基于Arduino開(kāi)發(fā)板、指紋傳感器的考勤管理系統(tǒng)

眾所周知，適當(dāng)?shù)目记诠芾硐到y(tǒng)對(duì)任何類(lèi)型的機(jī)構(gòu)都至關(guān)重要。由于紙質(zhì)人工考勤方法涉及很多實(shí)際問(wèn)題，因此如今幾乎所有公司都已將其考勤管理流程自動(dòng)化。

在本篇文章中，我們將向您介紹如何使用Arduino開(kāi)發(fā)板、指紋傳感器和SD卡模塊制作自己的考勤管理系統(tǒng)。如果您是工程專(zhuān)業(yè)的學(xué)生，那么這個(gè)項(xiàng)目可能是最佳選擇。而且，容易制作，時(shí)間短，預(yù)算不會(huì)太大。

所需組件

● Arduino Uno或Mega開(kāi)發(fā)板

● R305 / R307指紋模塊

● 帶I2C模塊的1602 LCD

● 2個(gè)按鈕

● 2個(gè)LED

● 2個(gè)10K歐姆電阻

● 面包板和跳線(xiàn)

所需的庫(kù)文件

● Adafruit指紋傳感器庫(kù)

● LiquidCrystal I2C庫(kù)

● SD Arduino庫(kù)

接線(xiàn)硬件

即使接線(xiàn)圖看起來(lái)很復(fù)雜，制作起來(lái)也很簡(jiǎn)單。

為了獲得用戶(hù)輸入，指紋掃描儀直接與Arduino交互。 LCD模塊和LED指示輸出結(jié)果。 SD卡模塊將出勤記錄保存在SD卡上?？梢允褂脙蓚€(gè)或多個(gè)按鈕來(lái)控制不同的過(guò)程。

讓我們研究一下每個(gè)模塊如何與Arduino進(jìn)行交互。

R305掃描儀與Arduino的連接

R305 / R307指紋掃描儀具有TTL UART接口，可以直接連接到Arduino的UART引腳。

SD卡模塊與Arduino的連接

SD卡模塊通過(guò)串行外圍接口（SPI）通信協(xié)議與Arduino通信。它可以簡(jiǎn)單地連接到Arduino的硬件SPI引腳。

帶I2C模塊的LCD與Arduino的連接

顧名思義，LCD模塊通過(guò)I2C通信與Arduino通信。

最后，可以如下圖所示連接兩個(gè)LED和按鈕。

指紋掃描儀系統(tǒng)概述

以下框圖顯示了系統(tǒng)的基本概述。

指紋傳感器和按鈕用作輸入模塊。在這里，我使用兩個(gè)按鈕進(jìn)行注冊(cè)和身份識(shí)別過(guò)程。當(dāng)我們要注冊(cè)新用戶(hù)時(shí)，必須按下注冊(cè)按鈕以開(kāi)始注冊(cè)過(guò)程。按下考勤按鈕后，手指將被驗(yàn)證以標(biāo)記出勤。 LCD模塊和LED充當(dāng)輸出模塊。他們將打印消息和錯(cuò)誤以給出該過(guò)程的輸出。

指紋保存在指紋傳感器的閃存中。 R305模塊本身執(zhí)行指紋收集、比較和搜索。經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的指紋的ID保存在SD卡上的文本文件中。我們可以通過(guò)從模塊中卸下microSD卡來(lái)使用該出勤報(bào)告。

Arduino代碼

該項(xiàng)目的Arduino代碼相當(dāng)長(zhǎng)。

我將基于兩個(gè)主要過(guò)程來(lái)解釋代碼：

● 指紋注冊(cè)

● 指紋識(shí)別和考勤

指紋注冊(cè)流程

指紋傳感器的所有功能均由Adafruit指紋傳感器庫(kù)控制。該庫(kù)包含驅(qū)動(dòng)指紋掃描儀的方法和功能。

在這里，我創(chuàng)建了一個(gè)名為getFingerprintEnroll（）的函數(shù)來(lái)注冊(cè)新的指紋。調(diào)用此函數(shù)后，傳感器將接收兩次指紋掃描（指紋圖片）。然后，通過(guò)將這兩次掃描合并到內(nèi)置數(shù)據(jù)庫(kù)中的256個(gè)條目之一來(lái)保存指紋圖像。如果由于手指放置錯(cuò)誤而無(wú)法正確捕獲圖像，您將一直收到錯(cuò)誤消息。

在存儲(chǔ)指紋時(shí)，我們必須在考慮傳感器存儲(chǔ)的同時(shí)確定數(shù)據(jù)庫(kù)位置。

如您所見(jiàn)，我們首先必須找到已存儲(chǔ)在傳感器中的指紋數(shù)量。我們可以使用getTemplateCount（）函數(shù)獲得該數(shù)字。由于存儲(chǔ)位置編號(hào)從0開(kāi)始，因此通過(guò)將數(shù)字增加1來(lái)設(shè)置ID。ID號(hào)是全局變量。因此，存儲(chǔ)指紋時(shí)，分配的ID號(hào)將在getFingerprintEnroll（）函數(shù)中使用。

指紋識(shí)別與標(biāo)記考勤過(guò)程

在考勤標(biāo)記過(guò)程中，將調(diào)用getFingerprintIDez（）函數(shù)。此函數(shù)接收用戶(hù)的指紋并使用已存儲(chǔ)的指紋進(jìn)行檢查。

如果手指不在數(shù)據(jù)庫(kù)中，則掃描儀將返回錯(cuò)誤代碼。如果手指匹配，它將返回用戶(hù)ID號(hào)。

我已將ID號(hào)轉(zhuǎn)換為字符串變量，以將其存儲(chǔ)在SD卡中。最后，您將獲得如下的出勤報(bào)告：

指紋考勤系統(tǒng)演示

如您所見(jiàn)，該項(xiàng)目的最終產(chǎn)品可以制作為便攜式設(shè)備。在注冊(cè)過(guò)程中，用戶(hù)必須提供兩次指紋。這意味著每個(gè)用戶(hù)都必須將手指從掃描儀上移開(kāi)，然后再次放回原處才能進(jìn)行記錄。

在出勤過(guò)程中，我們需要按下開(kāi)始按鈕（藍(lán)色按鈕）以開(kāi)始該過(guò)程。 LCD顯示屏提示“Place the Finger”消息，以使我們知道該過(guò)程已開(kāi)始。然后，用戶(hù)必須將手指放在掃描儀上以標(biāo)記出勤。指紋匹配后，將提示“ Present”消息，并且藍(lán)色LED指示燈將亮起。如果不匹配，則紅色LED指示燈將閃爍并亮起，并顯示錯(cuò)誤消息“Finger not Found.”。

編輯：hfy