基于指纹模板的考勤系统设计

  引言

　　正规、科学的现代企业管理制度是创造一个高效益、高速发展的企业的必要条件，人事考勤制度是企业管理制度的重要组成部分。科学地管理考勤不仅可以保证各项经营管理计划得以落实，而且有利于提高工作效率，是搞好各项工作的前提与保障。利用计算机管理考勤不仅能使管理人员从繁重的考勤管理工作中解脱出来，而且能够使考勤管理工作更加科学化、规范化、智能化。Ic卡考勤系统便应运而生。

　　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、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，将20条新的考勤记录组成一个数据包（如2.2节所述），向计算机发送数据包。若剩余考勤记录小于20条，将不足部分的每个字节设置为255。

　　（3）计算机收到数据包检查该数据包是否是考勤记录包。

　　（4）如果是考勤记录包，校验该记录包；如果不是考勤记录包，重新执行（1）。

　　（5）如果校验正确，将每条考勤记录保存到数据库；如果校验错误，重新执行（1）。

　　（6）如果保存数据成功，转到（1），上传剩余的考勤记录，直到上传完毕所有考勤记录；如果保存错误，转到（1）重新执行。（4），（5），（6）步中重新执行（1）多三次，三次以上就认为上传考勤记录失败。

　　图3 上传考勤记录流程图

　　3.3 上传指纹模板

　　为了备份员工的指纹模板，将考勤机中存储的指纹模板上传至计算机并保存到数据库中。

　　上传指纹模板的步骤如下，流程如图4所示。

　　图4 上传指纹模板流程

　　（1）计算机向考勤机发送上传指纹模板命令。

　　（2）考勤机收到命令，根据考勤机的当前情况（是否正在使用）判断是否允许上传指纹模板，若现在不允许传送指纹模板，给计算机发不允许应答；若允许，判断指纹模板是否已经全部发送完毕，如果已经全部发送完毕，向计算机发送全部传送完毕应答，否则向计算机发送允许上传指纹模板应答，然后发送指纹模板。

　　（3）计算机根据收到的考勤机应答作出相应的动作。如果收到不允许应答或者全部传送完毕应答，结束该次通信；若收到允许应答，准备接收指纹模板。

　　（4）判断接收到的指纹模板是否正确　　       　　

        （5）如果正确，保存该指纹模板到数据库；如果不正确，转到（1）重新执行。

　　（6）如果成功地保存指纹模板到数据库，转到（1）准备上传下一个指纹模板，直到所有指纹模板上传完毕；如果保存指纹模板到数据库失败，转到（1）重新执行。（5）、（6）步中重新执行（1）多三次，三次以上就认为上传指纹模板失败。

　　4 结语

　　本文阐述了指纹考勤系统各部分的功能，并对通信的数据格式及通信的流程进行了详细的描述。本指纹考勤系统集生物识别、机电一体化、软件、光学等技术于一身，是专门针对人力资源管理中考勤管理而研究开发的。该考勤系统经过严格的测试、模拟运行，目前已经产品化，而且该系统功能强大，用户使用方便，得到了业界的好*。

  

参考文献:

[1]. RS-232 datasheet https://www.dzsc.com/datasheet/RS-232_584855.html.