【比赛优秀作品】蒸蒸日上，海纳百川

蒸蒸日上，海纳百川

作品来源：第五届全国青少年人工智能挑战赛-开源硬件创意智造专项赛优秀作品
参赛学生：上海市金山初级中学 桑铭鸿  向怡洁
指导老师：唐子奕

背景介绍

海纳百川，追求卓越，开明睿智，大气谦和便是上海的城市精神。在上海，大家看到的便是这幅美景：绚丽的霓虹灯凸显着东方明珠的辉煌，外滩的洋房让人在这座城市中迷惘，黄浦江上耀眼的光芒却有一种近代的沧桑。它既带有着古时的高雅气息，又有着绝美的现代气息。这里的大街上人流如潮、车水马龙，明珠塔上点点繁星，熠熠生辉，光影流动，外滩的景色可以说是变幻奇妙！弄堂中老上海人将油灯点亮，星星点点照亮长廊，临街的商铺里是美丽的衣裳，在街上走着走着就会听到熟悉的吆喝声，或是耳熟的沪剧！这里随处可见的小食铺，一天都不能吃个遍！但凡有人经过，都会去找找这里的特色小笼包，再买上一笼，怎么不算满足呢！当然，有了美食就少不了美景，乘上外滩边的轮船，坐上绿皮火车或者是磁悬浮列车，一起来领略上海的美妙吧！

确定方向

我们该如何通过这次的作品来凸显出我们想要表达的点子呢？我们通过头脑风暴，先梳理出一个逻辑，分别制作出传统上海的摸样以及现代化的上海，将它们融合起来，吸引小伙伴们来上海游玩，最后确定的是以一种趣味的形式来给用户们展现上海的效果。

方案设计

我们对两个景象的功能设计：通过交互效果来体现上海的人情风味，表现出热闹的气氛，同时利用手工制作来制造出高楼大厦的造型，体现出繁华的景象及车水马龙的情境。我们融合了传统的与现代的上海，使得作品更有吸引力。

对于“蒸蒸日上，海纳百川”整个作品，名字是我们通过上海的城市精神而得出的一条思路，并且我们将“上”与“海”融入在了这两个词里面，程序中，我们会根据人物检测靠近，来引发灯光效果和声音效果，给用户带来灯光视觉盛宴。同时我们将这些景点融合在一起，把上海的特色、美食、景色介绍给小伙伴。

草图原型

一开始，我们以各自的想法进行草图绘制，之后我们进行多次讨论，并且重绘。

程序设计思路

1. 借用EasyIoT平台，实现掌控板上智能交互装置和实时模式的功能进行通信。

2. 通过颜色识别传感器和LED灯实现检测到红色出发灯亮效果。

3. 通过按钮控制舵机，实现介绍上海美食的效果。

4. 通过光线传感器控制RGB灯带，实现在黑夜点亮东方明之的效果。

5. 通过Mind+实时模式的语音识别功能，控制舵机，实现展示沪剧的效果。

6. 所有的智能交互装置通过物联网功能结合实时模式，实现触发效果时，播放背景音乐。当红外避障检测到前面有人时，可以用实时模式的语音识别和声音播放功能进行实时互动。

7. 通过红外遥控控制基于Micro：bit的机器人平台进行移动。

8. 完整程序参考。

上传模式

上传模式

实时模式

硬件连接图

创作过程

步骤1 一起调研

我们探究了上海的从古到今，并且观察了上海的一些变化，从而我们得出了现在的方案。

步骤2 小队分工

桑铭鸿负责编程和结构设计，向怡洁负责文档整理及采购。

步骤3 作品底座设计

我们用激光切割机切出了底座的板子以及戏台的轮廓和它的柱子，我们还将人工智能视觉传感器、舵机、数字大按钮模块、RGB灯带、颜色识别传感器、模拟环境光线传感器、显示屏、红外避障传感器及红色LED灯珠分别穿过用激光切割过的孔中，最后我们用热熔胶封闭了底座插口的空隙。

步骤4 建筑设计

在每一个建筑上面我们都进行了装饰，主要的底色和造型我们都利用了丙烯颜料和快递盒或彩泥来搭建，装饰上，我们也采用了彩泥进行装饰，我们还利用大白兔的糖纸制作了小人，用订书钉制作了高楼，用衍纸制作了水滴型的建筑物，同时，我们的万国建筑群利用了化妆品的空瓶子，外滩边的风景我们画在了可以立起来的硬纸板，跳房子的设计我们利用简单的裁纸技术，弄堂的房子上以及普通的房子上我们都彩打出了相应的图片，普通的房子上我们贴上了金山农民画，更能体现上海的特色。

步骤5 装饰设计

我们用大白兔糖纸折出了小人并放置在跳房子旁边，使得它更贴近生活，其他的装饰效果我们基本都是利用彩泥做到的。

硬件清单

2✖	WS2812 RGB 全彩灯带（7灯珠）
2✖	DFRobot DF9GMS 180° 微型舵机
1✖	Gravity: 模拟环境光线传感器(Arduino兼容)
1✖	掌控板2.0编程入门学习主控板 掌控板由创客教育专家委员会推出，支持Mind+和BXY编程
2✖	Gravity: IO 传感器扩展板 V7.1
1✖	Gravity: 数字大按钮模块 黄色
1✖	Gravity: 数字红色LED发光模块(Arduino兼容)
1✖	Gravity: I2C颜色识别传感器 - TCS34725
1✖	Gravity: 二哈识图（HuskyLens）AI 视觉传感器 Gravity: 二哈识图（HuskyLens）AI 视觉传感
1✖	Gravity: 3-80cm红外数字避障传感器
1✖	1.54" 240x240 IPS广视角TFT显示屏
1✖	Bluno主控板-第一块集成蓝牙4.0的Arduino主控板
1✖	Gravity: micro:bit Boson扩展板 (Gravity兼容)
1✖	机器人平台
2✖	12V 直流减速电机251rpm 带编码器
1✖	Gravity: IR kit红外遥控套件

遇到问题

1. 由于我们所切割的木板在运输的过程中被人顺走了，之后我们重新切割了一份，花费了很长时间。

2. 我们在第一次做一大会址的模型时利用了彩泥，但发现彩泥很难塑型，于是我们将彩泥换成了快递纸盒，并用丙烯上色。

3. 我们发现一开始的线长度都不够，于是自己用杜邦线制作了延长线。

4. 在测试程序时我们发现掌控板发烫，因为我们用胶带直接把三根线捆在一起导致短路，所以我们把这些线都分开绑并用吸管断绝它们之间的联系，最后将这个问题解决了。

附件下载

蒸蒸日上，海纳百川.zip

逻辑梳理的很清晰，很有创意

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