樹莓派下小型考勤系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)案例目錄1.1系統(tǒng)總體方案 11.2系統(tǒng)功能模塊設(shè)計(jì) 11.3數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì) 41.4工作流程 61.1系統(tǒng)總體方案本基于樹莓派的指紋識(shí)別考勤管理系統(tǒng)分為樹莓派開發(fā)板模塊、指紋識(shí)別模塊和TF屏模塊。程序運(yùn)行時(shí)，指紋模塊負(fù)責(zé)指紋采集工作，將每個(gè)需要考勤的人員的指紋信息進(jìn)行注冊(cè)，以后當(dāng)考勤人員進(jìn)行考勤時(shí)，將實(shí)時(shí)采集到的指紋信息與指紋庫中的指紋信息進(jìn)行比對(duì)，然后將比對(duì)結(jié)果發(fā)送到樹莓派，最后通過TF屏輸出有關(guān)考勤和統(tǒng)計(jì)信息。總體結(jié)構(gòu)如圖1.1所示。圖1.SEQ圖4.\*ARABIC1基于樹莓派的指紋考勤系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖1.2系統(tǒng)功能模塊設(shè)計(jì)通過第2章對(duì)樹莓派下指紋考勤系統(tǒng)進(jìn)行了需求分析，我們具體了解了用戶對(duì)于本系統(tǒng)有哪些具體的需求。初步分析該指紋考勤管理系統(tǒng)的主要內(nèi)容，在此將本考勤系統(tǒng)的功能模塊分為以下五個(gè)模塊：員工信息管理模塊、指紋錄入模塊、指紋簽到模塊、考勤統(tǒng)計(jì)模塊、考勤查詢模塊。總體的系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)圖如圖1.2所示。圖1.SEQ圖4.\*ARABIC2基于樹莓派的指紋考勤系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)圖該基于樹莓派的小型考勤管理系統(tǒng)的各功能模塊的示意圖如圖1.3所示。圖1.SEQ圖4.\*ARABIC3基于樹莓派的指紋考勤系統(tǒng)功能模塊圖指紋考勤簽到模塊設(shè)計(jì)考勤簽到功能也就是指實(shí)現(xiàn)人員指紋簽到的功能，包括實(shí)現(xiàn)考勤簽到時(shí)的信息采集以及把考勤簽到信息存儲(chǔ)起來的功能。能夠?qū)崟r(shí)的識(shí)別考勤人員的員工編號(hào)和員工的簽到時(shí)間，并且把員工編號(hào)和簽到時(shí)間一起寫入后臺(tái)數(shù)據(jù)庫中。只要已把考勤信息和當(dāng)前考勤時(shí)間一起記錄到后臺(tái)數(shù)據(jù)庫中，則提示:“xx打卡成功！”。指紋考勤指紋錄入與處理模塊設(shè)計(jì)指紋注冊(cè)模塊可以實(shí)現(xiàn)員工指紋信息的采集和存儲(chǔ)的功能，該模塊主要是通過指紋模塊采集考勤人員的指紋信息進(jìn)行登記，并且同時(shí)錄入員工的基本信息，包括員工的工號(hào)、姓名等，每位員工的工號(hào)是唯一的，信息成功錄入到數(shù)據(jù)庫，則提示：“信息錄入成功！”。考勤簽到的時(shí)候，員工指紋信息和基本信息相互對(duì)應(yīng)。指紋考勤人員管理模塊設(shè)計(jì)每當(dāng)新的考勤人員時(shí)，需要對(duì)新的考勤人員進(jìn)行基本信息的錄入，包括指紋信息的采集錄入。采集新的人員的指紋，然后將新的人員的個(gè)人基本信息如姓名、工號(hào)、所屬部門等和指紋信息一起錄入到本考勤系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫中。每當(dāng)出現(xiàn)有人員調(diào)離工作崗位、離職或者辦理了退休的情況時(shí)，則需要?jiǎng)h除該人員的指紋信息，同時(shí)該人院的個(gè)人基本信息也刪除；假如遇到數(shù)據(jù)庫中有人員的指紋信息模糊的情況，則需要重新采集該員工的指紋信息，將數(shù)據(jù)庫中該員工原有的指紋信息進(jìn)行更換、覆蓋，以免對(duì)整個(gè)指紋考勤過程的正常進(jìn)行產(chǎn)生影響。指紋考勤統(tǒng)計(jì)模塊設(shè)計(jì)每個(gè)員工每次指紋簽到打卡成功后都會(huì)生成一條記錄，將這些記錄進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，生成考勤統(tǒng)計(jì)表，就能夠?qū)γ總€(gè)員工的考勤簽到記錄進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析。計(jì)劃在今后進(jìn)一步完善該指紋考勤系統(tǒng)的考勤統(tǒng)計(jì)管理部分。指紋考勤查詢模塊設(shè)計(jì)基于該考勤系統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)功能模塊，可以實(shí)現(xiàn)員工考勤信息查詢模塊的功能。進(jìn)入系統(tǒng)的查詢功能模塊，可以通過工號(hào)查詢具體某位員工的所有考勤記錄；也可以通過工號(hào)并且選定起始時(shí)間和截止時(shí)間，查詢具體某位員工在具體某個(gè)時(shí)間范圍內(nèi)的所有考勤記錄?？记诓樵兡K使人員的考勤管理更加科學(xué)便捷[6]。1.3數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)作為整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，在整個(gè)系統(tǒng)軟件開發(fā)設(shè)計(jì)的過程中，起著至關(guān)重要的作用。數(shù)據(jù)庫通過數(shù)據(jù)庫表之間的各種關(guān)系將各個(gè)不同的的相互獨(dú)立的數(shù)據(jù)庫表聯(lián)系在一起。在該基于樹莓派的小型考勤管理系統(tǒng)中數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)也起著非常重要的作用，是實(shí)現(xiàn)考勤數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、考勤記錄的管理等重要功能的基礎(chǔ)。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的設(shè)計(jì)在本次基于樹莓派的小型考勤管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)中也屬于難點(diǎn)之一。本次基于樹莓派的小型指紋識(shí)別考勤管理系統(tǒng)使用的是SQLite數(shù)據(jù)庫，SQLite是一款輕量級(jí)的無需配置的嵌入式數(shù)據(jù)庫，其體積十分小巧，非常適用于樹莓派或其他嵌入式系統(tǒng)。使用SQLite不僅不需要安裝像Access那么龐大的軟件，而且還不需要像關(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)MySQL的守護(hù)進(jìn)程。Python也提供了對(duì)SQLite的支持。本次設(shè)計(jì)一個(gè)名為kaoqin的數(shù)據(jù)庫，主要涉及員工信息表：tbl_stuff和員工考勤記錄表：tbl_stuff_record。各數(shù)據(jù)庫表的具體設(shè)計(jì)如下所示：員工信息表tbl_stuff字段類型是否主鍵是否為空注釋idinteger是否員工IDnametext否否員工姓名fingerinteger否否員工指紋表1.SEQ表_4.\*ARABIC1員工信息表員工信息表tbl_stuff：儲(chǔ)存員工的基本信息，有3個(gè)字段（id，name，finger），分別為員工ID、員工姓名以及員工的指紋信息。員工進(jìn)行指紋簽到時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)將指紋傳感器采集到的實(shí)時(shí)的指紋信息與數(shù)據(jù)庫中的指紋模板進(jìn)行比對(duì)匹配。具體操作過程是首先提取員工的指紋特征信息，將其與數(shù)據(jù)庫中的員工指紋特征信息進(jìn)行對(duì)比匹配，一旦比對(duì)成功，就能夠由指紋信息找到相對(duì)應(yīng)的員工信息，從而可以確定員工的ID，對(duì)該員工的此次考勤結(jié)果進(jìn)行判斷，生成相應(yīng)的考勤記錄存入到數(shù)據(jù)庫的員工考勤記錄表中。員工考勤記錄表：tbl_stuff_record表1.SEQ表_4.\*ARABIC2員工考勤信息表字段類型是否主鍵是否為空注釋idinteger是否員工IDnametext否否員工姓名record_timedatetime否否員工打卡時(shí)間islatetext否否打卡是否有效員工考勤記錄表tbl_stuff_record：儲(chǔ)存員工的考勤記錄，有4個(gè)字段（id，name，finger，islate），分別為員工ID、員工姓名、員工的打卡時(shí)間以及員工是否遲到。實(shí)時(shí)記錄員工的簽到打卡時(shí)間，根據(jù)打卡時(shí)間是否在設(shè)置的考勤時(shí)間內(nèi)判斷該員工該次打卡是否有效。每個(gè)員工每簽到打卡一次就生成一條記錄，產(chǎn)生最終考勤結(jié)果[7]。R圖又稱實(shí)體-聯(lián)系圖(Entity-RelationDiagram)其功能是建立數(shù)據(jù)模型。實(shí)體-聯(lián)系圖提供了一種表示實(shí)體（即數(shù)據(jù)對(duì)象）、屬性和聯(lián)系的方法，是一種可以用來描述現(xiàn)實(shí)世界的概念模型。通過系統(tǒng)實(shí)體類模型可以映射到數(shù)據(jù)庫從而得出E-R圖。本系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的E-R圖如圖1.4所示。圖1.SEQ圖4.\*ARABIC4指紋識(shí)別考勤系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫E-R圖1.4工作流程該基于樹莓派的小型指紋考勤系統(tǒng)的整個(gè)基本工作流程描述如下：首先，對(duì)需考勤的人員進(jìn)行個(gè)人身份信息登記，身份信息登記的具體操作過程為如下幾步：1、在樹莓派上打開該指紋識(shí)別考勤管理系統(tǒng)，選擇職員管理，選擇新增職員添加員工的個(gè)人資料，填寫完善員工的個(gè)人基本信息，如姓名等。員工ID即工號(hào)會(huì)自動(dòng)生成。2、選擇錄入指紋，將任意手指在指紋模塊進(jìn)行按壓，指紋信息采集總計(jì)需要進(jìn)行三次錄入，以確保錄入指紋的準(zhǔn)確性。然后，已登記錄入信息的人員可以進(jìn)行考勤人員的日?？记诤灥剑记诤灥降木唧w操作過程為如下幾步:1、將錄入指紋信息的手指對(duì)準(zhǔn)指紋傳感器進(jìn)行觸碰。2、系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)將指紋傳感器實(shí)時(shí)采集到的指紋