CN108830958A - 一种基于互联网的智能学生考勤系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于互联网的智能学生考勤系统，包括系统硬件及系统软件，所述系统硬件包括硬件设备的搭建、指纹传感器与开发板的串行通信及开发板与PC机的串口通信，所述系统软件包括登录模块、设备管理模块、查询与统计模块、指纹图像采集功能的实现及指纹比对算法的功能实现；所述设备管理模块包括考勤机信息的添加、修改、删除以及系统与考勤机的联机与断开；所述指纹比对算法功能包括指纹数据库及指纹识别模块，本发明实现了克服市面上考勤机的指纹数量的限制，以及根据用户的需求实现了对任意时段的考勤结果的统计与查询，提高了学校的考勤工作的效率。

Description

一种基于互联网的智能学生考勤系统
技术领域
本发明涉及考勤管理技术领域，具体是一种基于互联网的智能学生考勤系统。
背景技术
近年来，国内外学者对自动指纹识别技术进行了深入和广泛的研究，取得了较大的进展人事考勤制度是管理制度的重要组成部分。现在许多采用的考勤方式有：打卡钟、磁卡、IC卡、非接触式卡、ID卡等。虽然能起到一定的作用，但问题也很突出：打卡费人费事、需要好几个文员做统计和定时更换卡，而磁卡等则存在易忘带、遗失、被盗、制作新卡等问题；随着生物识别技术的日臻完善，市场上相继出现了识别人体生物特征的设备，比如指纹、掌形、虹膜等生物识别系统，这些高科技的出现为考勤管理更添一道保障和规范管理。综观所有生物识别考勤系统，性价比最高的还是指纹考勤系统。它应用面广，成熟，使用便利，至今在多个行业得到应用；
现有的指纹考勤系统无法统计及查询任意时段的考勤信息，同时储存指纹信息有上限，给实际工作带来了很大麻烦。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于互联网的智能学生考勤系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种基于互联网的智能学生考勤系统，包括系统硬件及系统软件，所述系统硬件包括硬件设备的搭建、指纹传感器与开发板的串行通信及开发板与PC机的串口通信，所述硬件设备包括STM32F103C8T6与ATK-AS608；所述系统软件包括登录模块、设备管理模块、查询与统计模块、指纹图像采集功能的实现及指纹比对算法的功能实现；所述设备管理模块包括考勤机信息的添加、修改、删除以及系统与考勤机的联机与断开；所述指纹比对算法功能包括指纹数据库及指纹识别模块，所述指纹比对算法主要包括验证和识别，同时还包括两个参数误识率和拒真率。
作为本发明进一步的方案：所述串口通信的具体流程为开始后，首先打开串口设备，串口设备自动判断串口是否成功，当成功的时候，串口设备读取原串口信息，依次打开指纹装置和网页端口，通过网页端口依次进行设置考勤时间与人员信息，最后再进行串口读或写操作，进而整个流程结束，当串口设备判断串口失败的时候，会提示错误信息，从而整个流程结束。
作为本发明进一步的方案：本系统采用的ATK-AS608指纹传感器使用硬件握手工作方式，通过指纹模块与STM32单片机连接并且通过TTL转换电平连接PC端。
作为本发明进一步的方案：所述登录模块在登录界面载入时程序同时读取根目录下的数据库配置文件，为系统连接数据库做好准备，登陆模块界面左上方显示“请输入”，登陆模块界面下方设有输入的方块，当输入用户信息完成后，点击确认即可，确认下方设有取消按钮，输入用户信息并确认后系统会将用户输入的账号与密码同数据库中的用户信息相比较，正确则为合法用户，正常进入系统，否则，为非法用户，无法登录系统。
作为本发明进一步的方案：所述考勤机信息的管理主要是通过一个VB软件将考勤机的信息展示给用户；管理员在客户端界面中设有考勤时间、信息栏及增加指纹三个模块，管理员可以在考勤时间模块设置上午以及下午的考勤时间段，信息栏用于查找已添加指纹的人员信息，增加指纹模块能够添加新的指纹信息并且添加相对应的人员信息，人员进行签到时，签到信息会自动显示在右侧今日签到信息。
作为本发明进一步的方案：所述查询功能的实现主要是通过用户提供的查询条件，进而统计出一个班级中所有成员在一个时间段内的具体签到时间或者查询出某个人在一个时间段内考勤的详细记录。
作为本发明进一步的方案：指纹对比算法流程中首先获取用户ID作为指纹库所含有信息的一种，用户指纹的指纹特征与指纹库进行比对，从指纹库筛选获得指纹特征值，与用户ID进行匹配从而确认用户身份。
作为本发明进一步的方案：所述指纹识别模块负责建立、维护及查找指纹数据库，为用户提供有关质问档案的各项基本操作。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本系统主要采用指纹验证的方式对上课的学生身份进行核实，开发方式是基于.NET的C/S的设计模式，实现了考勤指纹的动态更换，克服市面上考勤机的指纹数量的限制，以及根据用户的需求实现了对任意时段的考勤结果的统计与查询，提高了学校的考勤工作的效率，减轻了教师上课的负担，真正的做到了考勤工作的高效性、及时性；
综上所述，本发明能够实现任意时段考勤结果的统计与查询，克服了市面上考勤机的指纹数量限制，符合实际生活需要，具有高效性、及时性，适合推广。
附图说明
图1为本发明的串口通信流程图。
图2为本发明中的登录系统界面图。
图3为本发明中的考勤机信息管理界面图。
图4为本发明中指纹比对算法过程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1～4，本发明实施例中，一种基于互联网的智能学生考勤系统，包括系统硬件及系统软件；所述系统硬件包括硬件设备的搭建、指纹传感器与开发板的串行通信及开发板与PC机的串口通信，所述硬件设备包括STM32F103C8T6与ATK-AS608，所述STM32F103C8T6属于STM32单片机的一种，一次处理数据宽度为32位；所述ATK-AS608指纹识别模块是一款高性能的光学指纹识别模块，应用于各种考勤机、保险箱柜、指纹门禁系统、指纹锁等场合；所述串口通信的具体流程为开始后，首先打开串口设备，串口设备自动判断串口是否成功，当成功的时候，串口设备读取原串口信息，依次打开指纹装置连接与网页端口，通过网页端口依次进行设置考勤时间与人员信息，最后再进行串口读或写操作，进而整个流程结束，当串口设备判断串口失败的时候，会提示错误信息，从而整个流程结束；本系统采用的ATK-AS608指纹传感器使用硬件握手工作方式，通过指纹模块与STM32单片机连接并且通过TTL转换电平连接PC端，进而对STM32板进行程序编程，编程方法如下：
#define FALSE 0
#define TURE 1
//状态定义表
#define on 1
#define off 0
#define MAX_NUMBER 63
vu8 modeflag＝0,clearallflag＝0,changeflag＝0；//默认为识别模式，如果为1为录入指纹模式,每录入一次SaveNumber++
//////////////////////////////////////常用指令定义/////////////////////////////
//Verify Password：验证设备握手口令
vu8 VPWD[16]＝{16,0X01,0Xff,0xff,0xff,0xff,0x01,0,7,0x13,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x1b}；//回送12个
//设置设备握手口令
vu8 STWD[16]＝{16,0X01,0Xff,0xff,0xff,0xff,0x01,0,7,0x12,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x1a}；//回送12个
//GetImage：探测手指并从传感器上读入图像
vu8 GIMG[14]＝{12,0X01,0Xff,0xff,0xff,0xff,0x01,0,3,1,0x00,0x05}；//回送12个
//Gen Templet1：根据原始图像生成指纹特征1
vu8 GENT1[14]＝{13,0X01,0Xff,0xff,0xff,0xff,0x01,0,4,2,1,0x00,0x08}；//回送12个
//Gen Templet2：根据原始图像生成指纹特征2
vu8GENT2[14]＝{13,0X01,0Xff,0xff,0xff,0xff,0x01,0,4,2,2,0x00,0x09}；//回送12个
//Search Finger：以CharBufferA或CharBufferB中的特征文件搜索整个或部分指纹库
vu8 SEAT[18]＝{17,0X01,0Xff,0xff,0xff,0xff,0x01,0,8,4,1,0,0,0,0x65,0x00,0x73}；//回送12个
//Merge Templet；将CharBufferA与CharBufferB中的特征文件合并生成模板，结果存于ModelBuffer。
vu8 MERG[14]＝{12,0X01,0Xff,0xff,0xff,0xff,0x01,0,3,5,0x00,0x09}；//回送12个
//Store Templet：将ModelBuffer中的文件储存到flash指纹库中
vu8 STOR[16]＝{15,0X01,0Xff,0xff,0xff,0xff,0x01,0,6,6,2,0x00,0x00,0x00,0x0f}；//回送12个
//DEL one templet
vu8DELE_one[16]＝{16,0X01,0Xff,0xff,0xff,0xff,0x01,0,7,0x0c,0x00,0x00,0,1,0x00,0x15}；
//DEL templet；清空指纹库
vu8 DELE_all[12]＝{12,0X01,0Xff,0xff,0xff,0xff,0x01,0,3,0x0d,0x00,0x11}；
主要功能为探测手指并从传感器上读入图像，根据图像生成指纹特征，并进行存储和传输，由VB进行读取并进行下一步处理；
所述系统软件包括登录模块、设备管理模块、查询与统计模块、指纹图像采集功能的实现及指纹比对算法的功能实现；
所述登录模块在登录界面载入时程序同时读取根目录下的数据库配置文件，为系统连接数据库做好准备，登陆模块界面左上方显示“请输入”，登陆模块界面下方设有输入的方块，当输入用户信息完成后，点击确认即可，确认下方设有取消按钮，输入用户信息并确认后系统会将用户输入的账号与密码同数据库中的用户信息相比较，正确则为合法用户，正常进入系统，否则，为非法用户，无法登录系统；从而限制一些非法用户对考勤系统的使用；
所述设备管理模块主要实现对客户端的考勤机进行管理，包括考勤机信息的添加、修改、删除以及系统与考勤机的联机与断开，考勤机信息的管理主要是通过一个VB软件将考勤机的信息展示给用户；管理员在客户端界面中设有考勤时间，信息栏，增加指纹三个模块，管理员可以在考勤时间模块设置上午以及下午的考勤时间段，信息栏可用于查找已添加指纹的人员信息，增加指纹模块可以添加新的指纹信息并且添加相对应的人员信息，人员进行签到时，签到信息会自动显示在右侧今日签到信息；
所述查询功能的实现主要是通过用户提供的查询条件，进而统计出一个班级中所有成员在一个时间段内的具体签到时间或者查询出某个人在一个时间段内考勤的详细记录；查询与统计模块解决问题的方法如下：
将VB与ACCESS数据库结合，在VB中编写语句mTable.Name＝"注册表"，此时新建一个表，而后Set mCol.ParentCatalog＝cat，创建字段，.Columns.Append"学号",adVarWChar,100.Columns.Append"姓名",adVarWChar,100.Columns.Append"指纹号",adVarWChar,100，加入学号，姓名以及指纹号。此时学生信息表生成完成。利用相同的方法生成签到时间表。打开ACCESS数据文件，管理员可以查看签到人员信息以及具体的签到时间；
表1考勤记录统计表
所述指纹图像采集功能的实现，需要注意以下三点：
1、指纹采集仪的镜头表面需保持清洁，不可太脏，避免粘附过多的汗渍、水迹、油污或灰尘等，出现这种情况时，需要用干净的镜头纸或柔布等擦拭干净；避免故意用力按压和旋转挤压，避免使指甲划伤镜头表面；
2、在按捺指纹时，请尽量选用质量好的指纹进行注册和识别；质量好的指纹表面无大面积的伤痕(烫伤、划伤、刀疤等)、无大面积褪皮、褶皱少、纹线清晰等。推荐使用拇指、食指、中指，指纹质量较好，并且使用起来比较方便；
3、按捺指纹时，应将手指的第一关节上的指肚(有指纹的表面)水平放置在指纹采集仪镜头的表面上，尽量使指纹的纹形中心与采集区域的中心重合，轻微用力，并使指纹尽可能多地贴近镜头，避免故意的用力扭曲，按下手指后采集区域的光线会变强，这时即可抬起手指，不可长时间按压；
所述指纹比对算法功能包括指纹数据库及指纹识别模块，所述指纹数据库需要采集同一枚指纹的3～5个样本，分别对这些样本进行预处理和特征抽取，由特征点间的相互位置关系确定样本图像是否两两匹配，根据特征点被匹配上的次数，确定该特征点的匹配权值，从所有样本图像中找出权值大于给定阈值的特征点，以这些特征为模板建立指纹数据库样本，指纹数据库用于存储用户的指纹档案；
所述指纹比对算法主要包括验证和识别，同时还包括两个重要的参数误识率和拒真率，所述验证就是把一个现场采集到的指纹与一个己经登记的指纹进行一对一的比对，来确认身份的过程，所述辨识则是把现场采集到的指纹同指纹数据库中的指纹逐一对比，从中找出与现场指纹相匹配的指纹，也叫“一对多匹配”，所述拒真率和误识率指纹识别系统的特定应用的重要衡量标志，指纹对比算法流程中首先获取用户ID作为指纹库所含有信息的一种，现场采集用户指纹，用户指纹的指纹特征与指纹库进行比对，从指纹库筛选获得指纹特征值，与用户ID进行匹配从而确认用户身份；
所述指纹识别模块负责建立，维护，查找指纹数据库，为用户提供有关质问档案的各项基本操作。
本发明的工作原理是：
硬件系统包括搭建好硬件设备，采用的ATK-AS608指纹传感器使用硬件握手工作方式，通过指纹模块与STM32单片机连接并且通过TTL转换电平连接PC端，进而对STM32板进行程序编程；
系统软件包括登录模块、设备管理模块、查询与统计模块、指纹图像采集功能的实现及指纹比对算法的功能，登录模块在登录界面载入时程序同时读取根目录下的数据库配置文件，为系统连接数据库做好准备；设备管理模块主要实现对客户端的考勤机进行管理；查询功能的实现主要是通过用户提供的查询条件，进而统计出一个班级中所有成员在一个时间段内的具体签到时间或者查询出某个人在一个时间段内考勤的详细记录；指纹比对算法主要包括验证和识别，同时还包括两个重要的参数误识率和拒真率，指纹比对算法功能包括指纹数据库及指纹识别模块，所述指纹数据库需要采集同一枚指纹的3～5个样本，分别对这些样本进行预处理和特征抽取；指纹识别模块负责建立，维护，查找指纹数据库，为用户提供有关质问档案的各项基本操作，指纹数据库用语存储用户的指纹档案。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (8)

1.一种基于互联网的智能学生考勤系统，包括系统硬件及系统软件，其特征在于，所述系统硬件包括硬件设备的搭建、指纹传感器与开发板的串行通信及开发板与PC机的串口通信，所述硬件设备包括STM32F103C8T6与ATK-AS608；所述系统软件包括登录模块、设备管理模块、查询与统计模块、指纹图像采集功能的实现及指纹比对算法的功能实现；所述设备管理模块包括考勤机信息的添加、修改、删除以及系统与考勤机的联机与断开；所述指纹比对算法功能包括指纹数据库及指纹识别模块，所述指纹比对算法主要包括验证和识别，同时还包括两个参数误识率和拒真率。
2.根据权利要求1所述的基于互联网的智能学生考勤系统，其特征在于，所述串口通信的具体流程为：开始后，首先打开串口设备，串口设备自动判断串口是否成功，当成功的时候，串口设备读取原串口信息，依次打开指纹装置和网页端口，通过网页端口依次进行设置考勤时间和人员信息，最后再进行串口读或写操作，进而整个流程结束，当串口设备判断串口失败的时候，会提示错误信息，从而整个流程结束。
3.根据权利要求1所述的基于互联网的智能学生考勤系统，其特征在于，本系统采用的ATK-AS608指纹传感器使用硬件握手工作方式，通过指纹模块与STM32单片机连接并且通过TTL转换电平连接PC端。
4.根据权利要求1所述的基于互联网的智能学生考勤系统，其特征在于，所述登录模块在登录界面载入时程序同时读取根目录下的数据库配置文件，为系统连接数据库做好准备，登陆模块界面左上方显示“请输入”，登陆模块界面下方设有输入的方块，当输入用户信息完成后，点击确认即可，确认下方设有取消按钮，输入用户信息并确认后系统会将用户输入的账号与密码同数据库中的用户信息相比较，正确则为合法用户，正常进入系统，否则，为非法用户，无法登录系统。
5.根据权利要求1所述的基于互联网的智能学生考勤系统，其特征在于，所述考勤机信息的管理主要是通过一个VB软件将考勤机的信息展示给用户；管理员在客户端界面中设有考勤时间、信息栏及增加指纹三个模块，管理员可以在考勤时间模块设置上午以及下午的考勤时间段，信息栏用于查找已添加指纹的人员信息，增加指纹模块能够添加新的指纹信息并且添加相对应的人员信息，人员进行签到时，签到信息会自动显示在右侧今日签到信息。
6.根据权利要求1所述的基于互联网的智能学生考勤系统，其特征在于，所述查询功能的实现主要是通过用户提供的查询条件，进而统计出一个班级中所有成员在一个时间段内的具体签到时间或者查询出某个人在一个时间段内考勤的详细记录。
7.根据权利要求1所述的基于互联网的智能学生考勤系统，其特征在于，指纹对比算法流程中首先获取用户ID作为指纹库所含有信息的一种，用户指纹的指纹特征与指纹库进行比对，从指纹库筛选获得指纹特征值，与用户ID进行匹配从而确认用户身份。
8.根据权利要求1所述的基于互联网的智能学生考勤系统，其特征在于，所述指纹识别模块负责建立、维护及查找指纹数据库，为用户提供有关质问档案的各项基本操作。
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