毕业论文门禁系统的gui设计.doc

门禁系统的GUI开发Access Control System GUI Development 摘 要门禁系统作为一项先进的高科技防范技术和管理手段，早已超越了单纯的门道及钥匙管理，它已经逐渐发展成为一套完整的出入管理系统。它已经广泛应用于企事业单位、科研机构、工业、博物馆、酒店、商场、医疗监护、银行、监狱等，特别是由于系统本身具有隐蔽性，及时性等特点，在许多领域的应用越来越广泛。现在国际上最流行最通用的还是非接触 IC 卡门禁系统。但密码门禁系统存在是密码容易泄露，又无从查起，安全系数很低的问题，已经面临淘汰。而生物识别门禁系统安全性高，保密和方便，所采用的生物特征识别技术具不易遗忘、防伪性能好、不易伪造或被盗、随身“携带”和随时随地可用等优点。目前在医学科技领域对人类大脑功能活动管理的高级研究项目中发现每个人的每根手指的手指静脉图像都不相同，所以，基于手指静脉图像原理的生物识别技术就有可能成为现实。该项目通过红外线摄像机捕捉到独有的手指静脉图样，然后再和预先注册的手指静脉图样进行比较，对个人进行身份鉴定。门禁系统的GUI在Linux系统上工作，采用Fedora10.0作为开发平台，借助C语言结合GTK2.0 和Glade辅助开发工具进行开发。GUI由用户考勤模块和管理员模块组成。 本项目完成的GUI界面通过员工手指静脉验证唯一确认员工身份，不存在仿制或失窃的风险，保证了使用者的便捷性和清洁性。关键词：指静脉；GUI；GTK2.0；门禁；考勤门禁系统的开发Access Control System GUI DevelopmentAbstractEntrance guard system as an advanced technology and management, prevent the high-tech means, has surpassed the doorways and key management, pure, it has gradually become a complete set of management systems. It has been widely applied in enterprises, scientific research institutions, industrial, museums, hotels, stores, medical care, bank, prison, especially because the system itself, timeliness latent etc, in many fields used more widely. Now, the international popular most common or non-contact IC door system. But the password to access system is the password, and no check leakage, safety coefficient is low, the problem has been facing elimination. While biometric access system, high security and confidentiality, adoption of convenient biometric technology has not forgotten, good performance, easy forged or stolen, portable portable anytime and usable advantages.In medical science and technology field Hitachi of human brain activitys senior management research projects that each person every finger fingers vein image are not all the same, so, based on the principle of finger vein image of biometrics might become a reality. This project through infrared cameras captured the fingers of unique design, then vein and prior registered fingers for comparison, intravenous pattern of personal identification. The entrance guard system in GUI, USES Linux system developing platform, Fedora10.0 as GTK2.0 combined with C Glade and auxiliary tools for development. GUI includes of users attendance module and administrators modules.This project completion of GUI interface through venous verification only confirmed fingers employee identity, employees or stolen risk, generic guarantee users convenient and clean.Key Words：Refers to the vein; GUI; GTK2.0; Access; Attendance- IV -门禁系统的开发目 录摘 要IAbstractII引 言11 绪论21.1 课题背景及意义21.2 国内外发展动态22 相关基础知识与技术52.1 GTK+2.052.1.1 GTK52.1.2 GTK+体系结构52.2 GLADE62.3 指静脉识别技术72.3.1 生物识别技术72.3.2 指静脉识别技术82.3.3 指静脉识别技术的优点82.4 其他相关知识92.4.1 Linux及一些简单的命令92.4.2 C语言103 系统总体设计123.1 需求分析123.1.1 系统总体功能需求123.1.2 出入凭证模块设计123.1.3 识别仪模块设计123.1.4 门禁控制器功能设计123.1.5 报警模块设计123.1.6 门禁系统的用户图形界面功能分析123.2 运行环境153.2.1 软件环境153.2.2 硬件环境153.3 总体架构153.4 数据库设计154 模块详细设计与实现174.1 模块界面设计与实现174.1.1 用户考勤模块（主界面模块）174.1.2 管理员模块204.2 主要功能流程图284.2.1 用户考勤流程图284.2.2 用户管理流程图294.2.3 信息发布流程图295 总结与测试315.1 测试方式315.2 功能测试315.3 测试总结33结 论34参 考 文 献35致 谢36引 言出入管理控制系统（简称门禁系统），具有对门户出入控制、实时监控、保安防盗报警等多种功能，主要方便内部员工出入，杜绝外来人员随意进出，既方便了内部管理，又增强了内部的保安 ,从而为用户提供一个高效和具有经济效益的工作环境。它在功能上实现了通讯自动化 (CA)、办公自动化 (OA)和管理自动化 (BA),以综合布线系统为基础 ,以计算机网络为桥梁 ,全面实现对通讯系统、办公自动化系统的综合管理。原始的门禁系统就是我们传统的锁，随着科技的不断发展门禁系统从最原始的锁，逐渐发展到接触式的磁卡门禁，然后又到接触式的IC卡门禁，乃至现在的感应式ID卡的门禁系统和更高级别的指纹、掌纹、瞳孔等生物识别的门禁。而门禁要实现的也不再仅限于原始的 看门功能，现在的门禁不但可以实现原始的看门功能，还根据现代人高效的生活节奏、高科技的管理要求增加了许多有效的管理功能现在门禁系统系统作为一项先进的高科技技术防范和管理手段，门禁系统早已超越了单纯的门道及钥匙管理，它已经逐渐发展成为一套完整的出入管理系统。它已经广泛应用于企事业单位、科研机构、工业、博物馆、酒店、商场、医疗监护、银行、监狱等，特别是由于系统本身具有隐蔽性，及时性等特点，在许多领域的应用越来越广泛。最近几年随着感应卡技术，生物识别技术的发展，门禁系统得到了飞跃式的发展，进入了成熟期，形成了比IC卡更安全的身份识别技术，它们在安全性，方便性，易管理性等方面都各有特长，在门禁系统的应用领域也越来越广。国内对于生物识别技术的开发和应用相对起步较晚，但近几年来却发展迅速，指纹门禁系统，虹膜门禁系统，面部识别门禁系统，乱序键盘门禁系统等各种技术的系统被广泛使用，而基于手指静脉图像原理的生物识别技术应用于门禁系统更加提高了门禁系统的安全和保密性。291 绪论1.1 课题背景及意义门禁系统系统作为一项先进的高科技技术防范和管理手段，门禁系统早已超越了单纯的门道及钥匙管理，它已经逐渐发展成为一套完整的出入管理系统。它已经广泛应用于企事业单位、科研机构、工业、博物馆、酒店、商场、医疗监护、银行、监狱等，特别是由于系统本身具有隐蔽性，及时性等特点，在许多领域的应用越来越广泛1。现在国际上最流行最通用的还是非接触 IC 卡门禁系统。密码门禁系统存在的问题是密码容易泄露，又无从查起，安全系数很低， 已经面临淘汰。然而现在IC卡的缺陷日益明显，因为每次从IC卡中读取的数据是静态的，通过内存扫描或网络监听等技术还是很容易截取到用户的身份验证信息，或者IC卡丢失和被盗用，导致非法用户变成合法用户进行信息系统，因此还是存在安全隐患。而生物识别门禁系统安全性高，保密和携带方便。生物特征识别技术具不易遗忘、防伪性能好、不易伪造或被盗、随身“携带”和随时随地可用等优点。而基于手指静脉图像原理的生物识别技术应用于门禁系统更加提高了门禁系统的安全和保密性。本论文课题就是在这种背景下提出的。1.2 国内外发展动态随着生活素质的不断提高，人们对安全管理提出了更高的要求。门禁控制系统作为安防系统中的主要组成部分，能有效实现建筑物出入口的安全管理。一套现代化的、功能齐全的门禁系统，不仅可用于进出口管理，而且还有助于内部的有序化管理。它将时刻自动记录人员的出入情况，限制内部人员的出入区域、出入时间，礼貌地拒绝不速之客，同时也将有效的保护您的财产不受非法侵犯。门禁系统的实现从最初的钥匙、密码、接触式IC卡到现今流行的感应卡，其所要实现的目标是更安全、更方便。然而，真正的安全从来没有实现过。在这些系统中，有一个从根本上无法解决的问题，那就是无法确认使用者身份。钥匙可以被复制，密码可以被破解，智能卡也可以被盗取。门禁系统发展的最终目标只能是生物特征识别。 随着时代的变迁,技术的进步,门禁产品由过去的机械锁具到电动门锁,再到现在应用广泛的磁卡、IC卡及生物识别门禁的变革,技术也由过去繁锁的人工到电动自控,以及无人化、网络化、智能化联网系统的发展。可以说大大减轻了人工劳动强度,提高了工作效率,使办公居家场所的安全性日益完善2。门禁系统是随着自动识别技术的发展而迅速发展起来的，国外门禁系统的知识品牌有美国的休斯（HID）、西屋（WSE）、洛泰克（NTK），以色列的DDS、英国的集宝等品牌。国内从事门禁系统有门吉利、捷顺、北京青云等公司。目前，国内外研制和使用的门禁系统主要集中在感应门禁系统和生物识别门禁系统。在生物识别门禁系统中又以指纹门禁系统应用最为广泛。随着计算机图像处理和模式识别理论以及大规模集成电路技术的不断发展与成熟，指纹自动识别系统的体积不断缩小，其价格也不断降低3。据国际生物认证团（IBG）的预测：美国生物认证市场2002年突破7亿美元，其中指纹识别占近50%，虹膜识别占8%。美国生物认证市场到2005年将达到19亿美元，指纹识别占近40%，虹膜识别占10%左右。美国生物识别市场在未来几年中仍将会保持高速增长的趋势，纵观门禁市场发展，预计未来13年中国门禁市场的平均增长比例将达到20以上。 目前国外生产的门禁系统安全性较高，但是价格昂贵，感应式门禁系统控制器的价格从4000到3万元不等，包括读卡器、门锁、控制器、软件在内的一套系统报价在万元以上。国内生产的感应式门禁系统和指纹门禁系统价格较国外同类产品价格低大约10%-50%，但系统的可靠性稍差。高级智能型门禁控制系统是当前门禁系统的重要发展方向，高级智能型门禁系统是一种联网式门禁系统，功能也比较完善。但对于一般的企业、住宅小区来说，并不是最理想的选择。这种门禁系统常用于国防、军事等单位。随着计算机的迅速普及与发展，越来越多的控制设备逐渐被计算机取代，维护人员的监视和维护也越来越集中，越来越多的系统逐渐向智能化发展。由于计算机网络的发展，通过中心或通过一个端点就能对设备进行监控与维护。通过局域网对本地区的设备进行集中监控与维护，可提高系统的可靠性，减少故障的发生率和处理时间等。随着智能建筑的推广和智能小区的安全防范工作的加强，有必要建立连网门禁系统，可见，门禁系统将有更广阔的发展空间。 最近几年随着感应卡技术，生物识别技术的发展，门禁系统得到了飞跃式的发展，进入了成熟期，出现了感应卡式门禁系统，指纹门禁系统，虹膜门禁系统，面部识别门禁系统，乱序键盘门禁系统等各种技术的系统，它们在安全性，方便性，易管理性等方面都各有特长，门禁系统的应用领域也越来越广4。门禁系统按进出识别方式可分为以下三大类： （1） 密码识别：通过检验输入密码是否正确来识别进出权限。这类产品又分两类：一类是普通型，一类是乱序键盘型（键盘上的数字不固定，不定期自动变化）。普通型： 优点：操作方便，无须携带卡片；成本低。缺点：同时只能容纳三组密码，容易泄露，安全性很差；无进出记录；只能单向控制。 乱序键盘型（键盘上的数字不固定，不定期自动变化）： 优点：操作方便，无须携带卡片，安全系数稍高 缺点：密码容易泄露，安全性还是不高；无进出记录；只能单向控制。成本高。（2） 卡片识别：通过读卡或读卡加密码方式来识别进出权限，按卡片种类又分为：磁卡 优点：成本较低；一人一卡（+密码），安全一般， 可联微机，有开门记录缺点：卡片，设备有磨损，寿命较短；卡片容易复制；不易双向控制。卡片信息容易因外界磁场丢失，使卡片无效。射频卡优点：卡片，设备无接触，开门方便安全；寿命长，理论数据至少十年；安全性 高，可联微机，有开门记录；可以实现双向控制。卡片很难被复制缺点：成本较高 （3） 人像识别：通过检验人员生物特征等方式来识别进出。有指纹型，虹膜型，面部识别型。 优点：从识别角度来说安全性极好；无须携带卡片缺点：成本很高。识别率不高，对环境要求高，对使用者要求高（比如指纹不能划伤，眼不能红肿出血，脸上不能有伤，或胡子的多少），使用不方便（比如虹膜型的和面部识别型的，安装高度位置一定了，但使用者的身高却各不相同）值得注意的是一般人认为生物识别的门禁系统很安全，其实这是误解，门禁系统的安全不仅仅是识别方式的安全性，还包括控制系统部分的安全，软件系统的安全，通讯系统的安全，电源系统的安全整个系统是一个整体，哪方面不过关，整个系统都不安全。例如有的指纹门禁系统，它的控制器和指纹识别仪是一体的，安装时要装在室外，这样一来控制锁开关的线就露在室外，很容易被人打开。2 相关基础知识与技术2.1 GTK+2.02.1.1 GTKGTK(GIMP Toolkit)是一套跨多种平台的图形工具包,按LGPL（GNU 库通用公共许可证）许可协议发布的,所以你可以用它来开发开源软件、自由软件，甚至是封闭源代码的商业软件，而不用花费任何钱来购买许可证和使用权。虽然最初是为GIMP(GNU 图像处理程序)写的，但目前已发展为一个功能强大、设计灵活的一个通用图形库。GTK 是在 GDK (GIMP Drawing Kit) 和 gdk-pixbuf 的基础上建立起来的，GDK 基本上是对访问窗口的底层函数 (在 X 窗口系统中是 Xlib) 的一层封装，gdk-pixbuf 是一个用于客户端图像处理的库。特别是被GNOME选中使得GTK+广为流传，成为Linux下开发图形界面的应用程序的主流开发工具之一，当然GTK+并不要求必须在Linux上，事实上，目前GTK+已经有了成功的windows版本。 GTK虽然是用C语言写的，但是您可以使用你熟悉的语言来使用GTK，因为GTK+已经被绑定到几乎所有流行的语言上，如：C+,PHP, Guile, Perl, Python, TOM, Ada95, Objective C, Free Pascal, and Eiffel。GTK 的创建者是：Peter Mattis petmxcf.berkeley.eduSpencer Kimball spencerxcf.berkeley.eduJosh MacDonald jmacdxcf.berkeley.eduGTK 的当前维护者是：Owen Taylor otaylorTim Janik timjgtk.org5GTK 实质上是一个面向对象的应用程序接口 (API)。尽管完全用 C 写成的，但它是基于类和回调函数 (指向函数的指针) 的思想实现的。还有一个名为 GLib 的第三个组件，包含一些标准函数的替代函数，以及一些处理链表等数据结构的函数等。这些替代函数被用来增强GTK 的可移植性，因为它们所实现的一些函数在其它 Unix 系统上未实现或不符合标准，比如 g_strerror()。一些是对 libc 的对应函数的增强，比如 g_malloc() 具有增强的调试功能。2.1.2 GTK+体系结构GTK+ 由以下几个部分组成：GLib：一个底层库，封装了基本的数据结构操作、底层功能接口以及平台相关的代码。它是 GTK+ 的基础； GDK (GIMP Drawing Kit)，封装了底层访问窗口系统的函数，如 X window 系统中的 Xlib； gdk-pixbuf：一个客户端的图像处理库； Pango：一个文本布局和渲染库，着重解决国际化功能。它是 GTK+2.0 文本和字体处理的核心； Cairo：一个 2D 图形库，支持多种输出设备(如 X window, Win32)，支持硬件加速功能； ATK：一组提供访问性的接口，支持 screen reader, magnifiers 和其它的输入设备。GTK+ 2 依赖于 ATK 和 Pango。ATK 是可访问性工具箱（Accessibility Toolkit），它能使残障人士使用 GTK+ 应用程序。Pango 是显示国际化文本的框架在 2.0 版中，GLib 又加入这样一些新内容：构成 GTK 类层次基础的类型系统 (type system)，在 GTK 中广泛使用的信号系统，对各种不同平台的线程 API 进行抽象而得的一个线程 API，以及一个加载模块的工具5。作为最后一个组件，GTK 使用了 Pango 库来处理国际化文字输出。2.2 GLADE虽然有了 GTK+，但是要用 GTK+ 来撰写程式并不是一件轻松的事，因为要完成一个 GUI-based 的应用程式，得靠自己用熟悉的文书编辑器，一行一行把 C 程式码敲出来。而Glade正是用于创建基于GTK工具包和GNOME桌面RAD（快速应用开发）工具。其界面是类似于GIMP，可以进行定制，甚至嵌入到Anjuta。Glade包括一些接口模块，如文本框，对话框标签，数字输入，复选框，菜单，使界面的开发更快。界面设计存储为XML格式，从而使这些设计可以方便地与外部接口结合。安装Glade也很简单。例如，在Fedora中，您可以敲入命令yum安装glade3。Glade没有像Anjuta一样的强大的项目管理，但您可以创建，编辑和保存项目。 Glade 是 GTK+ 图形使用者介面产生器 (User Interface Builder for GTK+). 也就是说，Glade 是个 Visual Programming Tool，和 Microsoft Windows 平台的 Visual Tools (VB、Delphi) 类似，只要用滑鼠拉一拉，它就会自动帮你产生 C source code。所以我们就不用再去为画面的设计烦脑，用 Glade 设计好画面，再用编辑器把程式码稍为修修减减就 OK 了。(现在也有各种语言如 C+、Ada95、Python、Perl 等的 GTK+ 介面，如果再搭配其它工具，也可以自动产生 C+, Ada95, Python and Perl 的程式码)。Glade可为你生成界面代码，基本过程如下：（1） 让Glade设计出界面元素，设置界面元素属性，为构件的信号设置回调函数；（2） 将其存为XML格式，观察并修改不符合要求的部分；（3） 编写应用其它部分代码，并在应用中载入Glade文件，编译C代码生成执行文件。这种模式使设计界面与其它部分代码完全分开，并且有可能做到在对界面进行改动后不必对应用进行编译。图形用户界面设计小组可不必关心应用程序的运行细 节，同时编程人员也可以把他们的时间用于其它方面，而不需为界面的修改重复编写大量烦琐的Gtk+函数。这种分工开发的形式符合软件工程的要求，对GUI 软件的开发也更方便。2.3 指静脉识别技术2.3.1 生物识别技术（1） 生物识别定义生物识别技术主要是指通过人类生物特征进行身份认证的一种技术，这里的生物特征通常具有唯一的（与他人不同）、可以测量或可自动识别和验证、遗传性或终身不变等特点。所谓生物识别的核心在于如何获取这些生物特征，并将之转换为数字信息，存储于计算机中，利用可靠的匹配算法来完成验证与识别个人身份的过程。（2） 生物识别技术的特征分类生物识别的涵义很广，大致上可分为身体特征和行为特征两类。身体特征包括：指纹、掌静脉、掌型、视网膜、虹膜、人体气味、脸型、甚至血管、DNA、骨骼等；行为特征则包括：签名、语音、行走步态等。生物识别系统则对生物特征进行取样，提取其唯一的特征转化成数字代码，并进一步将这些代码组成特征模板，当人们同识别系统交互进行身份认证时，识别系统通过获取其特征与数据库中的特征模板进行比对，以确定二者是否匹配，从而决定接受或拒绝该人。由于人体生物特征的自然属性有着各自的特性某一应用领域可能特别需要某种生物特征，如刑侦应用与手掌静脉、指纹识别、亲子鉴定与 DNA 等。与其他生物特征相比，虹膜组织更适合于信息安全和通道控制领域。例如，虽然多种特征都具有因人而异的自然属性，但虹膜的重复率极低，远远低于其他特征。又如，容易留痕迹可以给刑侦带来很大方便，但痕迹易被他人利用来造假，则不利于信息安全。再则，虹膜相对不易因伤受损，更加大大减少了因外伤而导致无法进行识别的可能性。而手掌静脉识别更完美，精确度可以和虹膜识别媲美，无需接触，操作方便，适应人群广泛。2.3.2 指静脉识别技术手指静脉识别是一种利用近红外线照射对手指内的静脉进行照射，通过取得的图像并进行加密，认证的技术。医学研究证明，手指静脉的形状具有唯一性和稳定性，即每个人的手指静脉图像都不相同，同一个人不同的手指的静脉图像也不相同；健康成年人的静脉形状不再发生变化。这就为指静脉提供了医学依据。手指静脉识别技术源于日立公司在医学科技领域对人类大脑功能活动管理的高级研究项目，在这项研究中，近红外线被用来观察血液流量的增加情况，研究人员同时发现，这种技术同时也适用于手指静脉图像的采集工作。由于每个人的每根手指的手指静脉图像都不相同，所以，基于手指静脉图像原理的识别技术就有可能成为现实。2.3.3 指静脉识别技术的优点同其它生物识别技术相比较而言，手指静脉识别技术具备以下几大主要优势：（1） 安全性高手指静脉系统的原理是匹配手指内部静脉的纹路图。因为静脉血管是隐藏在手指内部的，因此极难复制和盗取，与别的利用人体体外特征进行的技术相比较，这种方式的安全性更高。同时，静脉能感知手指内的血液流动和血压情况，能够在识别的过程同时进行活体检测。（2） 准确率高因为采样样本是在人体内部，所以匹配过程中受到外界的干扰非常小。手指静脉的准确性很高，根据严格的医学证明和数学统计，FRR（拒真率）小于0.01%，FAR（认假率）小于0.0001%，FTE（登录失败）为0%。（3） 唯一性根据医学证明，不同人之间的手指静脉分布完全不同，左手和右手的静脉分布也不同，就算是双胞胎的相同手指，其中的静脉分布也是不同的。而且手指静脉的纹路分布在成年后是不会变化。对于未成年人，当他们手指静脉随着年龄的增长变化后，只需要花30秒就可以完成重新的注册登记。（4） 非接触式相对于某些生物识别技术，手指静脉认识技术是非接触式的，在公共场合会比较卫生。（5） 样本文件小由于手指的静脉血管相对稳定并且很容易拍摄下来，因此使用低分辨率的摄像头就可以达到取样要求。这样生成的静脉模板文件小，匹配速度快。此外，识别装置需要非常适合手指的形状，即使是长相非常相像的双胞胎的手指静脉图形也不会相同，而且这种差异将会在他们的一生中都不会消失。指静脉识别流程如图2.1。图2.1 指静脉识别流程2.4 其他相关知识 2.4.1 Linux及一些简单的命令Linux是一类Unix计算机操作系统的统称。Linux操作系统的内核的名字也是“Linux”。Linux操作系统也是自由软件和开放源代码发展中最著名的例子。严格来讲，Linux这个词本身只表示Linux内核，但在实际上人们已经习惯了用Linux来形容整个基于Linux内核，并且使用GNU 工程各种工具和数据库的操作系统。Linux得名于计算机业余爱好者Linus Torvalds6。本系统的界面是在Fedaro10下开发的。常用的Linux命令如下：cat，显示文件内容。cd，改变目录路径。cp，复制文件。find，查找文件。grep，搜索、过滤信息。ls，列出目录信息。more，分页显示。rm，删除文件或目录。vi，调用vi文本编辑器。wc，输出每个文件中的字符数、单词数及行数。chmod，-改变一个或多个文件的存取模式(mode)chgrp，修改文件或目录的所属组chown，设置一个或多个文件或目录的属主身份。date，显示、修改系统时间df，显示已安装文件系统的磁盘容量状态fdisk，分区表查询工具ln，为文件建立别名。sleep，执行另一个命令之前等待的时间。shutdown，终止所有进程序，关闭计算机。2.4.2 C语言C语言是Combined Language（组合语言）的中英混合简称。是一种计算机程序设计语言。它既具有高级语言的特点，又具有汇编语言的特点。它可以作为工作系统设计语言，编写系统应用程序，也可以作为应用程序设计语言，编写不依赖计算机硬件的应用程序。因此，它的应用范围广泛，不仅仅是在软件开发上，而且各类科研都需要用到C语言，具体应用比如单片机以及嵌入式系统开发。 C语言发展如此迅速，而且成为最受欢迎的语言之一，主要因为它具有强大的功能。许多著名的系统软件，如DBASE 都是由C 语言编写的。用C 语言加上一些汇编语言子程序，就更能显示C 语言的优势了，像PC- DOS 、WORDSTAR等就是用这种方法编写的。 C 语言特点：（1） C是中级语言。它把高级语言的基本结构和语句与低级语言的实用性结合起来。C 语言可以像汇编语言一样对位、字节和地址进行操作， 而这三者是计算机最基本的工作单元。 （2） C是结构式语言。结构式语言的显著特点是代码及数据的分隔化，即程序的各个部分除了必要的信息交流外彼此独立。这种结构化方式可使程序层次清晰，便于使用、维护以及调试。C 语言是以函数形式提供给用户的，这些函数可方便的调用，并具有多种循环、条件语句控制程序流向，从而使程序完全结构化。 （3） C语言功能齐全。具有各种各样的数据类型，并引入了指针概念，可使程序效率更高。另外C语言也具有强大的图形功能，支持多种显示器和驱动器。而且计算功能、逻辑判断功能也比较强大，可以实现决策目的的游戏。 （4） C语言适用范围大。适合于多种操作系统，如Windows、DOS、UNIX等等；也适用于多种机型7。 C语言对编写需要硬件进行操作的场合，明显优于其它解释型高级语言，有一些大型应用软件也是用C语言编写的。 C语言具有绘图能力强，可移植性，并具备很强的数据处理能力，因此适于编写系统软件，三维，二维图形和动画。它是数值计算的高级语言。3 系统总体设计3.1 需求分析3.1.1 系统总体功能需求该嵌入式门禁系统通常出入凭证，识别仪，门禁控制器，电控锁，门禁软件和其它设备组成，采用指静脉识别技术，应具有很高的安全性。系统通过刷卡打开门锁，通过指静脉+卡号的双重认证机制对用户进行考勤，管理员可以对整个系统工作运行进行管理，对每个用户的考勤信息进行实时监控，管理所有的用户信息。在异常情况下，可以进行微机报警或报警器报警。经过初步分析，门禁系统已具有以下模块：（1） 出入凭证模块（2） 识别仪模块（3） 门禁控制器（4） 报警模块（5） 门禁系统图形用户界面模块3.1.2 出入凭证模块设计出入凭证是是门禁系统开门的钥匙，本系统采用了指静脉+工号的双重认证机制。注册新用户时，指静脉通过图像采集处理作为一种唯一的身份认证数据。3.1.3 识别仪模块设计识别仪负责读取出出入凭证数据信息和生物特征，并将这些信息传送给门禁控制器。本系统采用了ID读卡器和指静脉识别装置。3.1.4 门禁控制器功能设计门禁控制器作为门禁系统的核心部分，他负责整个系统输入输出信息的处理，存储和控制，它验证识别仪输入信息的可靠性，并根据出入法则和管理规则判断其有效性，若有效则对执行部件发出动作信号。3.1.5 报警模块设计当非用户尝试使用本系统时，主机发出警报，或门锁长时未关时，报警器发出警报。3.1.6 门禁系统的用户图形界面功能分析门禁系统的用户图形界面为用户提供对普通用户考勤和有管理权限的用户对用户信息，考勤情况，界面设置等的管理。员工通过指静脉打卡，卡号+指静脉打卡，刷（ID）卡+指静脉打卡认证方式确认身份。考勤种类有上班签到，下班签退，加班签到，加班签退，外出，外出返回。管理员通过密码+指静脉认证方式进入管理员界面，管理用户信息，考勤记录，系统资源等。作为该门禁系统的管理软件，它的总体架构如图3.1。验证失败系统等待用户访问系统验证管理员信息返回等待状态进入管理员界面注销用户，则返回等待状态用户管理系统管理考勤记录信息发布图3.1 总体结构图U盘功能系统验证用户信息管理员访问回 显返回等待状态普通用户访问验证失败验证成功验证成功(1) 用户考勤模块功能分析用户考勤模块需实现对普通用户的考勤验证和考勤情况记录。当考勤验证成功，须回显用户信息，保存考勤信息。员工通过指静脉打卡，卡号+指静脉打卡，刷（ID）卡+指静脉打卡认证方式确认身份(如图3.2)。考勤种类有上班签到，下班签退，加班签到，加班签退，外出，外出返回。输入：指静脉+刷卡处理：系统进行比较用户信息是否匹配约输出：成功则回显用户信息，显示验证成功图3.2 用户考勤模块需求(2) 管理员模块管理员功能完成对管理员对用户信息的管理，考勤记录的查询，系统资源的管理，界面的设置管理等工作，管理员通过密码+指静脉认证进入管理员界面(如图3.3)。管理员界面模块功能有用户管理，记录查询，系统设置，网络设置，主题设置，资源管理，U盘功能，拍照留言，信息发布。输入：密码+指静脉打卡处理：系统进行密码和指静脉比较匹配操作输出：成功则进入用户管理界面图3.3 管理员功能模块需求管理员模块功能(如图3.4)： 管理员模块功能用户管理记录查询系统设置网络设置主题设置资源管理信息发布图3.4 管理员模块功能3.2 运行环境3.2.1 软件环境操作系统：Linux数据库服务器：MySQL3.2.2 硬件环境PIII 1GHZ以上或赛杨1.5GHZ以上任何中央处理器运行时占用内存：256M内存(建议用512M)；2G以上的硬盘空间；800*600以上VGA。3.3 总体架构门禁系统的总体结构如图3.5。报警器电磁锁图形用户界面门禁控制器读卡器指静脉识别装置图3.5 门禁系统总体框架3.4 数据库设计（1） worker_type员工表该表主要通过用户注册时所填写信息来建立，包括姓名，工号还有其他一些基本信息，当用户登录时需要与表中信息进行匹配来确定用户是否存在，同时管理员对用户管理也就是对用户信息的管理。表3.1 员工表字段类型Null说明IDint(5)否职员工号Namevarchar(18)否职员名字apartmentvarchar(8)否职员所属部门positionvarchar(8)否职员职位addressvarchar(20)否工作所在地authorityvarchar(2)否职员权限passwordVarchar(18)是管理员密码 （2） holidays节假日表该表设置了节假日的时段，起始时间，并对每个节假日进行编号，便于管理员管理表3.2 节假日表字段类型Null说明Over_date date(YYYY-MM-DD)否节假日结束时间start_datedate(YYYY-MM-DD)