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基于单片机的智能考勤机设计_基于51单片机的指纹考勤机

liuian 2025-09-21 18:41 4 浏览

一、设计背景

随着科技水平的不断发展，在这么一个信息化的时代，智能化信息处理已是提高效率、规范管理和客观审查的最有效途径。近几年来，国内很多公司都在加强对企业人员的管理，考勤作为企业的基础管理，是公司对员工工作管理的基本依据。公司或工厂统筹和考核员工是否按时上班，是否迟到早退或缺席，是公司必不可少的一部分。公司可以根据考勤记录，进行人员调动或给员工分配相应的工作量；而且在每个月计算员工奖金、薪资或者进行工作评估时，考勤也是一项重要的指标。

本次课题----智能考勤机设计采用STM32单片机，它们的应用范围广，发展迅速，再加上它们所具备性价比高、低功耗、体积小、重量轻、大容量、安全性能高等优势，在社会中受到广大电子消费者的喜爱。

二、基本内容

本设计主要设计一个基于STM32单片机的智能考勤机，实现对员工指纹的签到考勤和IC磁卡感应签到考勤。整个设计主要由M4系列单片机电源电路、AD数据采集电路、指纹传感器电路、语音模块电路、复位电路、LCD显示与按键输入接口电路组成。最大可录入1000个指纹，并且可通过AD转换器所获取的信号，与已经存储在MCU内的指纹进行比较处理，实现验证对比。并且员工可使用按键输入各自的编号进行签到考核。

三、拟解决的主要问题

（1）通过指纹模块进行指纹的登记录入、识别；

（2）当用户输入的指纹不正确时，语音播报指纹录录入错误或指纹不存在，并且显示在LCD屏上，签到失败；

（3）当用户输入的指纹与系统已存储的匹配时，语音播报签到成功并且显示在LCD屏上。

（4）用户通过IC磁卡感应签到。

（5）管理员可以进行指纹删减。

四、研究方案论证

首先从主控芯片的选型开始：

1.MCU主控芯片的选择方案和论证：

方案一：

采用89C51芯片作为CPU核心，采用Flash ROM，内部具有4KB ROM存储空间，能够在3V的超低电压工作，而且与MCS-51系列单片机完全兼容，但是引脚可用数量不多，很多功能都需要靠扩展，高电平时无输出，晶振的运行速度过慢，保护能力差，容易对芯片造成损坏，而且不具备自编程能力。

方案二：

采用ARM公司构建的内核----ST公司生产的32位单片机，CPU的主控芯片为STM332F407ZGT6。它的微控制器是32位的Flash MCU,芯片内具备有1M的Flash ROM,192K的RAM，14 个定时器，封装引脚为100个，且引脚配置均由个人实现所需功能来自由设置，可以通过USB总线或者外部5V电压进行供电，最大时钟频率为168MHz，ADC分辨率为12bit，可用于显示屏显示时间。接口类型有：UART、SPI、IIC等，本课题设计中可用来实现指纹的注册登记、识别验证和指纹的增加删减等。

通过方案之间对比，M4系列的32位单片机比MCS-51系列的8位单片机更具备优势，对本次设计更匹配，所以采用方案二。

2.技术路线

如图所示：

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