**单片机设计介绍，基于单片机指纹考勤机控制系统设计

  基于单片机指纹考勤机控制系统设计概要主要包括以下几个关键部分：

一、系统概述

基于单片机指纹考勤机控制系统是一种集成指纹识别技术和单片机控制技术的智能化考勤解决方案。通过采集员工的指纹信息，并利用单片机进行比对和验证，实现员工考勤的自动化和精确化。该系统具有识别速度快、准确性高、易于管理等优点，适用于各类企事业单位的考勤管理需求。

二、硬件设计

单片机选型：选用性能稳定、计算能力强、具备足够输入输出接口的单片机，如STM32系列。单片机作为系统的核心控制器，负责接收指纹数据、处理比对逻辑，并输出控制信号。 指纹识别模块：采用专用的指纹识别模块，包括指纹传感器和相关处理电路。该模块负责采集员工的指纹信息，并通过单片机进行处理和比对。选用具有高性能、高可靠性的指纹识别模块，确保系统的稳定性和识别准确性。 存储模块：使用闪存芯片或SD卡等外部存储介质，存储员工的指纹数据、考勤记录以及系统配置信息。设计合理的存储管理策略，确保数据的安全性和持久性。 显示模块：采用LCD显示屏，用于展示考勤记录、系统状态、操作提示等信息。根据实际需求选择合适的显示尺寸和分辨率，提供直观的用户界面。 通信模块：通过串口、以太网或无线通信等方式，将考勤记录和指纹信息传输到后台服务器或电脑终端。这有助于管理员进行远程管理和数据统计。 三、软件设计

系统初始化：在单片机上完成系统初始化配置，包括时钟设置、GPIO初始化、串口配置等。为后续的指纹采集、比对和考勤记录生成等功能奠定基础。 指纹采集与比对：通过指纹识别模块采集员工的指纹信息，并利用单片机内置的算法进行比对。根据比对结果，判断员工身份并生成相应的考勤记录。 考勤记录管理：设计合理的考勤记录管理策略，包括记录的生成、存储、查询和删除等功能。确保考勤数据的准确性和完整性，方便管理员进行后续的数据分析和统计。 通信协议设计：设计单片机与后台服务器或电脑终端之间的通信协议，实现数据的可靠传输和解析。确保通信过程的稳定性和安全性。 四、系统调试与优化

完成硬件和软件设计后，需要对系统进行调试和优化。包括检查硬件连接、调整传感器参数、优化比对算法等，以确保系统的稳定性和性能达到最佳状态。

五、总结与展望

基于单片机指纹考勤机控制系统设计是一个实用且复杂的项目。通过合理的设计和优化，可以实现员工考勤的自动化和精确化，提高企事业单位的管理效率。未来，随着指纹识别技术和单片机控制技术的不断发展，这一系统有望在更多领域得到应用和推广。

文件夹内包含工程文件，可直接运行或者二次开发；

此设计可作为毕业设计和课程设计资料，包含原理图、程序代码（嵌入式类设计）、软件资料等等，非常完善；

设计思路 文献研究法：搜集整理相关单片机系统相关研究资料，认真阅读文献，为研究做准备；

调查研究法：通过调查、分析、具体试用等方法，发现单片机系统的现状、存在问题和解决办法；

比较分析法：比较不同系统的具体原理，以及同一类传感器性能的区别，分析系统的研究现状与发展前景；

软硬件设计法：通过软硬件设计实现具体硬件实物，最后测试各项功能是否满足要求。

本系统原理图设计采用Altium Designer19，具体如图。在本科单片机设计中，设计电路使用的软件一般是Altium Designer或proteus，由于Altium Designer功能强大，可以设计硬件电路的原理图、PCB图，且界面简单，易操作，上手快。Altium Designer19是一款专业的整的端到端电子印刷电路板设计环境，用于电子印刷电路板设计。它结合了原理图设计、PCB设计、多种管理及仿真技术，能够很好的满足本次设计需求。

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仿真实现 本设计利用protues8.7软件实现仿真设计，具体如图。

Protues也是在单片机仿真设计中常用的设计软件之一，通过设计出硬件电路图，及写入驱动程序，就能在不实现硬件的情况进行电路调试。另外，protues还能实现PCB的设计，在仿真中也可以与KEIL实现联调，便于程序的调试，且支持多种平台，使用简单便捷。 ————————————————

本设计利用KEIL5软件实现程序设计，具体如图。作为本科期间学习的第一门编程语言，C语言是我们最熟悉的编程语言之一。当然，由于其功能强大，C语言是当前世界上使用最广泛、最受欢迎的编程语言。在单片机设计中，C语言已经逐步完全取代汇编语言，因为相比于汇编语言，C语言编译与运行、调试十分方便，且可移植性高，可读性好，便于烧录与写入硬件系统，因此C语言被广泛应用在单片机设计中。keil软件由于其兼容单片机的设计，能够实现快速调试，并生成烧录文件，被广泛应用于C语言的编写和单片机的设计。

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目 录

摘 要 I Abstract II 引 言 1 1 控制系统设计 2 1.1 主控系统方案设计 2 1.2 传感器方案设计 3 1.3 系统工作原理 5 2 硬件设计 6 2.1 主电路 6 2.1.1 单片机的选择 6 2.2 驱动电路 8 2.2.1 比较器的介绍 8 2.3放大电路 8 2.4最小系统 11 3 软件设计 13 3.1编程语言的选择 13 4 系统调试 16 4.1 系统硬件调试 16 4.2 系统软件调试 16 结 论 17 参考文献 18 附录1 总体原理图设计 20 附录2 源程序清单 21 致 谢 25