基于AVR单片机的生物识别考勤系统

生物识别技术是一种新兴的身份识别技术。生物识别是指基于生物特征（如指纹、虹膜、面部识别等）对人进行自动识别。本文提出了基于指纹的考勤系统。教育机构和工业部门的考勤需要更多的纸张工作和时间。为了减少这种情况，开发了使用指纹的自动考勤系统。我们也称之为生物识别考勤系统。我们已经了解了如何使用AVR微控制器开发基于RFID的考勤系统。下面，我们将介绍如何使用AVR单片机设计生物识别考勤系统电路。

生物识别考勤系统电路原理：

该电路的主要目的是考勤并在需要时显示。

指纹识别是基于这样一个事实，即世界上没有两个人的指纹是相同的。这是因为每个人的DNA遗传密码不同。指纹模块根据指纹上的脊和谷来区分两个手指。当给出指纹时，它会通过一些算法存储脊和谷方向发生变化的点。在指纹模块中，有一个DSP处理器来实现和分析算法。

电路的主要核心是指纹模块。当指纹匹配时，该模块向控制器发送命令。微控制器从指纹模块接收这些命令，并使用内部EEPROM存储考勤。LCD显示屏显示接收到的命令的相关信息。

生物识别考勤系统电路图：

电路元件：

AVR微控制器开发板

指纹模块R305

键盘（4*3）

Atmega8微控制器

RS232串行电缆

DC电池或适配器（12V, 1Amp）

16*2阿尔法数字LCD

单π连接线

生物识别考勤系统电路设计：

在这里，我们使用AVR系列的ATmega8微控制器。它是8位微控制器，有23个可编程输入和输出引脚。它有8KB闪存、512字节EEPROM和1KB SRAM。

生物识别模块采用R305系列指纹模块。它支持USART通信协议。USART协议用于与微控制器通信。USART是通用的同步和异步接收器和发送器。该模块有四个引脚：1) 发送引脚；2) 接收引脚；3) Vin引脚；4) 接地。

发送引脚连接至微控制器的接收引脚。接收引脚应与微控制器的发送引脚相连。Vin电压为5V，GND接地。数据可通过串行通信进行传输或接收。

指纹处理包括两个步骤：1）手指注册；2）手指匹配。

首先，用户必须向模块提供两次指纹，以进行手指注册。模块检查这两张图像，生成模板图像并存储。在第二步手指匹配中，对于1:1匹配输入，指纹与生成的模板图像进行匹配，并生成确认。对于1:N匹配输入，将与库中的图像进行匹配。它给出匹配的图像，并生成匹配图像的页面ID。

本项目中使用的键盘为4*3键盘，即4行3列。键盘的列与微控制器的PORT D引脚相连。PD5至PD7引脚与键盘的三列相连。行与微控制器的PORT C相连。PC0至PC3引脚与键盘的行相连。如需考勤，按键盘上的1；如需注册，按键盘上的2；如需清除所有数据，按键盘上的3。

液晶显示器用于显示信息。它与微控制器的PORTB相连。液晶显示器在4位模式下与微控制器相连。D4-D7引脚与微控制器的PB0-PB3引脚相连。RS引脚连接到PB4引脚，RW引脚连接到PB5引脚，Enable引脚连接到PB6引脚。

基于指纹的考勤系统电路的工作原理：

给AVR开发板供电。

使用串行电缆将代码烧入微控制器。

在烧录代码时，确保滑动开关处于编程模式。

烧入代码后，关闭电源并断开串行电缆。

如图所示连接电路。

LCD显示 "Biometric Attendance System"（生物识别考勤系统）。

一段时间后将显示 "1.考勤，2.保存，3.清除 "信息。

现在按下键盘上的 "1"。如果您将手指放在模块上，它将进行考勤。如果您的手指与模块不匹配，它将显示相同的信息。

如果您想保存您的学号，请按键盘上的2。它将要求您输入名册号，并要求您将手指放在模块上。成功保存您的信息后，将显示 "已保存 "信息。

要再次注册，从键盘上按1，按2退出。

如需清除数据，请按键盘上的3并输入密码。

生物识别考勤系统电路应用：

该系统可用于教育机构。

生物识别考勤系统可用于工业领域。

生物识别技术可用于ATM验证。

指纹认证可用于门禁控制。

电路的局限性：

有可能通过放置假指纹滥用该技术。

模块比较敏感，需要小心处理。