基于單片機的考勤系統(tǒng)設(shè)計開題報告題目：*本課題國內(nèi)外研究動態(tài)及意義：1.指紋識別技術(shù)生物識別技術(shù)在各個行業(yè)中被廣泛的使用，并且得到了越來越多的關(guān)注。不過，要說應(yīng)用最為廣泛的，當(dāng)屬指紋識別技術(shù)，從早期的按手印到現(xiàn)在的指紋考勤，并且指紋識別技術(shù)是在安防行業(yè)中應(yīng)用最早的生物識別技術(shù)[9]。目前，指紋識別技術(shù)已經(jīng)在司法、公安、交通、金融等大型的基礎(chǔ)項目中被普遍用來進行人員信息的驗證。國外從事指紋識別技術(shù)相關(guān)理論研究已經(jīng)有了很長的時間，并且有很多的大公司從事指紋識別技術(shù)的研究和應(yīng)用開發(fā)工作，比如IBM、微軟、摩托羅拉、韓國現(xiàn)代等公司。從指紋圖像的采集到圖像的處理、識別、比對等技術(shù)領(lǐng)域國外學(xué)者在這些領(lǐng)域發(fā)表了大量的論文。Zhang等[10]提出了一種經(jīng)典的并行快速指紋細化算法；印度學(xué)者ArigitBishnu等[11]提出了一種基于脊線運動點序列匹配的算法；D.Marr[12]采用了一種邊緣窗口技術(shù)來獲取指紋線的大體輪廓，從而使對指紋圖像的正確分離得到實現(xiàn)。同時，基于指紋識別的考勤系統(tǒng)在國外被廣泛應(yīng)用，指紋考勤系統(tǒng)正在向著更加科學(xué)化、規(guī)范化、人性化的方向發(fā)展，在識別率、誤判率的指標上都達到了一定的要求，并且更加注重用戶的個人體驗。很多的考勤系統(tǒng)除了帶有語音功能和友好的操作界面外，還與多種識別技術(shù)相融合，支持多種識別技術(shù)，比如人臉、射頻卡等，從而提高了系統(tǒng)識別的準確性。在國內(nèi)，指紋識別技術(shù)的起步比國外要晚，但是發(fā)展速度比較快。自1998年來，無論是在技術(shù)上還是在指紋識別產(chǎn)品應(yīng)用方面，我國在指紋識別技術(shù)方面也取得了較大的發(fā)展成果。在技術(shù)上，不僅引進繼承國外的指紋識別技術(shù)，而且國內(nèi)也有一大批的科研學(xué)者、技術(shù)人員、公司從事指紋識別技術(shù)的研究和推廣工作。國內(nèi)科學(xué)家的代表研究成果有：武漢大學(xué)軟件工程重點實驗室的張雄等[13]人提出了一種利用指紋的彎曲信息來提取指紋紋線的特征信息的算法；江南大學(xué)的須文波等[14]提出了一種被稱作“黃金分割算法”的最優(yōu)閥值法，它將直方圖技術(shù)與高等數(shù)學(xué)中高斯函數(shù)結(jié)合，指紋圖像分割效率較好。中科院田捷等[15]人開發(fā)的指紋識別算法在世界指紋識別算法大賽中取得了優(yōu)異的成績。在市場方面，指紋識別產(chǎn)品也在國內(nèi)外很有競爭力，比如國內(nèi)指紋識別市場領(lǐng)域占有比較高的北京中控、科密儀器、得力等公司。2.考勤管理系統(tǒng)考勤管理是指政府機關(guān)、公司等利用考勤技術(shù)，對單位的員工出勤情況進行考察管理的一種手段。通過對單位的人力資源進行合理的組織調(diào)配，以此為依據(jù)對員工的行為，包括遲到、早退、曠工請假等進行規(guī)范管理，這樣可以使員工能夠最大限度的發(fā)揮主觀積極性，使每個人都能找到施展才華的舞臺，做到人盡其才，進而提高公司的效益。和其它的考勤方式相比，指紋考勤方式有以下的優(yōu)點：（1）相比于磁卡等，能夠有效的杜絕代打卡、代刷卡的問題。（2）指紋是人體的一部分，避免了因忘記帶卡或者卡片丟失、損壞等情況出現(xiàn)影響考勤的問題。（3）一次性成本投入，后續(xù)投入維護費用較小。（4）識別的方式是人的指紋，相比于卡紙浪費大量的紙張，指紋考勤更加的環(huán)保，符合高新技術(shù)企業(yè)的形象。（5）相比與人臉等識別技術(shù)，指紋識別技術(shù)更加成熟，準確率更高。近年來，隨著指紋識別技術(shù)的不斷發(fā)展，基于指紋識別的技術(shù)在考勤系統(tǒng)中被應(yīng)用基本進入了成熟期、爆發(fā)期。在數(shù)字技術(shù)網(wǎng)絡(luò)化和信息化的當(dāng)今，集合了自動識別技術(shù)和現(xiàn)代企業(yè)管理理念為一體的考勤管理系統(tǒng)，這其中涉及到計算機技術(shù)、通訊技術(shù)、電子、光學(xué)、生物技術(shù)、機械控制等諸多技術(shù)為一體，早已超出了單純考勤管理的范疇?，F(xiàn)代化的指紋考勤管理系統(tǒng)一般有下面幾個顯著的特征：（1）指紋考勤管理系統(tǒng)采用人機交互的信息系統(tǒng)來實現(xiàn)。涉及到考勤人員，包括普通用戶、系統(tǒng)管理員和數(shù)據(jù)庫管理人員等；涉及到的硬件設(shè)備除考勤終端硬件設(shè)備外，還會結(jié)合門禁系統(tǒng)等。（2）指紋考勤管理系統(tǒng)是集合了計算機技術(shù)、通信技術(shù)、控制技術(shù)、系統(tǒng)科學(xué)和企業(yè)管理等多學(xué)科、分門類、綜合性的一個系統(tǒng)。（3）指紋考勤系統(tǒng)的最終目的是確保考勤的準確性和高效性，能夠節(jié)省人力資源成本，提高企業(yè)的辦事工作效率。不同的企業(yè)對考勤管理系統(tǒng)的需求不一樣，計算機后端考勤信息處理、展示的界面可能會有一定的差異，但是系統(tǒng)所采用的技術(shù)、工具和指紋信息的處理流程基本是相同的。（4）隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、嵌入式技術(shù)的不斷發(fā)展的不斷發(fā)展，現(xiàn)代化電子集成、高端制造技術(shù)使得指紋圖像采集和處理設(shè)備更加的小型化，高速發(fā)展的個人計算機處理能力使指紋處理運算在微型計算機甚至單片機上提供了可能。在市場方面，目前考勤管理系統(tǒng)產(chǎn)品供應(yīng)商眾多，并且考勤管理的質(zhì)量性能各有差異，作為直接的使用者，不容易選擇?？记诠芾碥浖且粋€相對復(fù)雜的系統(tǒng)，每個企業(yè)都有各自的不同需求，隨考勤設(shè)備贈送的考勤軟件，大多功能個性化程度低，代碼不開源，無法滿足客戶的個性化需求。市場上指紋識別考勤系統(tǒng)一般有兩種形式，小型企業(yè)一般采用是離線式的考勤管理的系統(tǒng)，所有的員工的考勤都在一臺設(shè)備上完成。大中型企業(yè)一般采用基于網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的考勤管理系統(tǒng)，是將指紋數(shù)據(jù)和考勤數(shù)據(jù)在計算機服務(wù)器上統(tǒng)一存儲、統(tǒng)一管理、統(tǒng)一處理的方式，在安全性、考勤效率方面都有很大的提高[16,17,18]。*畢業(yè)設(shè)計（論文）研究內(nèi)容、擬解決的主要問題：研究內(nèi)容：本論文將從五大部分展開論述。第一章概括地介紹了課題的研究背景、相關(guān)生物識別技術(shù)、指紋識別的研究和考勤管理系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀，闡述了基于指紋識別的考勤系統(tǒng)的優(yōu)勢。第二章針對指紋識別過程中的關(guān)鍵算法進行闡述、研究、比較總結(jié)。首先介紹了指紋的結(jié)構(gòu)特征以及指紋識別系統(tǒng)的組成，然后對指紋識別過程中的算法進行了研究，最后對指紋識別目前存在的問題進行了總結(jié)，引出下文。第三章指紋識別應(yīng)用于學(xué)生考勤系統(tǒng)的設(shè)計方案概述。第四章以本文指紋考勤系統(tǒng)實現(xiàn)的具體流程。首先介紹了系統(tǒng)的總體設(shè)計方案和需求分析，對系統(tǒng)的功能需求、性能需求做了闡述。最后結(jié)合本系統(tǒng)的功能需求，設(shè)計出一套適合本系統(tǒng)應(yīng)用的數(shù)據(jù)庫表結(jié)構(gòu)。第五章對本文目前所做的工作做了全面的總結(jié)，并對后續(xù)研究工作進行了展望。擬解決的主要問題本文著重研究指紋識別應(yīng)用于學(xué)生考勤，旨在提升高?？记谙到y(tǒng)中指紋識別應(yīng)用多樣性，利用單片機及后期顯示信息的處理，通過指紋查詢模塊及后期顯示系統(tǒng)的添加、刪除、查看、更改班級同學(xué)的信息，同時同步考勤信息，做到簡化線下時間，以達到提升考勤質(zhì)量的目的。*畢業(yè)設(shè)計(論文)研究方法、步驟及措施：研究方法指紋識別的學(xué)生考勤系統(tǒng)需要基于高等學(xué)校的實際情況。指紋識別考勤系統(tǒng)需要軟硬件結(jié)合分別設(shè)計。指紋識別考勤系統(tǒng)在硬件方面需要有STM32的型號的主控芯片、AS608指紋識別模塊、OLED顯示屏、4×4矩陣鍵盤。指紋識別考勤系統(tǒng)在軟件方面需要實現(xiàn)教師、學(xué)生、輔導(dǎo)員以及任課老師四者系統(tǒng)信息同步更新，當(dāng)出現(xiàn)換教室等情況，可及時更新，減小時間差產(chǎn)生的信息誤差，便于老師、同學(xué)安排日常班級事務(wù)。對于教務(wù)管理來說，登錄系統(tǒng)后會顯示教室容量、上課時間段、到課人數(shù)、任課老師以及輔導(dǎo)員老師等信息；對教室用戶來說，登錄系統(tǒng)后會顯示教師名稱、教室現(xiàn)有人數(shù)、上課班級、課程以及未排課時間等信息；對于任課教師來說，登錄系統(tǒng)后會顯示簽到教室、班級、學(xué)號、性別、課程、簽到時間、簽到狀態(tài)、備注及任課老師的信息；對于學(xué)生來說用戶說，登錄系統(tǒng)后會顯示班級、學(xué)號、姓名、上課時間段、課程、任課教師及簽到狀態(tài)的信息。學(xué)校安排合適的時間，對學(xué)生的指紋信息、班級信息等進行統(tǒng)一錄入?；谥讣y識別的學(xué)生考勤系統(tǒng)安裝到教室門口后，將其后臺連接教室電腦，同時教務(wù)等管理層可通過軟件系統(tǒng)來實時觀察，同學(xué)們錄入指紋后，考勤機通過指紋增強、二值化等一系列流程的內(nèi)部處理，最終實現(xiàn)指紋的匹配，通過對比給出是否簽到成功，同時老師也可通過具體的簽到時間分析、關(guān)懷學(xué)生，從而達到提升考勤質(zhì)量的目的。步驟（以下為示例）1、第一階段：從起到止，進行文獻資料分析與總結(jié)，對國內(nèi)外關(guān)于林下經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)的研究思路和研究方法等進行整理和分析，完成論文的緒論部分，為研究金秀縣林下經(jīng)濟的發(fā)展提供理論基礎(chǔ)；2、第二階段：從起到止，實地走訪進行數(shù)據(jù)收集，為后續(xù)的現(xiàn)狀研究、存在問題等提供現(xiàn)實依據(jù)；通過文獻資料研究，借鑒其他地區(qū)發(fā)展林下經(jīng)濟的經(jīng)驗，結(jié)合金秀縣發(fā)展的實際，提出相應(yīng)的對策和建議，完成論文初稿并上交指導(dǎo)老師3、第三階段：從起到止，進行畢業(yè)論文修改，并進行答辯準備。措施根據(jù)高校實際考勤特點，本文優(yōu)化了基于指紋識別的學(xué)生考勤方式，通過軟硬件結(jié)合在硬件方面通過一些算法優(yōu)化了指紋識別的進度，選取了較為可靠的識別算法，提高了識別的效率；在軟件方面提出了信息同步，優(yōu)化了由于更換教室等產(chǎn)生的信息通知時間、使用線上請假、線上借教室等方式減少了線下跑腿的時間。*主要參考文獻：（要求的篇目要比任務(wù)書多，比如15篇以上）[1]胡裕嶺.指紋證據(jù)技術(shù)的引入、發(fā)展與分歧（1904-1949）[D].華東政法大學(xué),2020.[2]吳震東,王雅妮,章堅武.基于深度學(xué)習(xí)的污損指紋識別研究[J].電子與信息學(xué)報,2017,39(07):1585-1591.[3]任毅.指紋識別系統(tǒng)的研究和實現(xiàn)[D].南京郵電大學(xué),2019.[4]顧陳磊,劉宇航,聶澤東,李景振,王磊.指紋識別技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀[J].中國生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)報,2017,36(04):470-482.[5]江奇峰.高校課堂指紋考勤信息管理系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[J].電腦知識與技術(shù),2017,13(23):71-72+86.[6]呂瑞妮,程雨鑫,富曉乾,李智煜,王睿頡,田振中.基于AS608光學(xué)指紋識別模塊研制防逃課識別裝置[J].電子測試,2020(16):60-61+115.[7]朱相印,何中海.高校指紋考勤系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[J].實驗科學(xué)與技術(shù),2016,14(02):16-18+34.[8]李明進.指紋識別技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢研究[J].無線互聯(lián)科技,2020,17(01):158-159.[9]季善東.指紋識別技術(shù)與考勤系統(tǒng)應(yīng)用研究[D].南京郵電大學(xué),2017.[10]蔡旻君,郭瑞璇,李芒.我國高等教育教學(xué)質(zhì)量改革發(fā)展之變遷——基于2000—2019年的政策文本分析[J/OL].當(dāng)代教育論壇:1-11[2021-04-24]./10.13694/ki.ddjylt.20210409.001.[11]基于大容量指紋識別的實時身份認證系統(tǒng)[J].中國科技信息,2021(06):10.[12]MarkoKo?evar,BojanKotnik,AmorChowdhury,ZdravkoKa?i?.Real-timefingerprintimageenhancementwithatwo-stagealgorithmandblock–localnormalization[J].JournalofReal-TimeImageProcessing,2017,13(4).[13]華凱楠,劉偉.智能門禁系統(tǒng)設(shè)計[J].科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新,2020(26):114-115.[14]牟福生,胡麗莎,張瑩瑩,王家偉,李素文,韋民紅.基于STM32和機智云智能門鎖的設(shè)計與實現(xiàn)[J].高師理科學(xué)刊,2019,39(07):48-52.[15]