Hệ Thống Điểm Danh Sinh Viên Sử Dụng.docx

TRƯỜNG ĐẠI HỌC DUY TÂN KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ RẦN VĂN TY * HỆ THỐ NG ĐIỂ M DAN H SINH VIÊ N SỬ DỤN G DẤU VÂN TAY * NĂM 2023 TRẦN VĂN TY HỆ THỐNG ĐIỂM DANH SINH VIÊN SỬ DỤNG DẤU VÂN TAY KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP NGÀNH: HỆ THỐNG NHÚNG Đà Nẵng, 2023 TRƯỜNG ĐẠI HỌC DUY TÂN KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP HỆ THỐNG ĐIỂM DANH SINH VIÊN SỬ DỤNG DẤU VÂN TAY Chuyên Ngành: HỆ THỐNG NHÚNG GVHD: Th.S Huỳnh Bá Cường SVTH : Trần Văn Ty Lớp :K25 – EHT MSSV :252117101177 Đà Nẵng, 2023 NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN Đà Nẵng, ngày … tháng … năm 2023 Giảng viên hướng dẫn LỜI CẢM ƠN Trong khoảng thời gian làm đồ án tốt nghiệp, dù hay nhiều em nhận giúp đỡ, nhận xét, đóng góp ý kiến hướng dẫn nhiệt tình thầy cơ, gia đình bạn bè Em xin phép gửi tri ân sâu sắc lời cảm ơn đến quý thầy cô Khoa Điện - Điện Tử, Trường Đại Học Duy Tân truyền đạt tri thức quý báu cho em trình học tập trường Đặc biệt, em muốn cảm ơn Thầy Huỳnh Bá Cường tận tình giúp đỡ hỗ trợ suốt trình thực đề tài Trong suốt trình thực hiện, thầy tận tình góp ý, dẫn để sinh viên hồn thành đề tài hoàn chỉnh hạn Một lần em xin cảm ơn thầy Do lực hạn chế nên khơng tránh khỏi thiếu sót, kính mong đóng góp ý kiến thầy trình thực thực nghiên để đề tài em trở nên hoàn thiện phát triển Một lần nữa, em xin chân thành cảm ơn thầy, cô Trường Đại Học Duy Tân giúp đỡ, quan tâm, hướng dẫn em hoàn thành tốt báo cáo thời gian qua Xin chân thành cảm ơn ! Sinh viên thực Trần Văn Ty LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi Các số liệu kết nghiên cứu luận văn trung thực không trùng lặp với đề tài khác Mọi giúp đỡ cho việc thực luận văn cảm ơn thông tin trích dẫn luận văn rõ nguồn gốc Đà Nẵng, ngày … tháng … năm 2023 Sinh viên thực Trần Văn Ty MỤC L LỜI CẢM ƠN LỜI CAM ĐOAN MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH ẢNH LIỆT KÊ BẢNG DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT .9 LỜI MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan công nghệ sinh trắc học 1.1.1 Giới thiệu 1.1.2 Lịch sử công nghệ sinh trắc học 1.1.3 Ứng dụng công nghệ sinh trắc học 1.2 Thuật toán nhận dạng vân tay 1.2.1 Tiền xử lý ảnh, nâng cao chất lượng ảnh 1.2.1.1 Chuẩn hóa ảnh .6 1.2.1.2 Ước lượng hướng ảnh 1.2.1.3 Ước lượng tần số ảnh 1.2.1.4 Tạo vùng mặt nạ 10 1.2.1.5 Lọc Gabor 11 1.2.2 Trích xuất đặc trưng 11 1.2.2.1 Phương pháp nhị phân hóa 11 1.2.2.2 Phương pháp làm mỏng .11 1.2.2.3 Phương pháp rút trích 12 1.2.2.4 Lọc đặc trưng .12 1.2.3 Nhận dạng, đối sánh 13 1.3 Giới thiệu firebase .14 1.3.1 Firebase 14 1.3.2 Lịch sử hình thành phát triển 14 1.3.3 Những service bật 14 1.3.4 Ưu nhược điểm 16 1.3.5 Tại nên dùng Firebase .18 1.3.6 Cách thức hoạt động .19 CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 20 2.1 Giới thiệu vi xử lý ARM .20 2.1.1 ARM .20 2.1.2 Lịch sử phát triển ARM 21 2.1.3 Giới thiệu chung ARM Cortex 22 2.1.4 Giới thiệu ARM Cortex-M3 .22 2.1.5 Giới thiệu dòng chip STM32 23 2.1.6 Giới thiệu chip STM32F103C8T6 24 2.1.7 Kiến trúc chip STM32F103C8T6 25 2.1.8 Cấp xung Clock cho STM32 26 2.2 Giới thiệu linh kiện 26 2.2.1 Module STM32F103C8T6 26 2.2.2 Module wifi ESP8266 Node MCU .28 2.2.3 Module thời gian thực DS3231 .30 2.2.4 LCD 20X4 31 2.2.5 Keypad 4x4 32 2.2.6 Mạch chuyển đổi I2C 33 2.2.7 Cảm biến vân tay AS608 34 2.3 Các chuẩn giao tiếp 36 2.3.1 UART 36 2.3.2 I2C 37 2.3.3 Chuẩn giao tiếp Wifi .40 2.3.4 Giao thức MQTT 42 CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG HỆ THỐNG 44 3.1 Thiết kế hệ thống .44 3.1.1 Mạch nguyên lý .44 3.1.2 Mạch in PCB 45 3.2 Sơ đồ khối hệ thống 46 3.3 Lưu đồ thuật toán .47 3.3.1 Lưu đồ thuật tốn chương trình 47 3.3.2 Lưu đồ thuật tốn chương trình thêm vân tay 48 3.3.3 Lưu đồ thuật tốn chương trình qt vân tay 49 3.3.4 Lưu đồ thuật toán chương trình xóa vân tay 50 3.3.5 Lưu đồ thuật tốn chương trình xóa tất vân tay 51 CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ - ĐÁNH GIÁ - HƯỚNG PHÁT TRIỂN 52 4.1 Kết đạt 52 4.2 Kết thực nghiệm 52 4.3 Kết trang web 54 4.4 Đánh giá 55 4.5 Hướng phát triển 55 TÀI LIỆU THAM KHẢO 57 Y DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1: Giới thiệu cơng nghệ sinh trắc học Hình 1.2: Cơng nghệ sinh trắc vân tay Hình 1.3: Sinh trắc học bàn tay Hình 1.4: Sinh trắc khuôn mặt .5 Hình 1.5: Sinh trắc học mắt, quét võng mạc Hình 1.6: Các bước tăng cường ảnh phương pháp lọc Gabor .6 Hình 1.7: Minh họa kết chuẩn hóa ảnh Hình 1.8: Ước lượng hướng ảnh chưa làm mượt(a) làm mượt(b) Hình 1.9: Kết việc nhị phân hóa làm mỏng ảnh 11 Hình 1.10: a) phần điểm vân tay; b) điểm kết thúc; c) điểm rẽ nhánh 12 Hình 1.11: Lỗ đứt gãy nhỏ ảnh vân tay nhị phân hóa làm mỏng12 Hình 1.12: Các cấu trúc vân lỗi phổ biến điều chỉnh lại thành cấu trúc vân 13 Hình 1.13: Nền tảng Firebase 14 Hình 1.14: Mơ tả Real-time Database 15 Hình 1.15: Mơ tả Authentication 15 Hình 1.16: Mơ tả Remote Config 16 Hình 1.17: Các tảng sử dụng Firebase 18 Hình 2.1: Bộ xử lý ARM 20 Hình 2.2: Kiến trúc vi xử lý ARM 21 Hình 2.3: Cấu trúc vi xử lý ARM Cortex-M3 23 Hình 2.4: Mô tả sơ đồ chân 24 Hình 2.5: Hình ảnh thực tế chip STM32F103C8T6 25 Hình 2.6: Kiến trúc ARM STM32F103C8T6 .26 Hình 2.7: Module STM32F103C8T6 26 Hình 2.8: Chip kit ESP8266 29 Hình 2.9: Sơ đồ chân ESP8266 29 Hình 2.10: Module DS3231 .30 Hình 2.11: LCD 20X4 31 Hình 2.12: Mơ hình Keypad 4x4 .32 Hình 2.13: Mạch chuyển đổi I2C .33 Hình 2.14: Module AS608 34 Hình 2.15: Giao tiếp UART .36 Hình 2.16: Quá trình truyền nhận tin UART 37 Hình 2.17: Giao tiếp I2C 38 Hình 2.18: Khung truyền I2C 39 Hình 2.19: Start condition 39 Hình 2.20: Stop condition 40 Hình 2.21: Chuẩn giao tiếp Wifi 41 Hình 2.22: Mô tả sơ MQTT 43 HÌnh 3.1: Sơ đồ nguyên lý mạch 44 Hình 3.2: Mạch in PCB 45 Hình 3.3: Sơ đồ khối hệ thống 46 Hình 3.4: Lưu đồ thuật tốn chương trình 47 Hình 3.5: Lưu đồ thuật tốn chương trình thêm vân tay 48 Hình 3.6: Lưu đồ thuật tốn chương trình quét vân tay .49 Hình 3.7: Lưu đồ thuật tốn chương trình xóa vân tay .50 Hình 3.8: Lưu đồ thuật tốn chương trình xóa tất vân tay .51 Hình 4.1: Mơ hình sau hồn thiện .52 Hình 4.2: Giao diện đăng nhập 54 Hình 4.3: Giao diện quản lý .55 LIỆT KÊ BẢN