Appearance

3.1 迎宾招财猫 ​

3.1.1 造型介绍 ​

  这款 AI 迎宾招财猫是可爱的积木智能摆件，小猫头部装有 WonderLens 视觉摄像头充当 “眼睛”，胸前配有点阵显示屏，尾部用 360° 舵机连接可摆动尾巴。当摄像头检测到人脸靠近时，屏幕会弹出 “Hi” 字样，尾巴同步左右摇摆，实现自动迎宾，是能直观感受 AI 人脸识别与人机互动的创意小作品。

3.1.2 学习目标 ​

  1. 学会使用 WonderLens 模块完成人脸检测，掌握人脸识别信号读取方法。

  2. 熟练编写 360° 舵机往复摆动程序，实现招财猫尾巴摇摆控制。

  3. 掌握点阵屏字符编程，完成人脸识别与屏幕、舵机联动交互。

  4. 搭建完整造型并调试程序，具备简易 AI 交互作品制作能力。

3.1.3 积木搭建 ​

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3.1.4 设备接线 ​

将 WonderLens 视觉模块接线插入ESP32主控器 接口；

将点阵模块接线插入ESP32主控器 接口；

将 360° 积木舵机接线插入 ESP32 主控器 接口，舵机 接线要插入S1的 引脚处。

示意图：

3.1.5 程序编写 ​

(1) 程序原理图 ​

(2) 添加扩展库 ​

  • 在编程软件左下角 “扩展” 中选择 “传感器” 添加 “WonderLens” ；
  • 在编程软件左下角 “扩展” 中选择 “输出模块” 添加 “点阵模块” 。

(3) 核心代码块解析 ​

指令块所在类别功能说明
控制指定接口的舵机按照设定速度进行转动
设置点阵屏亮度，1-8为亮度递增
在点阵屏指定坐标位置显示自定义文字
在点阵屏绘制选中的点阵图形图案
切换视觉摄像头对应的 AI 视觉工作模式
刷新摄像头画面并读取当前视觉模式的识别数据
判断摄像头画面中是否检测到人脸并返回布尔结果

(4) 完整程序展示 ​

  1. 启动时，初始化 WonderLens 视觉模块接口 P1，将模块切换为人脸识别功能，初始化点阵模块接口 5，设置点阵模块亮度为 P5；

  2. 在主程序中循环执行：更新并获取 WonderLens 视觉模块识别结果，判断是否识别到任意人脸，若识别到人脸，则点阵模块在坐标 (0,0) 显示文字 Hi，设置 S1 舵机以 50 的速度转动；若未识别到人脸，则设置 S1 舵机速度为 0，点阵模块显示预设图案，每次循环等待 0.01 秒。

  • 程序源文件存放于「附录文件」目录内的「程序文件」，可前往该处下载压缩包获取。

3.1.6 程序下载 ​

3.1.7 扩展提升 ​

拓展任务 1：多人分级迎宾效果

  1. 项目目标：区分画面里单人、多人两种场景，做出不一样的迎宾效果。只有一个人时屏幕显示 “Hi”、慢速摇尾巴；多人同时出现，屏幕切换 “Welcome”、尾巴快速高频摆动。

  2. 实现思路：调用读取人脸数量指令，新增数字变量存储人脸个数，嵌套两层条件判断；新增点阵屏多字符显示代码，修改舵机延时数值调整摆动速度。

  3. 挑战点：稳定读取多人识别数据，多层判断代码不冲突，屏幕切换文字无闪烁。

拓展任务 2：人脸离开延时复位

  1. 项目目标：人走开后，招财猫不立刻停止动作，保持 3 秒摇尾、亮屏，倒计时结束再清屏、尾巴归位，模拟真实店铺迎宾延迟效果。

  2. 实现思路：新增计时变量，人脸消失时启动倒计时；倒计时未结束持续维持迎宾动作，计时归零后关闭屏幕、舵机静止。

  3. 挑战点：计时功能不挡住摄像头实时识别人脸，同时运行不卡顿。

扩展任务3：除了迎宾招财猫，本节课人脸识别的思路还能改造出哪些智能小作品

  1. 感应迎宾灯：保留摄像头识别人脸，去掉舵机，替换成 LED 灯带，检测到人自动开灯。

  2. 智能感应门禁：将舵机替换为小型电动锁，摄像头识别到人脸自动开锁。

  3. 通用改造思路：不用修改摄像头识别人脸的核心代码，只更换输出硬件，新增对应硬件控制指令，依靠 “识别到人就触发动作” 的逻辑，就能做出不同智能作品。

3.1.8 课后问答 ​

问题 1：舵机接线时，橙色信号线必须接 S1 白色引脚，接错会出现什么问题？

答：S1 接口白色引脚是专门传输控制信号的引脚，舵机依靠这个信号判断转动角度。如果橙色信号线接到电源或接地引脚，主板无法给舵机发送控制指令，会出现两种故障：一是舵机完全不动，尾巴没有任何摆动；二是舵机不停抖动、乱转，严重时会发热损坏。同时程序里所有控制尾巴摆动的代码都会失效，无法实现迎宾摇尾功能。

问题 2：识别人脸后屏幕正常显示 Hi，但招财猫尾巴完全不摆动，请给出最常见故障和排查方法。

答：1. 接线故障：舵机橙色信号线没有插在 S1 白色信号引脚。排查：断电后重新对照图纸核对三根线接线顺序。

  1. 程序故障：舵机转动代码没有放进 “检测到人脸” 的条件分支里。排查：打开程序，把舵机旋转、延时指令移动到人脸识别成功分支内。

  2. 硬件损坏：舵机本身故障或 ESP32 的 S1 接口损坏。排查：更换完好舵机接入 S1 测试，依旧不动则更换主板其他舵机接口测试。

3.1.9 技术支持与产品讨论 ​

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