Đồ án HCMUTE: Hệ thống điểm danh bằng vân tay sử dụng vi điều khiển ARM

• Tác giả: Trần Anh Đề
• Người hướng dẫn: ThS. Nguyễn Đình Phú
• Trường học: Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP.HCM
• Chuyên ngành: Điện Tử Công Nghiệp
• Đề tài: Hệ Thống Điểm Danh Bằng Vân Tay Ứng Dụng Vi Điều Khiển ARM
• Loại tài liệu: đồ án tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2016
• Địa điểm: Tp. Hồ Chí Minh

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
• 1.1. ĐẶT VẤN ĐỀ
• 1.2. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU
• 1.3. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
• 1.4. GIỚI HẠN
• 1.5. BỐ CỤC
• 2. CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT
• 2.1. GIỚI THIỆU VỀ VI XỬ LÝ ARM
• 2.2. LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN CỦA ARM
• 2.3. KIẾN TRÚC CỦA ARM
• 2.4. GIỚI THIỆU ARM CORTEX
• 2.5. GIỚI THIỆU ARM CORTEX M3
• 2.6. GIỚI THIỆU DÒNG CHIP STM32
• 2.7. GIỚI THIỆU VỀ CHIP STM32F103XXX
• 3. CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ
• 4. CHƯƠNG 4: THI CÔNG HỆ THỐNG MÁY ĐIỂM DANH
• 5. CHƯƠNG 5: KẾT QUẢ NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ
• 6. CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Giới thiệu hệ thống điểm danh vân tay

Hệ thống điểm danh vân tay sử dụng vi điều khiển ARM tại HCMUTE được thiết kế nhằm nâng cao hiệu quả trong việc quản lý sinh viên. Hệ thống này sử dụng công nghệ vân tay để xác thực danh tính, giúp giảm thiểu sai sót trong quá trình điểm danh. Việc ứng dụng công nghệ sinh trắc học không chỉ đảm bảo tính chính xác mà còn tạo sự thuận tiện cho cả giáo viên và sinh viên. Hệ thống này được xây dựng dựa trên nền tảng vi điều khiển ARM, cụ thể là chip STM32F103VET6, cho phép xử lý nhanh chóng và hiệu quả các dữ liệu từ cảm biến vân tay R305. Mô hình này không chỉ phục vụ cho việc điểm danh mà còn có thể mở rộng để áp dụng cho các hệ thống quản lý khác trong tương lai.

1.1. Công nghệ vân tay

Công nghệ vân tay đã trở thành một trong những phương pháp xác thực phổ biến nhất hiện nay. Cảm biến vân tay R305 được sử dụng trong hệ thống này có khả năng nhận diện chính xác và nhanh chóng, giúp tiết kiệm thời gian cho quá trình điểm danh. Hệ thống sẽ lưu trữ thông tin sinh viên trên thẻ nhớ SD, cho phép giáo viên dễ dàng quản lý và theo dõi tình hình học tập của sinh viên. Việc sử dụng cảm biến vân tay không chỉ đảm bảo tính bảo mật mà còn giúp giảm thiểu gian lận trong việc điểm danh. Hệ thống này có thể tự động thống kê và báo cáo tình hình điểm danh cho giáo viên, từ đó nâng cao hiệu quả quản lý lớp học.

II. Thiết kế và cấu hình hệ thống

Hệ thống điểm danh được thiết kế với các thành phần chính bao gồm vi điều khiển ARM, cảm biến vân tay, màn hình TFT và thẻ nhớ SD. Chip STM32F103VET6 đóng vai trò trung tâm trong việc xử lý dữ liệu và điều khiển các thiết bị ngoại vi. Giao tiếp giữa các thành phần được thực hiện thông qua các chuẩn như SPI và USART, đảm bảo tốc độ truyền dữ liệu nhanh chóng và ổn định. Màn hình TFT 320x240 được sử dụng để hiển thị thông tin điểm danh, giúp người dùng dễ dàng thao tác và theo dõi. Hệ thống cũng được lập trình để tự động mở và tắt máy điểm danh theo thời gian đã định sẵn, tạo sự thuận tiện cho người sử dụng.

2.1. Giao tiếp và tương tác

Giao tiếp giữa cảm biến vân tay R305 và vi điều khiển ARM được thực hiện qua chuẩn USART, cho phép truyền nhận dữ liệu một cách hiệu quả. Thẻ nhớ SD được sử dụng để lưu trữ dữ liệu điểm danh, giúp mở rộng khả năng lưu trữ và xử lý thông tin. Hệ thống cũng tích hợp các giao thức truyền thông khác nhau để đảm bảo tính linh hoạt và khả năng mở rộng trong tương lai. Việc thiết kế giao diện người dùng trên màn hình TFT giúp người dùng dễ dàng thao tác và quản lý thông tin điểm danh. Hệ thống có thể được cải tiến để áp dụng cho nhiều lĩnh vực khác nhau, từ giáo dục đến quản lý nhân sự trong doanh nghiệp.

III. Đánh giá và ứng dụng thực tiễn

Hệ thống điểm danh vân tay sử dụng vi điều khiển ARM tại HCMUTE không chỉ mang lại hiệu quả trong việc quản lý sinh viên mà còn có thể được áp dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau. Việc sử dụng công nghệ sinh trắc học giúp nâng cao tính bảo mật và chính xác trong các quy trình quản lý. Hệ thống có khả năng tự động hóa nhiều quy trình, từ đó giảm thiểu thời gian và công sức cho người quản lý. Đánh giá kết quả thực hiện cho thấy hệ thống hoạt động ổn định và hiệu quả, đáp ứng được yêu cầu của người dùng. Hệ thống có thể được mở rộng để tích hợp thêm các tính năng mới, như quản lý thông tin học tập và báo cáo tự động.

3.1. Tính khả thi và hướng phát triển

Hệ thống điểm danh vân tay có tính khả thi cao trong việc áp dụng tại các trường học và cơ sở giáo dục. Với sự phát triển của công nghệ, hệ thống có thể được cải tiến để tích hợp thêm các tính năng như quản lý thời gian học tập, theo dõi tiến độ học tập của sinh viên. Việc phát triển phần mềm quản lý đi kèm sẽ giúp giáo viên dễ dàng theo dõi và đánh giá tình hình học tập của sinh viên. Hệ thống cũng có thể được mở rộng để áp dụng cho các lĩnh vực khác như quản lý nhân sự trong doanh nghiệp, giúp nâng cao hiệu quả làm việc và giảm thiểu gian lận trong quy trình điểm danh.