智能门禁考勤系统设计研究

刘紫娟 张启文

（1.山西工程职业学院，山西太原 030000；2.中国移动通信集团山西有限公司太原分公司，山西太原 030000）

1 背景

门禁系统在日常安全保障、人流控制、智能考勤等领域具有重要作用。门禁系统被广泛应用于各个景区、居民小区、商务楼宇等需要出入凭证的场景。门禁系统的智能化能够大幅度提高企业、景区、物业等行业的工作效率，降低用人成本。

2 系统搭建

2.1 在云平台上新建项目

在“http://www.nlecloud.com”添加智能门禁考勤系统项目。

（1）新增项目（智能门禁）。

登录云平台后，通过“新增项目”选项创建新项目，填写相关信息，点击“下一步”。

（2）添加设备。

补充“设备名称”“通信协议”“设备标识”等关键信息，点击“添加设备”，为确保“设备标识”的唯一性，建议格式为AcsCtrlAndAtdSys+学号。

新增项目、添加设备如图1、图2所示。

图1 新增项目界面

图2 添加项目界面

（3）设备配置。

在开发者中心点击设备区图标，跳转到设备管理界面，记录设备ID、设备标识、传输密钥以备后续编程开发使用，最后点击标题“智能门禁考勤”，如图3、图4所示。

图3 设备配置界面

图4 设备配置界面

（4）添加传感器。

进入“设备传感器”界面，依次添加两个传感器，分别用于检测员工门禁和考勤记录与门锁状态。员工门禁和考勤记录的标识名为“AcsCtrlAndAtd”，门锁状态的标识名为“lock”，如图5、图6所示。

图5 添加传感器界面

图6 添加传感器界面

（5）提交相关数据。

在云平台界面右上角菜单中点击“开发设置”，再点击“生成”，最后点击“确认提交”，如图7、图8所示。

图7 开发设置

图8 生成与提交

2.2 模块搭建

摄像头模块相连，挂接在M3核心模块下，实现OV7725彩色摄像头功能，捕捉人脸信息；M3核心模块作为RFID主控设备，连接各个模块，协调调度各个模块的功能；LCD模块实现2.8英寸TFT彩色触摸屏功能，显示输出信息；键盘模块实现键盘输入功能；指纹模块采集指纹信息；网络模块实现智能门禁系统与以太网的互联互通；继电器模块实现两路继电器的驱动和输出控制功能；电控锁模块控制电磁式电控锁的控制。

智能门禁系统模块及模块间连接方式如图9所示。

图9 系统模块及连接方式

2.3 平台搭建

打开stm32源码工程，打开UserLwIpReference.h文件，在UserLwIpReference.h文件中替换云平台“设备标识”“传输密钥”，保证源码中的“设备标识”“传输密钥”与云平台一致了。用户更改智能门禁考勤系统的IP地址、子网掩码、网关以及本地服务器的端口号，都在UserLwIpReference.h文件中修改。代码如图10所示。

图10 stm32代码编

编译源码生成HEX固件，将其下载到M3核心模块，连接每个模块。

3 系统硬件功能介绍

3.1 正常工作模式

默认工作状态或按下“项目1”按键进入正常工作模式，可通过验证指纹开门。将手指放在指纹模块上采集指纹，指纹验证通过则开门，验证指纹的同时拍摄一张照片，并在屏幕上端批注员工工号；若为未注册过指纹的员工，会提示错误。按下键盘数字区域任意键进入密码开锁模式，输入密码正确开门，错误则不开门，同时返回正常工作模式。未注册过的指纹为非法指纹，30s内连续验证指纹三次都未通过，视为非法入侵，30 s内输入密码错误三次也视为非法入侵。系统遇到非法入侵时会拍照记录，并向云平台发送警告。

3.2 指纹管理模式

APP注册员工信息后，可以注册对应员工编号的指纹。按下“项目2”按键，进入指纹管理模式，输入密码验证通过后进入管理指纹的功能，此状态下可添加指纹、删除指纹、清空指纹库。

3.3 登记员工信息模式

按下“项目3”按键，进入登记员工信息模式。系统提示注册员工信息，进入拍照模式，APP注册员工信息时，系统收到拍照指令，执行拍照，图片传输完毕，等待新的拍照指令。

3.4 密码开锁模式

按下“项目4”按键，进入密码开锁模式。正常工作模式时，按下键盘数字区域任意键进入密码开锁模式开锁，输入密码正确开门，错误则不开门，同时返回正常工作模式。

3.5 密码管理模式

按下“项目5”按键，进入密码管理模式，输入密码验证通过后进入密码管理的功能，此状态下可修改密码0、密码1、密码2的密码。

4 结语

智能门禁系统功能：（1）Android端进入主界面时，能够远程（通过新大陆物联网云平台）获取最新的打卡情况。打开记录正常时，基于云平台上的打卡记录，在界面显示打卡人员信息（人员头像、人员姓名、工号以及打卡时间等信息）；打开记录异常时，通过连接内网服务器，请求异常图片数据，显示异常打卡显示。该系统可以多种工作模式，实现密码、指纹及人脸信息的识别与管理。（2）Android端提供查询考勤历史数据的入口，能够显示每条记录具体的打卡信息。（3）Android端提供新增人员入口，通过请求底层进行人员信息注册。（4）可通过验证指纹开门，验证指纹的同时拍摄一张照片，并在屏幕上端批注员工工号；若为未注册过指纹的员工，提示错误。（5）按下键盘数字区域任意键进入密码开锁模式，输入密码正确开门，错误则不开门，同时返回正常工作模式。（6）未注册过的指纹为非法指纹，若30s内连续验证指纹三次都未通过，视为非法入侵；30s内输入密码错误三次也是视为非法入侵。系统遇到非法入侵的情况时会拍照，并向云平台发送警告，触发报警系统后输入正确的指纹或密码可以消除警告。