Appearance

3.9 人脸识别风车 ​

3.9.1 造型介绍 ​

  这款 AI 人脸识别风车是趣味积木智能感应摆件，支架前端装有 WonderLens 视觉摄像头充当 “眼睛”，转轴搭配 360° 舵机驱动风车叶片旋转。整体积木组装简单，结构拆分清晰，方便我们接线调试。当摄像头检测到画面内存在人脸时，舵机带动风车叶片持续旋转，人脸离开画面后风车随即停止，实现人脸感应启停交互，是能直观感受 AI 人脸识别与舵机调速联动的创意小作品。

3.9.2 学习目标 ​

  1. 学会使用 WonderLens 模块完成人脸检测，掌握人脸位置、人脸数量、人脸 ID 识别信号读取与校验方法。

  2. 熟练编写 360° 舵机调速、转向控制程序，灵活修改转速、旋转模式参数。

  3. 掌握人脸识别状态与舵机联动闭环控制，根据人脸数量、人脸 ID 动态调节风车转速。

  4. 搭建完整造型并调试程序，具备简易 AI 人脸感应驱动类作品制作能力。

3.9.3 积木搭建 ​

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3.9.4 设备接线 ​

将 WonderLens 视觉模块接线插入 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：

3.9.5 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” 。

(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
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；

  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，设置 S1 舵机以 80 的速度转动；若未识别到人脸，设置 S1 舵机速度为 0，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。

3.9.6 程序下载 ​

3.9.7 扩展提升 ​

拓展任务 1：人脸数量 & 人脸 ID 分级变速彩灯联动

  1. 项目目标：依据画面人脸数量、人脸身份匹配不同风车转速与灯光效果，无人脸时风车停转。识别单人：舵机低速旋转；识别多人：舵机高速旋转；识别已录入熟脸 ID：舵机高速旋转同时 RGB 彩灯循环闪烁；无任何人脸：舵机停止转动、彩灯熄灭。

  2. 实现思路：调用读取人脸数量、人脸 ID 指令，设置数字变量存储识别数据，搭建多层条件判断；单人、多人、熟脸分支分别配置对应舵机转速与 RGB 灯光程序，无人脸分支执行停机关灯逻辑。

  3. 挑战点：人脸数量、ID 识别稳定不跳变，转速切换平滑无卡顿，灯光与风车同步启停。

拓展任务 2：人脸消失延时缓停风车

  1. 项目目标：人脸离开镜头后风车不会立刻停转，保持当前转速持续运转 3 秒，倒计时结束后舵机缓慢归位停止、彩灯关闭。

  2. 实现思路：新增计时变量，人脸消失时启动倒计时；倒计时未结束维持风车旋转与灯光效果，计时归零舵机停机、彩灯熄灭。

  3. 挑战点：计时运行不干扰摄像头实时识别人脸，调速、灯光、计时逻辑互不冲突。

拓展任务 3：除了人脸识别风车，本节课人脸识别的思路还能改造出哪些智能小作品

  1. 人脸感应旋转展示台：保留人脸识别核心代码，舵机带动展品缓慢旋转，有人靠近自动启动展示。

  2. 人脸感应氛围灯：去掉舵机，搭配 RGB 灯带，识别到人自动切换灯光渐变模式。

  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 “识别到人就触发对应动作” 的逻辑，就能做出不同智能感应作品。

3.9.8 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，舵机依靠这个信号控制风车旋转速度与启停。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，风车无法旋转；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风车转动、调速的代码都会失效，无法实现人脸感应旋转功能。

问题 2：摄像头可以正常识别人脸，但风车舵机完全不转动，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：舵机旋转、调速代码没有放进 “检测到人脸” 的条件分支里。排查：打开程序，把舵机转速控制、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。

3.9.9 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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