ระบบจัดการการเช็คชื่อด้วย RFID บน Raspberry Pi

VDO >>>> https://drive.google.com/file/d/1zvMX1VxE48uVO-xt54P8NTFb9XSdDjGL/view?usp=sharing VDO >>>> https://drive.google.com/file/d/10Fm9ayhb5UFJAjLCHJc62fCKfndEsiyi/view?usp=sharing โปรเจกต์นี้เป็นการพัฒนาและติดตั้งระบบการเช็คชื่อโดยใช้ RFID และ Raspberry Pi โดยระบบนี้สามารถบันทึกข้อมูลการเข้าชั้นเรียน ลงทะเบียนนักเรียนใหม่ และจัดการฐานข้อมูลทั้งหมดผ่านสคริปต์ Python

---

1. การตั้งค่าและตรวจจับอุปกรณ์

• ตั้งค่า Raspberry Pi ให้สามารถตรวจจับอุปกรณ์ RFID Reader และ USB Flash Drive ได้สำเร็จ
• ทดสอบการเชื่อมต่อกับ RFID Reader และ Flash Drive โดยสามารถตรวจจับและแสดงผลในระบบไฟล์ได้

---

2. การจัดการฐานข้อมูล

• สร้างและตั้งค่าฐานข้อมูล MariaDB บน Raspberry Pi สำหรับระบบ attendance_db
• เพิ่ม ตารางที่สำคัญ:
  • students: เก็บข้อมูลนักเรียน (student_id, name, rfid)
  • courses: เก็บข้อมูลวิชา (course_id, course_name, start_time, end_time, day_of_week)
  • student_courses: ตารางกลางที่เชื่อมระหว่างนักเรียนกับวิชา
  • attendance: บันทึกข้อมูลการเช็คชื่อ (student_id, course_id, timestamp, status)

---

3. การทำงานของสคริปต์ Python

ฟีเจอร์ที่พัฒนา

1. ออกแบบฐานข้อมูล

• ตารางต่างๆ:
  • students: เก็บข้อมูลนักเรียน (เช่น รหัส, ชื่อ, RFID)
  • courses: เก็บข้อมูลวิชา (เช่น รหัสวิชา, ชื่อวิชา, ชื่ออาจารย์)
  • course_schedule: เก็บข้อมูลตารางเรียนของวิชา (เช่น วัน, เวลา)
  • student_courses: ลิงก์นักเรียนกับวิชาที่เรียน
  • attendance: บันทึกข้อมูลการเช็คชื่อ พร้อมเวลาและสถานะ (มา, มาสาย, ขาด)

---

2. การทำงานหลัก

A. เพิ่มนักเรียนใหม่

• การสแกน RFID: หลังจากสแกนบัตร RFID ระบบจะตรวจสอบว่ามีการลงทะเบียนนักเรียนซ้ำในตาราง students หรือไม่
• ลงทะเบียนนักเรียนใหม่: หากยังไม่มีการลงทะเบียน ระบบจะถามรหัสนักเรียนและเพิ่มลงในฐานข้อมูล
• ลงทะเบียนเรียน: แสดงรายวิชาที่มีในตาราง course_schedule และอนุญาตให้นักเรียนลงทะเบียนวิชาที่ต้องการ

B. การเช็คชื่อ

• การสแกน RFID: หลังจากสแกนบัตร RFID ระบบจะ:
  1. ดึงรหัสนักเรียนจากฐานข้อมูล
  2. ตรวจสอบว่ามีการเช็คชื่อซ้ำในเวลาไม่เกิน 1 ชั่วโมงหรือไม่
  3. ตรวจสอบวันและเวลาปัจจุบันจากตาราง course_schedule เพื่อตรวจสอบว่านักเรียนอยู่ในคาบเรียนที่กำหนดหรือไม่
• บันทึกการเช็คชื่อ: สถานะการเช็คชื่อจะถูกบันทึกเป็น:
  • Present: มาภายใน 10 นาทีหลังเริ่มคาบเรียน
  • Late: มาภายใน 10-15 นาทีหลังเริ่มคาบเรียน
  • Absent: มาหลังจาก 15 นาทีขึ้นไป

C. รีเซ็ตฐานข้อมูล

• ลบข้อมูลทั้งหมดในตาราง attendance, student_courses, course_schedule, courses และ students
• ยกเว้นนักเรียนที่มี RFID (732749633633) จากการลบในตาราง students

D. สำรองฐานข้อมูล

• ส่งออกฐานข้อมูล MySQL (attendance_db) ไปยังไฟล์ .sql บน USB Flash Drive
• ไฟล์ .sql จะถูกตั้งชื่อโดยใช้วันที่และเวลาปัจจุบัน (เช่น attendance_db_YYYYMMDD_HHMMSS.sql)

E. อัปโหลดฐานข้อมูล

• อ่านไฟล์ .sql จาก USB Flash Drive และอนุญาตให้ผู้ใช้เลือกไฟล์สำหรับอัปโหลด
• นำเข้าไฟล์ .sql ที่เลือกกลับเข้าสู่ฐานข้อมูล MySQL (attendance_db)

---

การติดตั้งแพ็กเกจที่จำเป็น

1. ติดตั้งไลบรารี Python

ใช้คำสั่งต่อไปนี้เพื่อติดตั้งไลบรารีที่จำเป็น:

pip3 install mfrc522 --break-system-packages
pip3 install RPi.GPIO --break-system-packages
pip3 install mysql-connector-python --break-system-packages
pip3 install pytz --break-system-packages
pip3 install spidev --break-system-packages

ติดตั้ง MariaDB Server

sudo apt install mysql-server

สร้างฐานข้อมูลและตาราง

-- สร้างตาราง students
CREATE TABLE students (
    student_id VARCHAR(20) NOT NULL PRIMARY KEY,
    name VARCHAR(100) NOT NULL,
    rfid VARCHAR(20) NOT NULL UNIQUE
);

-- สร้างตาราง courses
CREATE TABLE courses (
    course_id VARCHAR(10) NOT NULL PRIMARY KEY,
    course_name VARCHAR(100) NOT NULL,
    teacher_name VARCHAR(100) NOT NULL
);

-- สร้างตาราง course_schedule
CREATE TABLE course_schedule (
    schedule_id INT NOT NULL AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY,
    course_id VARCHAR(10) NOT NULL,
    day_of_week VARCHAR(20) NOT NULL,
    start_time TIME NOT NULL,
    end_time TIME NOT NULL,
    FOREIGN KEY (course_id) REFERENCES courses(course_id)
);

-- สร้างตาราง student_courses
CREATE TABLE student_courses (
    id INT NOT NULL AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY,
    student_id VARCHAR(20) NOT NULL,
    course_id VARCHAR(10) NOT NULL,
    FOREIGN KEY (student_id) REFERENCES students(student_id),
    FOREIGN KEY (course_id) REFERENCES courses(course_id)
);

-- สร้างตาราง attendance
CREATE TABLE attendance (
    attendance_id INT NOT NULL AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY,
    student_id VARCHAR(20) NOT NULL,
    schedule_id INT NOT NULL,
    timestamp DATETIME NOT NULL,
    status ENUM('Present', 'Late', 'Absent') NOT NULL,
    FOREIGN KEY (student_id) REFERENCES students(student_id),
    FOREIGN KEY (schedule_id) REFERENCES course_schedule(schedule_id)
);


การต่อสาย RC522 RFID Module และ Buzzer กับ Raspberry Pi
การต่อสาย RC522
RC522 Pin	Raspberry Pi Pin (BCM)	Physical Pin	หมายเหตุ
SDA	        GPIO 8	            Pin 24	SPI0 CS (Chip Select)
SCK	        GPIO 11	            Pin 23	SPI0 SCK (Clock)
MOSI	    GPIO 10	            Pin 19	SPI0 MOSI (Master Out)
MISO	    GPIO 9	            Pin 21	SPI0 MISO (Master In)
GND	        Ground (GND)        Pin 6	เชื่อมต่อ Ground
RST	        GPIO 25	            Pin 22	Reset
3.3V	    3.3V Power	        Pin 1	แหล่งจ่ายไฟ 3.3V


การต่อสาย Buzzer
Buzzer Pin	Raspberry Pi Pin (BCM)	Physical Pin	หมายเหตุ
+ (บวก)	    GPIO 21	    Pin 40	สัญญาณควบคุม
- (ลบ)	    GND	        Pin 39	เชื่อมต่อกับ Ground