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3.8 自助收银台

3.8.1 造型介绍

  这款 AI 自助收银台是简约积木智能模拟摆件,设备正面装有 WonderLens 视觉摄像头充当 “眼睛”,机身搭配点阵显示屏用于展示交互画面。整体积木组装简单,结构拆分清晰,方便我们接线调试。设备开机时点阵屏自动弹出笑脸图案,摄像头识别商品数字标签后实时累加并显示消费总金额,识别结算标签 ID1 时完成账单清零重置,屏幕切换爱心图案提示付款完成,是能直观感受 AI 标签识别、变量累加与屏幕交互的创意小作品。

3.8.2 学习目标

  1. 学会使用 WonderLens 模块完成数字卡片、商品标签识别,掌握标签 ID 读取、识别数据调用方法。

  2. 熟练编写点阵屏文字、图案混合显示程序,实现金额数字、笑脸、爱心图案切换输出。

  3. 掌握数值变量累加、多模式条件判断编程,区分商品计价、结算重置两种交互逻辑。

  4. 搭建完整造型并调试程序,具备简易 AI 视觉计价交互类作品制作能力。

3.8.3 积木搭建

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3.8.4 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。

示意图:

3.8.5 程序编写

(1) 程序原理图

(2) 添加扩展库

  • 在 “扩展” 中选择 “传感器” 添加 “WonderLens” ;
  • 在 “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
对比左侧数值与自定义数值,输出大于判断的布尔结果
创建自定义变量用于存储数据
读取自定义变量内存储的数据
为指定自定义变量赋予自定义数值
将点阵屏亮度调整为 1 至 8 区间内指定档位
在点阵屏显示自定义数字
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
切换摄像头对应的自定义 AI 视觉识别工作模式
读取当前摄像头已切换的视觉功能名称
刷新摄像头画面并读取当前视觉模式的识别数据
判断画面内是否检测到标签并返回布尔结果
判断画面内是否识别到指定编号的标签并返回布尔结果
提取数字识别结果中置信度最高的数字

(4) 完整程序展示

  1. 启动时,初始化 WonderLens 视觉模块接口 P1,将模块切换为数字识别功能,初始化点阵模块接口 P5,设置点阵模块亮度为 P5,定义变量"Amount"并初始化为 0,点阵模块显示笑脸图案;

  2. 在主程序中循环执行:更新并获取 WonderLens 视觉模块识别结果,读取当前识别模式存入"Mode"变量;若"Mode"为标签识别,识别到标签 ID1 则将"Amount"清零,点阵模块依次显示爱心图案、笑脸图案;若"Mode"为数字识别,提取置信度最大的数字,"Result"不为 0 时将"Amount"累加该数字,点阵模块实时显示当前"Amount",持续识别直至"Result"为 0,每次循环等待 0.1 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。

3.8.6 程序下载

3.8.7 扩展提升

拓展任务 1:多商品单价绑定自动计价系统

  1. 项目目标:为每一个数字商品 ID 单独设定固定单价,扫描不同商品标签自动调取对应价格,持续累加生成实时总金额,还原真实商超收银计价逻辑。

  2. 实现思路:建立 ID 与单价对应关系,新增总金额变量;识别商品标签时匹配对应单价并叠加至总额,点阵屏实时刷新合计金额;识别结算 ID1 一键清空总额、显示爱心完成收银。

  3. 挑战点:重复扫描同一商品可重复累加,金额数字刷新无闪烁,计价与结算两套逻辑互不冲突。

拓展任务 2:长时间无操作自动清单复位

  1. 项目目标:扫描商品后长时间未识别结算标签,等待 10 秒自动清空总金额,点阵屏重新切回开机笑脸,模拟收银超时自动取消订单功能。

  2. 实现思路:新增计时变量,识别商品后启动倒计时;倒计时内可继续扫描商品累加金额,计时归零自动清零总额、切换笑脸界面。

  3. 挑战点:扫描新商品自动重置倒计时,计时运行不影响摄像头实时识别标签。

拓展任务 3:除了自助收银台,本节课标签数字识别的思路还能改造出哪些智能小作品

  1. 智能图书借阅机:保留标签识别核心代码,搭配点阵屏,扫描图书标签显示书名、借阅计数。

  2. 物料库存统计器:识别物料标签自动累加库存数量,屏幕实时展示当前库存总量。

  3. 通用改造思路:不用修改摄像头标签数字识别的核心代码,只更换屏幕显示内容、新增数值运算逻辑,依靠 “识别对应标签执行数值运算 / 界面切换” 的逻辑,就能做出不同统计交互类智能作品。

3.8.8 课后问答

问题 1:点阵屏无任何显示,视觉模块可正常识别标签,可能是什么原因?如何排查?

:1. 接线故障:点阵屏接线未插在 ESP32 主控器 P5 接口,接线针脚松动、插反。排查:断电后对照图纸重新插拔点阵屏至 P5 接口,核对接线顺序。

  1. 程序故障:未添加点阵模块扩展库,或屏幕显示代码未放在主循环内。排查:检查扩展库是否完整添加,将笑脸、金额、爱心显示指令放入主循环。

  2. 硬件损坏:点阵屏模块损坏或 ESP32 主控 P5 接口故障。排查:更换完好点阵屏接入 P5 测试,无显示则更换其他输出接口调试。

问题 2:识别商品标签金额正常累加,但扫描结算 ID1 无法重置金额、不显示爱心,故障与排查方法?

:1. 程序逻辑故障:结算 ID1 的判断分支未写入金额清零、爱心显示指令。排查:找到标签识别判断代码,在 ID1 分支补充总额变量归零、点阵屏爱心图案指令。

  1. 识别稳定性故障:结算标签摆放角度、光线较差,ID1 识别失败。排查:调整标签距离与光照,多次扫描确认视觉模块可稳定读取 ID1。

  2. 分支冲突故障:商品识别判断覆盖结算分支,代码执行顺序出错。排查:调整多分支判断顺序,优先判断结算标签 ID,再执行商品计价逻辑。

3.8.9 技术支持与产品讨论

如果您在产品使用过程中遇到困难,欢迎您通过如下方式向我们反馈:

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