毕业设计（论文）-学生宿舍管理系统设计.doc

毕业设计(论文)报告题目名称 : 学生宿舍管理系统设计 学生姓名： 学 号: 二级学院（系）/专业： 能源与电气工程学院 / 物联网应用技术 班 级： 物联1321班 指导教师： 2016年5月20日装订线 毕业设计（论文）报告纸摘 要随着现代网络的不断发展，人类的统计方法已经由人工化渐渐地向着数据化，整体化，智能化的过度。学生宿舍是一个学校的核心组成部分，相比教学方面，宿舍被重视程度显然不够，很多高校因为缺少一个系统的，科学的宿舍统计管理系统，使得学生宿舍的安全存在着很多缺陷，宿舍管理人员对于来访人身份的识别还是有一定困难的。这可能引发的一连串事件也就不言而喻了。将学生的具体入住信息存入到SQL数据库中，并独立的收集每个学生的指纹,用于学生身份的识别，这一系统刚好可以解决来访人员身份的误识别这一缺陷。在提供安全统计的同时也能带来其它很多的好处，例如：工作人员只需要一个管理界面就可以知道学生的入住情况等。本课题开发了一个学生宿舍管理系统，该管理系统包括数据录入功能模块，数据统计功能模块，综合查询功能模块，数据报表功能模块，其他功能模块（帮助）等，实现了智能高效的管理，统计入住学生信息的功能。在学生宿舍统计系统开发过程中，重点解决了身份难以识别这一问题。本次设计采用指纹识别技术，对每个学生的身份进行验证，每个人的指纹都是独一无二的，当指纹被用来识别身份也就提高了很多的准确率。不但可以使工作人员统计起来更加的高效，也使得结果较以往更加的准确，管理起来更加的方便。旧的系统注定会被智能化取代，这种可以直接的通过PC端对学生的信息进行管理，将会是是一种趋势。关键词：SQL数据库；指纹识别；界面管理IABSTRACTWith the continuous development of modern network, humans have been statistical method by artificial gradually towards digital, integrated, intelligent too. Students dormitory is a core component of the school, teaching ways, compared the dormitory to value degree is obviously not enough, many colleges and universities because of the lack of a system, scientific management of dormitory statistical system, there are many defects, makes the safety of the students dormitory dormitory management personnel for the visitor of identity recognition is still have certain difficulty. This could trigger a series of events is self-evident. The students specific check-in information stored in the SQL database, and independent of each students fingerprint collection, used for identity recognition, students just can solve this system visitors to the identity of the identification of the defects by mistake. In the provision of security statistics also can bring many benefits, such as: staff only need a management interface can know the students occupancy, etc.This topic has developed a system based on SQL SERVER dormitory management, the management system including data input function module, data statistics function module, integrated query function module, data report function module, other functional modules (help), realize the intelligent and efficient management, the function of the statistical information in students.In the student dormitory statistical system development, the key to solve the identity it is difficult to identify the problem. This design USES the fingerprint identification technology, to each students identity verification, each persons fingerprints are unique, as the fingerprint is used to identify the identity also raised a lot of accuracy. Not only can make staff statistics is more efficient, also makes the result more accurate than ever before and management more convenient.The old system is bound to be replaced by intelligent, this can be directly through the PC to students information management, will be is a kind of trend.Key words: SQL database; Fingerprint identification; Interface management目 录摘 要IABSTRACTII1绪论12需求分析22.1可行性分析22.2 项目需求22.2.1 界面需求22.2.2 基本功能需求22.3建立功能模型32.4指纹的存取分析63总体设计84数据库设计94.1概念结构设计94.2逻辑结构设计104.3数据库物理结构设计114.3.1数据字典设计114.3.2数据表设计125界面设计155.1登录界面设计155.2主界面设计165.3系统修改界面设计175.4系统管理界面设计176系统测试187结论25致谢26参考资料27IV1绪论近些年来，有关学生宿舍的安全事件已经引起了社会的广泛的关注，陌生人进出学生宿舍而引发的安全事件时有发生，陌生人身份的难以识别是促使这一切的关键。据调查发现，现在很多的学校还停留在人工的查寝，这种低效率，高误差的做法已经难以适应社会发展的需求。应用计算机信息技术，开发一套学生宿舍管理系统显得意义重大。本课题学生宿舍管理系统界面需求用户界面是人与计算机之间的媒介。用户通过用户界面来与计算机进行信息交换。因此，用户界面的质量，直接关系到应用系统的性能能否充分发挥，能否使用户准确将会用到SQL SERVER 2008和Visual Studio 2013这两个开发工具。数据库开发平台是基于微软的SQL SERVER 2008，SQL SERVER 2008能够适应许多不同的工作环境。在如今生活中使用非常的广泛，拥有很多卓越的长处：使用简单、易于分布的延续性、数据仓库功能对于数据的处理有一定的优势，除此之外，该数据库的Windows关联性比较好，可以与许多Windows程序软件形成联系，达到数据处理的功效。界面开发应用的是Visual Studio 2013,Visual Studio 2013有许多的有点，在界面设计方面有着许多突出的表现它有着领先于业界的数据库工具，强健而灵活的软件建模，高效的体系结构指导，拥有关键测试功能，具有集成的源代码控制。本次课题学生宿舍统计系统设计就是抓住了身份难以识别这一缺陷而提出的相关解决的方案，本次设计采用指纹识别技术，对每个学生的身份进行验证，我们都知道每个人的指纹都是独一无二的，当指纹被用来识别身份也就提高了很多的准确性。本课题开发了一个学生宿舍管理系统，该管理系统包括数据录入功能模块，数据统计功能模块，综合查询功能模块，数据报表功能模块，其他功能模块(帮助)等，设计了三张数据表，分别是，分别用户表，指纹信息表，人员表，将学生的指纹信息单独存放,将会大大提高系统的安全性,本系统的界面简洁，拥有帮助功能，可以让工作人员快速的掌握本系统，从而完成对入住学生信息方面的基本管理(学生信息录入，查找，删除，用户密码的修改等)。2需求分析2.1可行性分析由于每个学生的数据都是相对孤立而又存在着一些特定联系的，本系统采用了SQL数据库对这些孤立的学生信息数据进行集中地处理，由于需要采集的数据不多，所以对于本系统的设计难度也就不是很大，在老师的指导下和自己查阅资料是可以实现这一系统设计的。此外，考虑到管辖区域的面积问题，本系统只需要一台未联网的计算机对信息进行封闭式存储，在提高安全性的同时恰也提高了数据的运行计算速度。后期如何管理这一系统，本设计将会采用C#设计的管理界面，在后台对学生的信息数据进行管理。使得数据的管理简单、方便、高效且易操作。该系统的成本方面是更加不用担心的，考虑到计算机的普遍性，本系统将不将其放在成本之中，数据库又是自己建立的，也就更加没有成本可言。所以，该系统的一切成本都取决于指纹采集器的价格，市场价约200元一个，宿舍楼下可以安装5个，算下来价格也是可以接受的。从上面的设计，管理，成本等诸多方面考虑，该系统功能的实现还是可以的。2.2 项目需求2.2.1 界面需求计算机和人之间本是相对独立的，要想进行信息的交换就需要一个媒介-用户的界面，因此，对界面的要求就十分的高，如果界面设计的不合理，系统的的功能也会受到一定的影响，相反，一个好的用户界面可以提高我们的工作效率，改善工作心情。所以软件，系统的设计应该考虑到人体的工程学问题，此外，用户界面是人与计算机之间的桥梁，一个好的界面对用户了解系统的全部模块，功能是有帮助的。本系统的界面是采用Visual Studio 2013设计的，本着简洁、易用、人性化的原则对学生宿舍管理系统界面进行设计，考虑到不同色彩对人体视力造成疲劳程度不同，本系统的界面主要色调采用蓝色。这样管理人员使用起来，视觉压力也就减少些，本界面除了一些基本的功能(登陆、用户管理、用户信息删除等)还添加了人性化的帮助键，这对工作人员掌握本系统有着很大的帮助。2.2.2 基本功能需求本系统主要由用户表、学生表、指纹信息表三部分组成，该系统要求有两种登陆身份，超级用户，管理用户，超级用户拥有极高的权限可以对本系统的任何信息进行更改，而管理的权限就比较低，只能完成自己基本信息更改(用户名，密码等)和学生信息的基本管理。管理员在登陆时候要进行账号，密码的匹配认证如果验证成功了，即可进入到系统中去。数据录入功能：管理员可以增加入住学生的一些基本信息(姓名、学号、床号等)和指纹信息。本系统对于数据的处理都是分条的，每个用户都有自己对应的数据存取单元，管理员可以根据实际的需要情况对信息进行更改，处理等。数据统计功能：对没有归寝人员的统计。综合查询功能：该系统最强大的地方要属查询功能，查询功能对于用户熟悉，了解学生宿舍管理系统有一定的帮助，用户可以按照自身的需求对数据进行有选择的查询，并作出相应的操作。数据报表功能：数据报表模块是根据用户的需求对数据进行统计的，可以以学号，姓名等为单位将数据按图的方式统计出，可以将数据打印出来生成报表给用户的查看带来方便。其他功能：主要有帮助,用户密码修改等，通过该模块用户对于系统功能的熟悉是有很大的帮助的。2.3建立功能模型学生宿舍管理系统设计的目的是为了让管理人员对学生的入住信息实现快速、系统、智能化的管理。那么，如何才能达到智能的效果呢？本次系统采用指纹识别系统，学生入住之前需要到管理人员那边登记自己的入住信息（姓名、学号、手机、床号、班级指纹等）。以后每天晚上学生回寝室时都需要验证自己的指纹，当验证之后，学生的情况会在学生宿舍管理系统上显示出来，并标记该生已经回到寝室，这样工作人员只需要登录系统中就可以轻松的查看哪些学生还没有回来，为了实现提醒未回来的学生尽快回寝室的功能，本系统可以连接网络，给未归的学生群发邮件。按照上述对基本功能需求的一些分析，我们建立了功能模型，第一层流程图如图2-1所示。图2-1第一层流程图登陆界面流程图如图2-2所示。图2-2登陆界面流程图系统服务流程：管理人员用自己特定的用户名和密码登陆进去，系统对管理员的身份进行识别和认证，认证成功后即可以进入到系统中去，用于管理学生的信息，像对新成员信息（指纹、学号、宿舍号、联系方式、班级、邮箱、床号等）的添加删除等，最终将信息反馈到数据库中。服务流程图如图2-3所示。图2-3服务流程图 本系统数据的处理过程都是在管理员身份被确认后所进行的。当管理员输入自己的登陆信息后，假使验证成功了，直接就会跳出系统登陆成功的界面，相反，假若验证不成功，系统将会提醒：“验证失败，请重新输入”，循环往复，直到用户名与密码匹配为止，管理员登入系统后就可以管理学生的数据了，完成成员信息的增加、修改、删除、查询等操作，最终也可以将数据输出到外部，进行相应的查阅，处理等。管理员添加用户信息流程图如图2-4所示。图2-4管理员添加用户信息流程图学生宿舍管理系统维护流程如图2-5所示。图2-5学生宿舍管理系统维护流程2.4指纹的存取分析考虑到指纹数据的特殊性，本系统将指纹与人员的基本信息分开来存放，考虑到每个学生的学号都是不同的，所以特地将学号孤立出来与每个学生的指纹建立一对一的联系，指纹,在数据库中也是以字符串的形式呈现的。基本信息存取图如图2-6所示。图2-6基本信息指纹存取图 3总体设计图3-1主要功能模块图数据录入功能：管理员可以增加入住学生的一些基本信息(姓名、学号、床号等)和指纹信息。本系统对于数据的处理都是分条的，每个用户都有自己对应的数据存取单元，管理员可以根据实际的需要情况对信息进行更改，处理等，主要功能模块图如图3-1所示。数据统计功能：对没有归寝人员的统计。综合查询功能：该系统最强大的地方要属查询功能，查询功能对于用户熟悉，了解学生宿舍管理系统有一定的帮助，用户可以按照自身的需求对数据进行有选择的查询，并作出相应的操作。数据报表功能：数据报表模块是根据用户的需求对数据进行统计的，可以以学号，姓名等为单位将数据按图的方式统计出，可以将数据打印出来生成报表给用户的查看带来方便。其他功能：主要有帮助,用户密码修改等，通过该模块用户对于系统功能的熟悉是有很大的帮助的。4数据库设计4.1概念结构设计数据库的概念结构设计是建立在需求分析之上的，分析用户的需求，并将用户的需求转化为实体，根据每个实体之间的特有联系建立相应的实体关系图，数据库的概念设计是为后面的逻辑结构设计做铺垫的，在做概念设计的时候，并不需要详细的考虑一些操作系统，机器类型等问题，概念设计可用的工具有许多，本系统的概念设计我们采用常见的E-R图表示。实体：用方框表示，方框内为实体名称。实体的各种属性：用椭圆表示，椭圆内为各实体名称。实体之间的联系：用菱形表示，菱形内为联系的名称。根据账号，用户实体和密码之间的关系建立用户实体E-R图如图4-1所示。实体之间的关系如下：人员实体、指纹实体是一对一的关系。具体表现在：在学生宿舍管理系统中,人员是最基本的组成部分,每个人员都对应一个学号、姓名、床号、班级、邮箱、手机号码,所以抽象出实体便是一对一的关系，图4-2所示的是人员实体E-R图。根据学生实体包含的数据（学号，姓名等）建立人员实体E-R图如图4-2所示，指纹实体E-R图如如4-3所示，学生宿舍管理系统E-R图如图4-4所示。图4-1用户实体关系E-R图图4-2人员实体E-R图图4-3指纹实体E-R图图4-4学生宿舍管理系统E-R图4.2逻辑结构设计概念结构是独立于实际数据模型的信息结构，并将其转化为数据库系统所支持的实际数据模型。通过对学生宿舍管理系统的具体分析后，得到了如下的逻辑关系，本节内容为下节的结构设计打下基础。这些实体包括各种信息,通过相互之间的作用形成数据的流动。通过对该系统的反复设计与实施，从系统中可以抽象出如下实体并命名如下：用户实体、人员实体、指纹实体等并建立相应的表格。学生表如表1，用户表如表2所示，指纹表如表3所示。表1学生表表2用户表表3指纹表4.3数据库物理结构设计4.3.1数据字典设计为了能够更好的介绍数据库中各个元素的组成，特意建立数据字典用来为大家做详细的说明，该系统的部分元素如下。1-001数据元素条目名称：学号说明：确定成员的唯一性,主键数据类型：离散类型:nchar长度：101-002数据元素条目名称：姓名说明：姓名数据类型：离散类型: nchar 长度：211-003数据元素条目名称：手机号码说明：学生手机号 数据类型：离散类型: nchar长度：112-001数据结构条目名称：管理员说明：权限管理结构组成：useID+Password+Usename有关数据结构：数据管理2-002数据结构条目名称：学生表说明：用户添加的基本信息结构组成：学号+姓名+床号+手机+班级+宿舍有关数据结构：存储数据，超级用户相关的数据流程：数据储存，指纹信息2-003数据结构条目名称：指纹信息库说明：用户添加的基本信息结构组成：学号+指纹+姓名有关数据结构：存储数据，超级用户相关的数据流程：数据储存，指纹信息4.3.2数据表设计该系统数据库的结构方面大致由用户表，学生表和指纹表三部分组成。数据结构表如图4-5所示。 图4-5该数据的结构表根据上面的逻辑关系在SQL Server 2008里建立相应的实体模型，即分别建立用户表（图4-7），学生表（图4-6）和指纹（图4-8）三个表。图4-6学生表图4-7用户表图4-8指纹信息表图4-9学生宿舍管理系统完成本系统采用的SQL server 2008 作为学生宿舍管理系统数据库的开发平台，图4-9为开发完成学生宿舍管理系统。5界面设计5.1登录界面设计根据本系统要达到的功能需求，本系统将会设计两种用户，一个是超级管理员，一个是管理员，超级管理员拥有极高的权限，超级用户拥有极高的权限可以对本系统的任何信息进行更改，而管理的权限就比较低，只能完成自己基本信息更改(用户名，密码等)和学生信息的基本管理。登陆过程流程图如图5-1所示。图5-1登陆过程流程图但是超级管理员，管理员的登陆界面都是一样的，该界面在Visual Studio 2008里面设计的，由用户名和密码组成，如图图5-2所示。图5-2登陆界面登陆界面的部分代码如图5-3所示。图5-3登录界面部分代码5.2主界面设计当密码验证成功之后则会进入到系统界面中，在界面里面，用户可以根据自己的不同需求进行相应的操作。学生宿舍管理系统的主界面是由系统修改，系统管理，帮助这三个主系统组成的，大部分的功能都在该界面上展示了，系统修改可以完成数据的增删，修改等功能，系统管理可以完成学生的信息管理，人员增加等，该系统的其它独立窗口在下文的测试中都有相关的介绍，图5-4为系统主界面。图5-4系统主界面5.3系统修改界面设计系统修改界面由管理用户和退出系统两部分组成，管理用户又由新增用户，修改用户，删除用户组成，具体情况可如图5-5所示。图5-5系统修改界面5.4系统管理界面设计系统管理界面由新增人员，信息管理两部分组成。具体情况如图5-6所示。图5-6系统管理界面6系统测试系统测试是一个非常重要的环节。它需要我们对自己系统的每个环节都进行测试，并且分析自己的优缺点，为后期的改进提供一定的帮助。测试过程是考察系统的重要环节，了解软件的每个工作环节，将软件测试效果与预期的想象相比较，发现不足之处用于后期的修改。为了保证测试结果的公平公正性，应当邀请非设计人员对软件的运行做一些测试，可以提高测试结果的权威性与准确性。除了非设计人员，设计人员的测试工作外，我们还应该请软件专业方面的人员进行测试，这样可以更好的发现软件所存在的不足。具体的测试过程可见下面分析。系统测试时可在未联网的操作系统为Win7的计算机上运行，利用Visual Studio 2008及SQL server 2013这两个开发工具观察软件的运行和兼容性问题。此测试程序的目的是要确保登录窗口的正确性和纠错，当系统出现错误时,通过在登录框中输入错误的用户名和用户密码来检测系统运行状态。测试方法与思想是将用户的输入信息与系统预存信息进行匹配，如果匹配成功，表示该功能有用，如果匹配失败看是否出现信息提示。本次测试的主要内容为登陆测试、管理员的添加测试、管理员密码的修改测试、管理员的删除测试、管理员增加学生信息测试、管理员查询学生信息测试。登陆界面测试：当登陆密码输入错误时候将会出现密码错误，请重新输入的界面，具体情况可见下图6-1所示。图6-1登陆界面测试图添加管理员测试：点击系统修改，选择管理用户，对新增管理员用户进行测试，后台user表单里面添加数据测试如图6-2，图6-3所示。图6-2管理员添加测试图图6-3管理员添加成功测试图管理员登录密码修改测试如图6-4图6-5所示。图6-4管理员登录密码修改图6-5管理员登录密码修改成功管理员删除测试：测试学生宿舍管理系统的管理用户，删除用户如图6-6，图6-7所示。图6-6管理员删除界面图6-7管理员删除界面学生信息增加测试：学生指纹信息“增删改查”管理 ，学生宿舍管理系统“系统管理”如图6-8所示。图6-8系统管理增删图图6-9新增学生指纹信息测试图信息录入的时候，如果漏掉用户信息的任何一个系统都会弹出窗口进行提示，学号是唯一的，所以不可能出现重复现象，当学号发生重复时，弹窗将会提示，不能重复，按照自己设计的功能将系统进行数据重复，人员新增的测试，6-10新增学生指纹信息测试图。图6-10新增学生指纹信息测试图学生信息查询测试：查询可通过下拉菜单选择是“按学号查询”还是“按姓名查询”如果没有选择会提示“请选择查询方式”,如果没有输入查询条件会提示“请输入查询内容”。如图6-11所示。图6-11学生信息查询测试图数据库与系统是分开的，当在界面上对已有的数据进行修改后，结果可能没有及时的更新到数据库中，这时候点击刷新按钮即可同步界面与表的数据，图6-12为信息表刷新图。图6-12学生信息表刷新图系统测试软件开发范畴里面是一个十分重要的环节,不能草率的，在测试过程中该系统的每一个环节，每一个功能我们都需要用心的进行操作，检查。因为软件测试中考虑的问题基本上是项目管理中需要考虑的问题。软件测试所需要考虑的因素是要远远大于实际生活可能遇到的情况的，因而，测试的时候应该假定工作场景环境，将实际测试与理论的测试结合起来，当然，在测试 的过程中，测试人员应该仔细的测试每一步，态度认真。7结论学生宿舍管理系统设计是将Visual Studio 2008开发的界面与SQL server 2013创建的数据库相结合的设计，考虑到系统的安全性问题，本系统特意加入了指纹模块，将该系统放在一个没有联网的计算机上运行，由于硬件条件等一些因素，本系统的更新可能会出现一些问题，做好数据的备份工作也就显得比较重要。尽管本管理系统存在着很多不足，但其简单的界面之下，和其它功能模块为本系统的开发的继续完善留下空间，学生宿舍管理系统的界面比较简单，相比其他的系统，本系统的安全性相对较高，在保证操作简单的同时又提高了工作的效率。通过完成学生宿舍管理系统这一系统设计，我学习到了许多新的知识，也更加熟悉了一些Visual Studio 2008和对SQL server 2013基本操作，个人而言，我觉得本次课程的最大收