【物联网项目】智能班级考勤系统
本帖最后由 怀若谷 于 2022-7-26 20:07 编辑https://www.bilibili.com/video/BV1tN4y177UQ?pop_share=1演示视频
※背景引入
“一日三检”是每个班主任的日常工作，所以班主任们一般都需要提前到校，即使第一节课不是他（她）的课。原因在于采用的是人工点名或者视察的方法进行考勤。
目前，智慧校园产品大多关注学生入校出校智能感应的需求，对于班级考勤方面缺少相应的功能模块。而减轻班主任们的工作压力，减少他们的简单、重复性的工作，用智能化的信息技术来解决班级考勤问题十分有必要，也具有可行性。
畅想一下，班主任在家中、上班路上或者办公室，通过智能终端设备即可查看班上学生的出勤情况，甚至还可以将信息上报给学校、分享给家长，再也不用每次都亲自到班上进行考勤，这是信息时代、智能时代的班主任该享有的便利。
※学习目标
1. 学习EasyIoT物联网平台的使用方法2. 掌握主控板与物联网平台进行信息交互的方法
3. 学会在行空板上读取电子表格中的数据
4. 利用人工智能视觉传感器和物联网技术制作实际项目
※教学重难点
【教学重点】
1. 掌握主控板与物联网平台进行信息交互的方法
2. 学会在行空板上读取电子表格中的数据
【教学难点】
结合各类传感器和物联网技术制作实际项目
※教学准备
1. 器材行空板 1块、 掌控板 1块、USB线 2条、 掌控板扩展板 1块、AI视觉传感器1个、数字大按钮2个
2. 软件Mind+ V1.7.2 RC3.0 （下载地址： www.mindplus.cc ）
3. 课件及演示视频
※项目方案介绍
该项目的目标是实现班级学生考勤智能化，无需班主任亲自到场，智能识别学生人脸信息，并通过物联网平台将结果实时推送到教师端设备，还可扩展出推送给学生家长的功能。 图1在教室门口部署一台考勤设备（见图2）: （1）人脸数据采集:按照学号顺序对学生人脸进行采集并编号；（2）人脸识别并处理:当识别到某个学生人脸信息时，将该生学号传到EasyIoT物联网平台。 图2教师手中的显示设备（见图3），使用的主控板为行空板，在屏幕上显示全班学生名单（名单从电子表格读取，方便更新），初始状态为红色，当接送收到某生到教室信息后，该生名字显示为绿色。并有“重置”按钮，可在每次考勤前进行复位，界面中还有一个时钟，方便看时间。可扩展功能很多:自动标注迟到人员，考勤结果写入电子表格保存等。 图3 ※制作过程
一、物联网平台设置
1. 登录EasyIoT物联网平台（网址https://iot.dfrobot.com.cn/，没有账号需先注册） 图42. 进入“工作间”，添加一个名为“班级考勤系统”的新设备 图5二、制作一份学生名单文件（xls文件格式） 图6三、硬件材料准备 图7四、硬件连接
显示设备为一块行空板，无外接设备，使用时通过USB线连接电脑即可实现加载程序和供电。
考勤设备各部件连接方法：（1）掌控板插入扩展板插槽中（此扩展板为micro:bit扩展板，用于掌控板时需要反插）；（2）AI视觉传感器连接到I2C接口（5V）；（3）数字按钮分别连接到P1、P2引脚。 图8注：如果使用的IO扩展板无5V电压输出引脚，需要通过外接电源给AI视觉传感器单独供电！
连接好的实物图： 图9 五、程序设计
（一）考勤设备端程序
编程思路：1. 不停地读取摄像头识别结果，将结果与已学习的学生人脸数据进行比对，如果某生的人脸数据与结果相符，则将该生的学号发送到EasyIoT平台。2. 如果连接到P1引脚的数字按钮被按下，则清除摄像头中保存的所有人脸数据。3. 如果连接到P2引脚的数字按钮被按下，则学习一个新的人脸数据。
程序流程图： 图10
操作步骤：1. 打开编程软件Mind+，切换到“上传模式” 图11 2. 加载扩展模块：掌控板、AI摄像头、Wi-Fi、MQTT 图123. 编写程序 图134. 点击“上传到设备”，将程序上传到掌控板 图14（二）显示设备端程序
编程思路：1. 在行空板的屏幕上显示班级学生的姓名，名单从电子表格中获取，默认颜色为红色。2. 当“重置”按钮被点击时，将所有学生姓名颜色重新设置为红色。3. 当收到EasyIoT平台发来的消息时，将对应学号的学生姓名颜色设置为绿色。
程序流程图： 图15操作步骤：1. 将行空板连接到WI-Fi 图16 2. 打开编程软件Mind+，切换到“Python模式” 图17 3. 加载扩展模块：行空板、MQTT-py、xlrd 图184. 将学生名单电子表格文件拖入当前项目中 图195. 编写程序 图20 图21 6. 点击“运行”按钮，将程序上传到行空板 图22六、外型制作
1. 使用制图软件进行造型设计 图232. 使用激光切割机进行加工 图243. 组装设备 图25※效果展示
1. 学习人脸：将摄像头对准需要学习的人脸，按下“学习”按钮 图26 2. 清除数据：按下“清除”按钮，所有保存的人脸数据会被清除 图27 3. 识别人脸：摄像头自动识别画面中是否存在学习过的人脸，并将学号发送出去； 显示端收到消息后，将该生的姓名显示为绿色。 图28※反思与建议
本项目是一个较为简单的物联网案例，其中结合了人工智能技术。在信息传递上，只涉及了单向传输，没有体现出双向交互。但是，双向交互控制的实现原理是相同的，希望学习者运用时能举一反三。
项目的功能比较简单，可以看作是一个基础功能，大家还可以进行扩展，比如推送信息给家长、统计迟到人员、自动重置等等。如果能加入更多的硬件材料，相信能做出一个非常完整的项目。
666666 哇，牛，老板看了都找你订购 牛牛牛牛牛 这是个好东西 6666666666666666666666666666666 棒棒棒！！！！！！ 你好，这边参考你的作品制作后不能实现不知道出什么问题 cristale 发表于 2022-11-18 10:53
你好，这边参考你的作品制作后不能实现不知道出什么问题
物联网平台能不能接收到数据 楼主，我能要一份激光切割图纸和源程序吗？你弄的很细心，想慢慢研究，邮箱：1473742008@qq.com 二哈和掌控板没法建立通信呢 请问，一点击学习按钮掌控板就重启，这是设么原因啊，谢谢{:5_179:} 文三木 发表于 2024-11-20 10:21
请问，一点击学习按钮掌控板就重启，这是设么原因啊，谢谢
抱歉，这种情况我还没遇到过，不清楚问题所在 方便分享作品激光切割图纸吗？可以付费，549626347@qq.com
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