基于AVR單片機的生物識別考勤系統

生物識別技術是一種新興的身份識別技術。生物識別是指基于生物特征（如指紋、虹膜、面部識別等）對人進行自動識別。本文提出了基于指紋的考勤系統。教育機構和工業部門的考勤需要更多的紙張工作和時間。為了減少這種情況，開發了使用指紋的自動考勤系統。我們也稱之為生物識別考勤系統。我們已經了解了如何使用AVR微控制器開發基于RFID的考勤系統。下面，我們將介紹如何使用AVR單片機設計生物識別考勤系統電路。

生物識別考勤系統電路原理：

該電路的主要目的是考勤并在需要時顯示。

指紋識別是基于這樣一個事實，即世界上沒有兩個人的指紋是相同的。這是因為每個人的DNA遺傳密碼不同。指紋模塊根據指紋上的脊和谷來區分兩個手指。當給出指紋時，它會通過一些算法存儲脊和谷方向發生變化的點。在指紋模塊中，有一個DSP處理器來實現和分析算法。

電路的主要核心是指紋模塊。當指紋匹配時，該模塊向控制器發送命令。微控制器從指紋模塊接收這些命令，并使用內部EEPROM存儲考勤。LCD顯示屏顯示接收到的命令的相關信息。

生物識別考勤系統電路圖：

電路元件：

AVR微控制器開發板

指紋模塊R305

鍵盤（4*3）

Atmega8微控制器

RS232串行電纜

DC電池或適配器（12V, 1Amp）

16*2阿爾法數字LCD

單π連接線

生物識別考勤系統電路設計：

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個可編程輸入和輸出引腳。它有8KB閃存、512字節EEPROM和1KB SRAM。

生物識別模塊采用R305系列指紋模塊。它支持USART通信協議。USART協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送器。該模塊有四個引腳：1) 發送引腳；2) 接收引腳；3) Vin引腳；4) 接地。

發送引腳連接至微控制器的接收引腳。接收引腳應與微控制器的發送引腳相連。Vin電壓為5V，GND接地。數據可通過串行通信進行傳輸或接收。

指紋處理包括兩個步驟：1）手指注冊；2）手指匹配。

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

本項目中使用的鍵盤為4*3鍵盤，即4行3列。鍵盤的列與微控制器的PORT D引腳相連。PD5至PD7引腳與鍵盤的三列相連。行與微控制器的PORT C相連。PC0至PC3引腳與鍵盤的行相連。如需考勤，按鍵盤上的1；如需注冊，按鍵盤上的2；如需清除所有數據，按鍵盤上的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電路的工作原理：

給AVR開發板供電。

使用串行電纜將代碼燒入微控制器。

在燒錄代碼時，確保滑動開關處于編程模式。

燒入代碼后，關閉電源并斷開串行電纜。

如圖所示連接電路。

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

一段時間后將顯示 "1.考勤，2.保存，3.清除 "信息。

現在按下鍵盤上的 "1"。如果您將手指放在模塊上，它將進行考勤。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號，請按鍵盤上的2。它將要求您輸入名冊號，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，從鍵盤上按1，按2退出。

如需清除數據，請按鍵盤上的3并輸入密碼。

生物識別考勤系統電路應用：

該系統可用于教育機構。

生物識別考勤系統可用于工業領域。

生物識別技術可用于ATM驗證。

指紋認證可用于門禁控制。

電路的局限性：

有可能通過放置假指紋濫用該技術。

模塊比較敏感，需要小心處理。