Đồ án HCMUTE: Thiết kế và thi công hệ thống điểm danh nhân viên sử dụng vi điều khiển ARM

Khám phá đồ án HCMUTE thiết kế và thi công hệ thống điểm danh nhân viên sử dụng vi điều khiển ARM, ứng dụng công nghệ hiện đại trong quản lý.

• Tác giả: Trần Thị Linh Đa
• Người hướng dẫn: Th.S Nguyễn Ngô Lâm
• Trường học: Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Điện Tử Công Nghiệp
• Đề tài: Thiết Kế Và Thi Công Hệ Thống Điểm Danh Nhân Viên Sử Dụng Vi Điều Khiển ARM
• Loại tài liệu: đồ án tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2019
• Địa điểm: Tp. Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• MỤC LỤC
• 1. CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU YÊU CẦU, GIỚI HẠN ĐỀ TÀI
• 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
• 1.6. NỘI DUNG CÁC CHƯƠNG
• 2. CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT
• 2.1. GIỚI THIỆU VỀ VI XỬ LÝ ARM
• 2.2. CÔNG NGHỆ RFID
• 2.3. MODULE RFID RC522
• 2.4. CÔNG NGHỆ SINH TRẮC HỌC VÀ CẢM BIẾN VÂN TAY
• 2.5. CẢM BIẾN VÂN TAY
• 2.6. SD CARD
• 2.7. MÀN HÌNH TFT LCD TOUCH SCREEN
• 2.8. MODULE WIFI ESP 8266
• 2.9. CẢM BIẾN THỜI GIAN THỰC RTC DS1307
• 2.10. MẠCH NẠP ST-LINK V2
• 3. CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ
• 3.1. YÊU CẦU VÀ SƠ ĐỒ KHỐI CỦA HỆ THỐNG
• 3.2. THIẾT KẾ HỆ THỐNG PHẦN CỨNG
• 3.9. SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ TOÀN MẠCH
• 4. CHƯƠNG 4: THI CÔNG HỆ THỐNG
• 4.1. THI CÔNG MẠCH IN
• 4.2. LẮP RÁP VÀ KIỂM TRA
• 4.3. LẬP TRÌNH HỆ THỐNG
• 4.3.1. Chương trình chính
• 4.3.2. Chương trình menu chính
• 4.3.3. Chương trình điểm danh bằng RFID
• 4.3.4. Chương trình điểm danh bằng vân tay
• 4.3.5. Chương trình thêm vân tay
• 4.3.6. Phần mềm lập trình
• 5. CHƯƠNG 5: KẾT QUẢ NHẬN XÉT ĐÁNH GIÁ
• 6. CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN
• 6.2. HƯỚNG PHÁT TRIỂN
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHỤ LỤC 1: TÀI LIỆU HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG
• PHỤ LỤC 2: CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN

Tóm tắt

I. Thiết kế hệ thống điểm danh nhân viên

Đề tài tập trung vào thiết kế hệ thống điểm danh nhân viên sử dụng vi điều khiển ARM, cụ thể là STM32F103VET6. Hệ thống tích hợp hai phương pháp điểm danh: điểm danh bằng vân tay và điểm danh bằng thẻ RFID, nhằm tăng tính linh hoạt và độ chính xác. Mô hình sử dụng cảm biến vân tay R305 và module RFID RC522 để thu thập dữ liệu. Dữ liệu điểm danh, bao gồm thời gian và phương thức, được lưu trữ trong thẻ nhớ SD Card và truyền lên web server thông qua module Wifi ESP8266 để quản lý từ xa. Hệ thống được thiết kế để đáp ứng nhu cầu quản lý nhân sự hiệu quả, tiết kiệm chi phí và tăng tính bảo mật. Phần mềm quản lý nhân sự được phát triển để hỗ trợ việc theo dõi, phân tích và báo cáo dữ liệu điểm danh. Thiết kế mạch điện tử và thiết kế PCB được thực hiện để đảm bảo hoạt động ổn định và đáng tin cậy của hệ thống.

1.1. Yêu cầu hệ thống và lựa chọn linh kiện

Hệ thống cần đáp ứng các yêu cầu chính sau: khả năng điểm danh chính xác bằng hai phương pháp (vân tay và RFID), lưu trữ dữ liệu lâu dài, truyền dữ liệu lên web server, giao diện người dùng thân thiện, và tính bảo mật cao. Việc lựa chọn vi điều khiển STM32F103VET6 dựa trên khả năng xử lý mạnh mẽ, khả năng kết nối đa dạng và giá thành hợp lý. Cảm biến vân tay R305 được chọn vì độ chính xác cao và dễ tích hợp. Module RFID RC522 cung cấp khả năng đọc thẻ RFID một cách nhanh chóng và hiệu quả. Thẻ nhớ SD Card đảm bảo khả năng lưu trữ dữ liệu lớn. Module Wifi ESP8266 cho phép kết nối không dây với web server. Màn hình TFT LCD Touch Screen cung cấp giao diện người dùng trực quan và dễ sử dụng. Ngôn ngữ lập trình C được sử dụng để lập trình vi điều khiển ARM.

1.2. Thiết kế phần cứng và phần mềm

Thiết kế phần cứng bao gồm thiết kế mạch điện tử với các module đã chọn, thiết kế PCB để đảm bảo tính thẩm mỹ và khả năng sản xuất. Sơ đồ nguyên lý mạch được mô tả chi tiết, bao gồm các kết nối giữa vi điều khiển ARM, cảm biến vân tay, module RFID, thẻ nhớ SD, module Wifi và màn hình LCD. Phần mềm được thiết kế với giao diện thân thiện, dễ sử dụng, cho phép người dùng thực hiện các chức năng điểm danh, quản lý dữ liệu, và xem báo cáo. Phần mềm được viết bằng ngôn ngữ C, tận dụng tối đa khả năng của vi điều khiển ARM. Quá trình lập trình vi điều khiển bao gồm cài đặt thư viện, thiết lập giao tiếp, xử lý tín hiệu từ cảm biến và module, và lưu trữ/truy xuất dữ liệu từ thẻ nhớ SD. Kết nối với database và mạng LAN được thiết kế để đảm bảo việc truyền dữ liệu lên web server một cách ổn định và an toàn.

1.3. Thử nghiệm và đánh giá

Sau khi hoàn thiện, hệ thống được thử nghiệm kỹ lưỡng để đánh giá hiệu quả và độ tin cậy. Các bài kiểm tra bao gồm: kiểm tra độ chính xác của việc điểm danh bằng vân tay và RFID, kiểm tra tốc độ xử lý dữ liệu, kiểm tra khả năng lưu trữ và truy xuất dữ liệu từ thẻ nhớ SD, và kiểm tra sự ổn định của kết nối Wifi. Dữ liệu thu thập được từ quá trình thử nghiệm được sử dụng để đánh giá hiệu suất của hệ thống. Phân tích dữ liệu điểm danh cho phép đánh giá hiệu quả quản lý nhân sự. Báo cáo điểm danh được tạo ra để phục vụ cho việc quản lý và ra quyết định. Kết quả thử nghiệm cho thấy hệ thống hoạt động ổn định, chính xác và đáp ứng được các yêu cầu đề ra. An ninh hệ thống được đảm bảo thông qua việc mã hóa dữ liệu và quản lý truy cập. Bảo mật dữ liệu là yếu tố quan trọng được chú trọng trong thiết kế và triển khai hệ thống.