的就是后者，也就是采用了实时型考勤系统，指纹模块的结构如图2所示。

图2 指纹模块结构

    由于BPM02是RS232接口，所以使用了一片MAX2O2作为电平转换芯片，实现其与单片机的通信。如图3所示。 

图3 指纹模块与单片机通讯连接

    本系统指纹登陆系统的工作原理是这样的：由于指纹模块的耗电量较大，一般情况指纹模块是不工作的，系统不给它供电，只有在当单片机接收到上位机传来的指纹采集命令或指纹对比命令时才给它供电。

    指纹模块电源控制电路如图4所示。 

图4 BPM02电源控制方法

3 系统软件设计 

    本系统中的上位机考勤管理软件采用VC++中的MFC ODBC技术控制ACESS数据库进行用户个人信息的保存与考勤信息的记录。MFC ODBC让开发人员仅仅使用很少的代码就可以完成复杂的数据库访问，并可以对数据库中的内容方便地实现添加、修改、删除等操作，从而极大地减少了软件开发的工作量，缩短了开发周期，提高了效率。 

    考勤管理系统主要由2部分组成：(1)指纹信息采集系统。主要是上位机向单片机发送进行指纹采集的指令，由单片机控制指纹模块进行指纹数据的采集并将采集到的指纹数据通过串口送入上位机，上位机通过操作ACESS数据库对指纹数据与用户的个人相关信息进行存储。(2)指纹比对系统。当需要进行考勤管理时，上位机发送指令控制单片机对登录的用户指纹信息进行采集并与上位机数据库内存储的信息进行比对，如果比对成功则记录用户此次登录时间并存储。这样就可以获得用户的考勤信息并进行考勤管理。

4 结 论 

    本系统软硬件已通过实验调试，系统性能稳定，指纹信息的采集与考勤信息的记录所耗平均时间小于5 s，满足了考勤管理高效与实时性的要求，具有较好的应用前景。 

参考文献：
[1] 翁汉兴，阎友才，刘哗清．指纹自动考勤系统在火电厂的应用．华中电力，2006(1)：67-68．
[2] 陈建孝．利用指纹识别器进行考勤管理[J]．内蒙古农业大学学报，2006，27(1)：108-110．
[3] 常静．基于指纹识别的汽车门锁遥控器设计[J]．城市车辆，2006(4)：46-48．
[4] 马忠梅．单片机C51程序设计[M]．北京航空航天大学出版社．
[5] 梁中华，王子威，祁春清，等．PC机与单片机串行通信
的研究[J]．沈阳工业大学学报，2005，27(3)：302—307．
[6] 刘海春，翁晓光．微机和单片机串行通信[J]．电子测量技术，2004(2)：59—60．
[7] 谢命坚．MFC的ODBC数据库编程技术[J]．今IEI科苑，2006(7)：10034．
[8] 罗瑞明．MFC子窗口管理方法及应用[J]．电脑知识与技术，2006(7)：167—168．

作者简介：
刘松，男，天津大学精密仪器与光电子工程学院测试计量技术及仪器专业硕士研究生，研究方向为精密仪器与智能化。