基于AVR單片機(jī)的生物識(shí)別考勤系統(tǒng)

生物識(shí)別技術(shù)是一種新興的身份識(shí)別技術(shù)。生物識(shí)別是指基于生物特征（如指紋、虹膜、面部識(shí)別等）對(duì)人進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別。本文提出了基于指紋的考勤系統(tǒng)。教育機(jī)構(gòu)和工業(yè)部門(mén)的考勤需要更多的紙張工作和時(shí)間。為了減少這種情況，開(kāi)發(fā)了使用指紋的自動(dòng)考勤系統(tǒng)。我們也稱之為生物識(shí)別考勤系統(tǒng)。我們已經(jīng)了解了如何使用AVR微控制器開(kāi)發(fā)基于RFID的考勤系統(tǒng)。下面，我們將介紹如何使用AVR單片機(jī)設(shè)計(jì)生物識(shí)別考勤系統(tǒng)電路。

生物識(shí)別考勤系統(tǒng)電路原理：

該電路的主要目的是考勤并在需要時(shí)顯示。

指紋識(shí)別是基于這樣一個(gè)事實(shí)，即世界上沒(méi)有兩個(gè)人的指紋是相同的。這是因?yàn)槊總€(gè)人的DNA遺傳密碼不同。指紋模塊根據(jù)指紋上的脊和谷來(lái)區(qū)分兩個(gè)手指。當(dāng)給出指紋時(shí)，它會(huì)通過(guò)一些算法存儲(chǔ)脊和谷方向發(fā)生變化的點(diǎn)。在指紋模塊中，有一個(gè)DSP處理器來(lái)實(shí)現(xiàn)和分析算法。

電路的主要核心是指紋模塊。當(dāng)指紋匹配時(shí)，該模塊向控制器發(fā)送命令。微控制器從指紋模塊接收這些命令，并使用內(nèi)部EEPROM存儲(chǔ)考勤。LCD顯示屏顯示接收到的命令的相關(guān)信息。

生物識(shí)別考勤系統(tǒng)電路圖：

電路元件：

AVR微控制器開(kāi)發(fā)板

指紋模塊R305

鍵盤(pán)（4*3）

Atmega8微控制器

RS232串行電纜

DC電池或適配器（12V, 1Amp）

16*2阿爾法數(shù)字LCD

單π連接線

生物識(shí)別考勤系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)：

在這里，我們使用AVR系列的ATmega8微控制器。它是8位微控制器，有23個(gè)可編程輸入和輸出引腳。它有8KB閃存、512字節(jié)EEPROM和1KB SRAM。

生物識(shí)別模塊采用R305系列指紋模塊。它支持USART通信協(xié)議。USART協(xié)議用于與微控制器通信。USART是通用的同步和異步接收器和發(fā)送器。該模塊有四個(gè)引腳：1) 發(fā)送引腳；2) 接收引腳；3) Vin引腳；4) 接地。

發(fā)送引腳連接至微控制器的接收引腳。接收引腳應(yīng)與微控制器的發(fā)送引腳相連。Vin電壓為5V，GND接地。數(shù)據(jù)可通過(guò)串行通信進(jìn)行傳輸或接收。

指紋處理包括兩個(gè)步驟：1）手指注冊(cè)；2）手指匹配。

首先，用戶必須向模塊提供兩次指紋，以進(jìn)行手指注冊(cè)。模塊檢查這兩張圖像，生成模板圖像并存儲(chǔ)。在第二步手指匹配中，對(duì)于1:1匹配輸入，指紋與生成的模板圖像進(jìn)行匹配，并生成確認(rèn)。對(duì)于1:N匹配輸入，將與庫(kù)中的圖像進(jìn)行匹配。它給出匹配的圖像，并生成匹配圖像的頁(yè)面ID。

本項(xiàng)目中使用的鍵盤(pán)為4*3鍵盤(pán)，即4行3列。鍵盤(pán)的列與微控制器的PORT D引腳相連。PD5至PD7引腳與鍵盤(pán)的三列相連。行與微控制器的PORT C相連。PC0至PC3引腳與鍵盤(pán)的行相連。如需考勤，按鍵盤(pán)上的1；如需注冊(cè)，按鍵盤(pán)上的2；如需清除所有數(shù)據(jù)，按鍵盤(pán)上的3。

液晶顯示器用于顯示信息。它與微控制器的PORTB相連。液晶顯示器在4位模式下與微控制器相連。D4-D7引腳與微控制器的PB0-PB3引腳相連。RS引腳連接到PB4引腳，RW引腳連接到PB5引腳，Enable引腳連接到PB6引腳。

基于指紋的考勤系統(tǒng)電路的工作原理：

給AVR開(kāi)發(fā)板供電。

使用串行電纜將代碼燒入微控制器。

在燒錄代碼時(shí)，確?；瑒?dòng)開(kāi)關(guān)處于編程模式。

燒入代碼后，關(guān)閉電源并斷開(kāi)串行電纜。

如圖所示連接電路。

LCD顯示 "Biometric Attendance System"（生物識(shí)別考勤系統(tǒng)）。

一段時(shí)間后將顯示 "1.考勤，2.保存，3.清除 "信息。

現(xiàn)在按下鍵盤(pán)上的 "1"。如果您將手指放在模塊上，它將進(jìn)行考勤。如果您的手指與模塊不匹配，它將顯示相同的信息。

如果您想保存您的學(xué)號(hào)，請(qǐng)按鍵盤(pán)上的2。它將要求您輸入名冊(cè)號(hào)，并要求您將手指放在模塊上。成功保存您的信息后，將顯示 "已保存 "信息。

要再次注冊(cè)，從鍵盤(pán)上按1，按2退出。

如需清除數(shù)據(jù)，請(qǐng)按鍵盤(pán)上的3并輸入密碼。

生物識(shí)別考勤系統(tǒng)電路應(yīng)用：

該系統(tǒng)可用于教育機(jī)構(gòu)。

生物識(shí)別考勤系統(tǒng)可用于工業(yè)領(lǐng)域。

生物識(shí)別技術(shù)可用于ATM驗(yàn)證。

指紋認(rèn)證可用于門(mén)禁控制。

電路的局限性：

有可能通過(guò)放置假指紋濫用該技術(shù)。

模塊比較敏感，需要小心處理。