基于单片机的指纹考勤管理系统设计

         引言

　　当前Ic卡考勤系统已被很多企业使用，但利用Ic卡考勤有其固有的缺陷。例如，某员工可以携带别人的Ic卡，代替他人打卡，不能达到考勤的真正目的。在计算机串口技术及生物测定技术的基础上，可以利用人身体的生物特征进行身份识别，开发出适于日常管理的考勤软件 。

 本系统由考勤机、指纹考勤管理两大部分组成，以指纹模板为标志进行身份验证，利用指纹的唯一性彻底根除考勤中存在的虚假现象，有效地杜绝了考勤管理中的人为因素，充分体现了考勤管理的公正，避免了不必要的人事纠纷。本系统为企业提供了科学、可靠的考勤管理手段，节约了大量的人力财力，是企业体现其现代化管理的最佳考勤模式。

        1 系统模型及功能简介

       本指纹考勤系统由指纹考勤管理、考勤机两部分组成，如图1所示。其中考勤机由指纹采集头、单片机、电源、外壳组成。计算机与考勤机通过RS-232数据线连接、通信。

　　（1）员工信息管理。包括员工信息的录入、修改、删除、查询等功能。

　　（2）数据管理。随着考勤数据的不断增加，数据库容量不断增大，这样增加了数据处理时的开销。我们将临时不用的数据导出数据库，减少数据库的容量，提高数据的处理速度；当用到这部分数据时，再将其导入到数据库。

　　（3）规则设置。考勤系统中一些规则的设置，如考勤规则设置、奖罚规则设置、通信规则设置、指定员工的考勤规则等。

　　（4）员工工作安排。给员工设定具体的工作安排，作为处理考勤数据的依据。

　　（5）处理考勤数据。将员工工作安排的数据与员工实际的考勤数据比较，根据考勤规则，确定考勤的结果（正常、迟到、早退、脱岗等）。再根据奖罚规则，确定出一段时间内员工的实际薪水。

　　（6）班次管理。将各个上下班时间段指定为不同的班次，可以方便地给员工安排班次。

　　（7）系统维护。系统管理的功能，包括用户权限管理、修改用户密码、帮助等。

　　（8）通信管理。考勤机通过RS-232数据线与计算机串口通信。员工在考勤之前，需要把他（她）的指纹登录到考勤机，形成指纹模板，即指纹模板采集；只有考勤机识别了员工的指纹模板，才能记录下当前员工的考勤时间，形成考勤记录。考勤机与计算机通信，需要进行考勤机设置，将考勤机与计算机连通，才能进行上传考勤数据、上传指纹模板、下载指纹模板。

        2 通信数据格式

　　2.1 考勤记录的格式

       一条考勤记录占7字节，其格式如表1所示。

　　表1 一条考勤记录的格式

　　其中员工号：占2字节，存放十六进制数。例如员工号1234，转换成十进制数为12×256+34=3106。

　　2.2 考勤记录包的格式

　　一个考勤记录包占184字节，格式为！ + （记录0）……（记录l9）+重传标志+校验和+ ! 。

　　其中重传标志：标志该记录包是否是重传的记录包，0为正常，1为重传，即只有记录包重传时该字节的值才为1；校验和：记录包中所有比特位（本字节除外）的异或值，占1字节。

　　2.3 指纹模板包

　　一个指纹模板包占812字节，格式为 { +指纹模板+校验和+ } 。

　　其中指纹模板占809字节，格式如表2所示。

　　表2 一个指纹模板的格式

　　 3 通信实施

　　3.1 通信设置

       计算机与考勤机联机的步骤如下，其流程如图2所示。

　　（1）通信之前，设置考勤机的波特率、数据位、校验位、为考勤机选择串口等。

　　（2）计算机向考勤机发送联机通信命令，并启动计时器响应超时。

　　（3）考勤机收到联机命令，如果允许联机向计算机回复允许联机的应答。

　　（4）如果计算机收到考勤机的允许应答，联机成功。如果在等待时间内没有收到考勤机的应答，认为超时，重新发送联机命令，返回再执行（2）。超时三次以上认为联机失败。

　　图2 计算机考勤机联机流程图

　　3.2 上传考勤记录

       考勤机中的考勤记录上传到计算机的步骤如下，流程如图3所示。

　　（1）计算机向考勤机发送上传考勤记录命令。

（2）考勤机收到命令，比较考勤记录总数与已经上传的考勤记录数，若考勤记录总数等于已上传的考勤记录数，表明现在没有新的考勤记录，向计算机发送无新考勤记录应答；若考勤记录总数大于已上传的考勤记录数，表明有新的考勤记录没有上传