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基于图像识别技术的作业提交助手

本帖最后由章于 2023-9-18 10:01 编辑

【项目背景】

同学们早上一到教室，第一件事就是交作业，对于作业提交情况一般情况下都是人工统计的，要么作业交到小组长那，由小组长或课代表向老师汇报作业提交情况，或者直接交到老师那儿，老师自己清点提交情况，这样比较麻烦，于是就想到做一个作业提交助手，助小组长和老师一臂之力。

【功能介绍】

1、设计了语文、数学、英语、科学四门学科，通过旋转角度传感器来选择要上交作业的科目。

2、掌控板屏幕上会显示提交作业的科目及未提交作业同学的名字等信息。

3、光敏传感器检测有没有作业本放在上面，如果有作业本放在上面表示有同学要提交作业了，这时HuskyLens AI摄像头就会去判断提交作业的同学，并把屏幕上相应同学的名字删除掉。

4、语音合成模块能随时播报提交作业和未交作业同学的姓名。

【硬件清单】

序号	硬件	数量	功能
1	掌控板	1	主控板，屏幕显示相关信息。
2	掌中宝拓展板	1	方便接线
3	HuskyLens AI摄像头	1	识别提交作业的学生信息
4	光敏传感器	1	检测有无作业本提交
5	角度传感器	1	选择相应科目
6	语音合成模块	1	语音播报提交作业的相关信息。
7	结构件等

【设计组装】

1、外观结构设计与切割

外观结构的材料采用3MM的椴木板，根据硬件组装的需求及作品外观的设想，先利用LaserMaker软件在电脑上设计出其外壳图纸，再用激光切割机切割出来。外观结构设计图。

2、把光敏传感器利用热熔胶固定在中面板的相应位置。

3、把角度传感器用热熔胶固定在前面板上。

4、把语音合成模块用热熔胶固定在后面板上。

5、把底部部分围起来并接上杜邦线，再把中面板组安装上。

6、把上部组合起来，再与下部用401胶水粘合在一起。

7、把掌控板和掌中宝扩展板用螺丝固定安装在顶面板上。

8、把HuskyLens AI摄像头安装到顶面板上。

9、把各个传感器按照接线图提示与掌中宝扩展板进行连接。

10、最后再把顶面板安装上固定好，这样整个结构就组装完成了。

【程序编写】

1、程序的编写软件是Mind+，打开Mind+软件，切换到上传模式。

2、点击左下角的扩展，弹出相应窗口，在“主控板”选项卡中选择“掌控板”，在“传感器”选项卡中选择“HUSKYLENS AI摄像头”，在“执行器”选项卡中选择“语音合成模块”，最后点击左上角的返回回到编程主界面。

3、接下来进行一些初始化设置，新建了个“初始化”函数把它接在主程序下，“初始化”函数里定义了两个变量，分别是“科目”、

“人数”，接着屏蔽显示相关的文字内容，然后再对“HUSKYLENS AI摄像头”、“语音合成模块”进行一些初始化设置。接着在下面放四个自定义函数，分别是“语文学生信息”、“数学学生信息”、“英语学生信息”、“科学学生信息”，这四个函数里的程序主要功能是创建学生的信息列表，供后面提交作业时查询统计使用，这里要建4个列表是因为要对四门学科分别进行查询统计，所以各学科分别建了一个列表。

4、自定义五个函数分别是“科目选择”、“语文作业提交”、“数学作业提交”、“英语作业提交”和“科学作业提交”，“科目选择”函数里的程序主要功能是判断当前选择是哪个科目，而“语文作业提交”、“数学作业提交”、“英语作业提交”和“科学作业提交”函数里的程序功能是判断作业提交的学生并作相应的处理，具体程序后面会详细说。

在主程序的循环执行中先放入“科目选择”函数，进行科目判断，如果变量“科目”等于1就表示选择的语文科目，所以执行“语文作业提交”函数里的程序，如果变量“科目”等于2就表示选择的数学科目，所以执行“数学作业提交”函数里的程序，以此类推，而如果变量“科目”等于0就表示不在四门学科选择范围内，就让屏幕显示相应的文字提示。

5、科目选择是通过旋转角度传感器来实现的，所以在“科目选择”函数中通过读取角度传感器值的范围来确定当前选择的科目，把值分成6个区间，第一区间和最后区间表示不在四个科目选择范围内容，所以把变量“科目”的值设为0，第二区间表示选择的科目是语文，所以把变量“科目”的值设为1，同样道理，变量“科目”的值为2时，表示数学学科，变量“科目”的值为3时，表示英语学科，变量“科目”的值为4时，表示科学学科。而变量“语文显示”、“数学显示”、“英语显示”和“科学显示”主要是用来控制相关文字在掌控板屏幕是否刷新。

6、“语文作业提交”函数主要功能是学生在提交语文作业时，根据标签识别来确定提交作业的学生，然后删除“语文”列表中该学生的姓名这一项，表明该学生作业已提交了，并让语音合成模块播放相应的提示语音，最后把“语文”列表中的各项（没交作业的学生名字）在屏幕上显示出来。

“语文作业提交”函数完整程序如下图，“数学作业提交”、“英语作业提交”和“科学作业提交”函数里的程序与“语文作业提交”函数基本上一样，在这里不再作说明。

7、按A键对当前科目提交情况进行重置。

8、按B键可以播报当前科目未提交作业的学生姓名，因为未提交作业的学生姓名都在相对应学科列表中，已提交的会删除，所以通过逐一查询相关科目列表，然后让语音合成模块播放查询的内容，直到列表查询结束。

9、完整程序如图所示：

【结语】

作业提交助手这个作品程序有点烦杂，在编写的过程中通过不断地行调试修改，最终达到了预期目标。那这个作品还有没有提高的空间呢，当然有了，现在这个相当于单机版的，如果我们再给它加上物联网相关的功能，使之成为网络版的，这样数据就会上传保存到物联网平台上，这样可以随时随地查看作业提交情况。有兴趣的读者要以尝试做一个物联网版本的作业提交助手。

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