基于AS608光学指纹识别模块研制防逃课识别装置

网络信息工程2020.16
基于AS608光学指纹识别模块研制防逃课识别装置
吕瑞妮，程雨鑫，富晓乾，李智煜，王睿颉，田振中
(太原理工大学现代科技学院，山西太原，030000)
摘要：针对目前课堂签到的效率还不是很高效的问题，我们设计了一款新型的防逃课识别装置。

整个系统以Arduino Un。

控制核心，通过AS608光学指纹识别模块将输入的指纹信息进行分析处理。

Arduino Un。

核心控制器结合程序发布的规定时间内的签到任务，通过蜂鸣器提醒学生将手指放在AS608模块上进行签到，超过规定时间系统关闭且不再记录指纹。

老师则可以通过1602液晶显示模块，查看己签到人数和未签到人数,并且未签到人名单可以通过物联网导出相关表格。

关键词：Arduino Uno；AS608模块；指纹识别；考勤
Development of anti-truancy identification device based on AS608 optical fingerprint identification module
Lv Ruini,Cheng Yuxin,Fu Xiaoqian,Li Zhiyu,Wang Ruijie,Tian Zhenzhong
(School of modern science and technology of Taiyuan University of technology,Taiyuan Shanxi,030000)
Absrtact；In view of the current classroom check-in efficiency is not very efficient,we have designed
a new anti—truancy class identification device.The whole system is controlled by Arduino Uno,and the
fingerprint infonnation is analyzed and processed by AS608optical fingerprint identification module.
The Arduino Uno core controller combines the scheduled check in with a Buzzer to remind students to place their fingers on the AS608module to check in,and the system closes and no longer records fingerprints after the scheduled time.Teachers can use the1602LCD module to see the number of people who have checked in and those who have not,and the list of people who have not checked in can be exported through the Internet of things.
Keywords:Arduino UNO；AS608module；fingerprint identification；Attendance check
0引言
近年来，随着高等教育的普及及各大院校的逐年扩招,在校大学生的人数越来越多,大大增加了学校在学生管理上的工作量，尤其是一些公共课程。

每次课学生数会达到上百人甚至更多，这就给授课教师的考勤工作带来了很多问题[1]=目前大学课堂主要釆用的签到方式有：教师点名、通过相应的小程序或app让学生完成签到任务、安装签到装置，让学生通过扫描不断变化的二维码确认其是否到达教室。

其中点名的方式，如果在班里人数较多时,老师很难鉴别是否有替课的学生且此方法费时费力；而釆用小程序签到的方式,则经常会出现由于同一时间进入小程序的人数众多而导致小程序崩溃的现象，且由于使用者只需在手机上进行相关操作即可完成签到，致使此方法无法对签到人的真实身份进行认证;第三种方式则同样无法鉴别签到者信息。

此次所设计的这一款签到装置，釆用AS608光学指纹识别模块，在保证学生身份真实性的同时还可以限制学生所在的位置，有效地解决了考勤中出现的问题。

该装置体积极小可安装于课桌上，不会影响课桌的正常使用，可以广泛的应用于需要签到的中小学、大学等群体中去。

1防逃课识别装置的工作原理
1.1Arduino Uno开发板
我们选择Arduino Uno开发板作为防逃课识别装置的核心，该开发板从VIN,5V, 3.3V,USB引脚中自由选择引脚供电,其上的14路数字输入输出10引脚，6个模拟输入10端口使我们能够连接更多的传感器。

其上的ATmega328芯片已经预置了boot loader程序，因此可以通过Arduino软件直接下载程序到Uno中，使用方便且价格低廉。

1.2AS608模块
AS608模块为集成了光路和指纹处理部分的一体化指纹处理模块，内置DSP运算单元,集成了指纹识别算法，能高效快速釆集图像并识别指纹特征。

模块配备了串口、USB通讯接口，用户无需研究复杂的图像处理及指纹识别算法，只需通过简单的串口、USB按照通讯协议便可控制模块。

该模块具有体积小、功耗低、接口简单的特点，且可靠性高、识别速度快、干湿手指适应性好、指纹搜索速度快。

指纹图像读取时,对干湿手指都有灵敏的反应和判断，可获得最佳的成像质量，适用人群广泛。

本系统中通过AS608模块实现指纹的录入与识别。

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1.3IIC1602液晶屏模块
LCD1602是一种专门用来显示字母、数字、符号等的点阵型液晶模块，控制简单，性价比髙,且使用IIC LCD1602/2004转接板可以省去5个10口。

本系统中教师可以通过1602液晶显示模块查看课堂出勤率等相关信息，并通过物联网导出相关表格。

2AS608模块用于防逃课识别装置控制流程及算法2.1工作原理
该系统以Arduino Uno控制板作为主控制器，结合AS608模块、IIC1602液晶显示模块、蜂鸣器组成防逃课识别装置。

当手指放到AS608模块识别区域时，通过AS608模块结合程序读取指纹信息后,将其与学生姓名及学号等信息录入云端并保存。

课堂开始后签到模式自动打开，Arduino Uno 核心控制器结合程序，判断出当前课堂上课的学生名单，并提醒坐在座位的学生签到。

当学生将手指放到AS608模块识别区域时，AS608模块结合程序检测其指纹,是否与之前保存在云端的指纹匹配，若匹配成功则蜂鸣器发出匹配成功的提示音，否则蜂鸣器发出匹配失败的提示音。

当规定时间即将过去时，蜂鸣器再次提醒学生签到，超过规定时间系统关闭不再记录指纹,此时课堂出勤率等信息在系统内生成相应表格。

教师可以在讲台上通过查看IIC1602液晶屏模块得知学生出勤率，以及迟到、缺勤学生的名单，并通过物联网导出相关表格。

图1工作原理
2.2主程序展乔
void main()
{
LCD1602_Init();//初始化1602液晶模块
LCD1602_Display(0x80,"Fingerprint Test”，0,16)://接通电源，液晶模块显示界面
Uart_Init()://初始化串口
Key_Init();〃初始化按键
Delay_Ms(200);//延时500毫秒(等待指纹模块复位)
Device_Check();//检验指纹模块是否接入正确，1602液晶模块做出相应的显示
Delay_Ms(1000);//延时1000毫秒
while(1)
{
LCD1602_Display(0x80,"search finger",0,16);//第一排显示搜索指纹
LCD1602_Display(0xc0,w Add delete”,0,16)://添加和删除指纹
if(local_date==0)
{
LCD1602_Display(0x80,"*”,0,2);
LCD1602_Display(OxcO,uu,0,2);
LCD1602_Display(0xc0+8,0,2);
}
else if(local_date==l)
{
LCD1602_Display(0x80,uu,0,2);
LCD1602_Display(0xc0,“*”,0,2);
LCD1602_Display(0xc0+&0,2);
}
else if(local_date==2)
{
LCD1602_Display(0x80,uu,0,2);
LCD1602_Display(OxcO,uu,0,2);
LCD1602_Display(0xc0+8,"*",0,2);
}
//确认键
if(KEY_OK==0)
{
while(KEY_OK==O);//松开按键
switch(local_date)
{
case0://搜索指纹
FPM10A Find Fingerprint():break:
case1://添加指纹
FPM10A_Add_Fingerprint();
break;
case2://清空指纹
FPM10A_Delete_All_Fingerprint();
break;
}
}
//切换键
if(KEY_DOWN==O)
{
while(KEY_DOWN==O);//等待松开按键
迁(local_date<=2)
(下转第115页)
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2020.16科技论坛
晰地辨识组织内部结构。

它的沉浸性、交互性、多感知性及构想性等独特优势,可帮助提高基础理论知识学科的课堂互动性，摒弃以教师为主体、学生被动听讲的传统填鸭式教学方法，将被动学习转化为主动获取的学习方式。

大幅提高学习效率和教学效果,对于医学教育的推进具有重要意义。

使用虚拟现实技术的数字化运动系统教学平台可将已有的知识、理论假设为未知世界，让学生自主、独立地发现问题，调查、收集与处理信息，开展交流与合作等探究活动，从而获得知识与技能、情感与态度的发展，这样既培养了学生的探索精神和求知欲,又促进其创新能力的发展。

本项目成果能以互联网+的技术和理念进行教学内容的分发，既解决了硬件成本高的问题,又解决了地区之间教学资源不均衡的问题，使每一位学生均能够获得优质的教学资源，让落后地区也能达到满意的教学效果。

参考文献
[1]潘晓波.普通高校体育教学VR共享平台建设研究[J].湖
北第二师范学院学报，2020,37⑵：60-66.
⑵温莹，曹莹，苗志刚，等.VR技术助力虚拟实验教学平台
发展的策略研究[J],无线互联科技，2020,2⑶:119-
120.
⑶谭积斌，罗俊，唐孙茹，等.虚拟现实技术在医学教育中
的研究现状和热点一基于CNKI的知识图谱可视化分
析[J],中国医学教育技术,2020,34(2):153-159. [4]
Agius A,Calleja N,Camenzuli C,et al.Perceptions of first—year medical students towards learning anatomy using cadaveric specimens through peer teaching[J].
Anat Sci Educ,2018,11⑷：346-357.
⑸杨迎春，方璇，王瑞芳，等.虚实结合在运动系统解剖学
实验教学中的应用[J].解剖学报,2019,50⑹：841-
843.
作者简介
付红光(1987-),女,籍贯河南郑州，硕士研究生，研究方向:传统医疗技术智能化应用研究。

通讯作者：李立•国(1982-),男，籍贯河南郑州，博士研究生，教授，硕士生导师。

研究方向:康复保健技术标准化和
智能化应用研究。

(上接第61页)
{
local_date++;
if(local_date==3)
local_date=0;
}
}
Delay_Ms(100);//100毫秒检测一次
}
}
主函数程序中通过调用子程序实现控制AS608模块，做到指纹的添加、删除以及当AS608模块检测到指纹时对指纹信息的检验，还可以控制1602液晶显示模块显示相关信息。

3结语
指纹识别技术有以下三个明显的优点：一是指纹是每一个人不可替代的身体特征,其中的纹路是独一无二的；二是指纹识别模块的成本相对便宜；三是在进行指纹的采集时,轻轻一按就可以完成⑵。

由于该装置体积极小，将其嵌套在课桌的抽屉中不会影响课桌的正常使用。

在教师发布签到任务后，学生需在规定时间内将手指放于AS608模块上进行签到。

教师也可以选择随机点名的方式确认有无逃课，被点到的同学需要在规定时间内将指纹放于AS608模块上进行签到。

该装置成本低廉可广泛使用，较传统的点名、APP打卡、扫描二维码等考勤方式更方便、更快捷。

参考文献
[1]王美荣，席何文.基于Android的指纹识别签到系统的设
计实现[J].福建电脑,2019.3.25.
⑵赵玄，王珊，王志成，刘嘉玲，陈杰.指纹识别在学生宿
舍管理中的应用[J].信息通讯,2019.7.15.
(上接第98页)
序的问题现象，判定是由于毫秒中断被点火中断嵌套，引起软件点火计时信号异常,导致点火时序无输出。

釆取删除毫秒中断中的时序数据三取二回写功能的方式,消除了故障并通过验证,同时优化了点火中断、紧急机关中断的方案。

参考文献
[1]黄鸣宇，魏欧，胡军.基于故障配置的故障树生成[J],计
算机科学，2017(02).
⑵陈丽云，芮振洋,金凤伟.关于强化航天产晶质量问题管
理归零工作的探讨[J].质量与可靠性，2014(05).
⑶高桂杰，苗宇涛.单机产晶质量问题快速归零模式研究[J].
质量与可靠性,2018(08).
115
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