基于树莓派的智能魔镜

NinthCode · 发表于 2018-1-9 21:54:57

本帖最后由 ky123 于 2018-1-31 14:05 编辑

首先，感谢E络盟官方提供的树莓派，谢谢大佬~~给大佬鞠躬，哈哈哈
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一、项目名称：pandora，基于树莓派的智能魔镜
1.原理介绍：（其实原理很简单~~）
树莓派魔镜显示原理其实很简单，就是一块原子镜，也就是双面镜，后面放上一块屏幕，因为屏幕上面现实的字的亮度高于前面，所以，字就透过来了，同时，没有字的地方设置为黑色背景，于是人们还可以把他当作一面普通的镜子。至于显示的东西，是使用chrome浏览器的kiosk模式，（该模式说白了就是全屏模式，没有了上面的状态栏。)，开机启用kiosk模式，并打开一个网页，网页的指向的地址，是本机部署的一个NodeJS服务器。
系统架构图：
Image 1.png

现在网上有很多的魔镜帖子，但是大多数服务器用的都是老外写的那个代码，神烦（不过写的很D），所以就打算自己撸一个，于是就开始了苦逼的代码之路。
2.功能介绍：
1）显示时间，天气的信息
2）根据编写的问候语规则，动态生成问候语，比如节日问候、天气转凉穿衣提醒、日常问候等。
3）人脸识别功能，系统已知的人员使用镜子时，摄像头会对使用者进行人脸识别生成动态问候语，例如，你好，薇薇
4）实时新闻抓取，支持自己编写新闻抓取插件，系统现内置OSChina新闻，新浪科技新闻，历史上的今天三种。
5）屏幕休眠唤醒，使用时唤醒屏幕。
3.模块介绍：
NodeJS服务器使用ExpressJS框架，前端模板使用EJS，系统分为:前端模块、新闻模块、JOB任务模块、问候语生成器、摄像头人脸识别模块。
前端模块：前端模块最为简单，主要是编写显示样式，使用的是bootstrap前端框架，EJS代码较少，主要是JS逻辑比较多，主要代码：
EJS模板代码：

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<title><%= title %></title>
<meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1">
<link href="//cdn.bootcss.com/bootstrap/3.3.0/css/bootstrap.min.css" rel="stylesheet">
<link rel='stylesheet' href='/stylesheets/style.css' />
</head>
<body>
<div>
<div class="clock">
<div id="clock-date" class="clock-fonts-color-size-date">星期* ****年**月**日</div>
<div id="clock-hm" class="clock-fonts-color-size-hm">** : **</div>
<div id="clock-sec" class="clock-fonts-color-size-sec">**</div>
</div>
<div class="weather">
<div id="todaytemp" class="weather-today">*℃~*℃</div>
<div id="todayweather" class="weather-today">多云</div>
<div id="todaywind" class="weather-today">西北风 3-4级</div>
<div id="nowtemp" class="weather-today">实时温度：5℃（5分钟前更新）</div>
<div id="airstatus" class="weather-today">空气质量：优（30）</div>
</div>
</div>
<div class="welcome" id = "welcome">
你好，陌生人。
</div>
<div class="news" id = "news">
<div id="title" class="title"></div>
<div id="abstract" class="abstract"><div>
</div>
<script src="//cdn.bootcss.com/jquery/2.1.1/jquery.min.js"></script>
<script src="//cdn.bootcss.com/bootstrap/3.3.0/js/bootstrap.min.js"></script>
<script src="//cdn.bootcss.com/jquery-cookie/1.4.1/jquery.cookie.min.js"></script>
<script src="//cdn.bootcss.com/jquery-backstretch/2.0.4/jquery.backstretch.min.js"></script>
<script src="/javascripts/index.js"></script>
<script src="/javascripts/socket.io/socket.io.js"></script>
</body>
</html>

复制代码

JS代码：

/*
* @Author: Nicot
* @Date: 2016-03-29 23:12:03
* @Last Modified by: Nicot
* @Last Modified time: 2018-01-09 20:50:36
*/
//落日时间
var ss = {
ssh: 18,
ssm: 0
};
var sr = {
srh: 6,
srm: 0
};
jQuery(document).ready(function() {
$.backstretch("/images/black.png");
$.updateDateTime(document);
setInterval(function() {
//更新时间
$.updateDateTime(document);
},1000);
var socket = io();
socket.on('connect', function() {
socket.emit('hello', '你大爷');
});
socket.on('welcome', function(msg) {
var welcome = document.getElementById('welcome');
var date = new Date();
console.log(msg);
var welcomeMsg = JSON.parse(msg);
if(welcomeMsg.type == 'come' || welcomeMsg.type == 'connect') {
if(date.getHours() >= sr.srh && date.getHours() < 9) {
welcome.innerText = '早上好，' + welcomeMsg.msg + '，开心快乐每一天哦！';
} else if(date.getHours() >= 12 && date.getHours() < ss.ssh) {
welcome.innerText = '下午好，' + welcomeMsg.msg + '^_^';
} else if(date.getHours() >= 9 && date.getHours() < 12) {
welcome.innerText = '上午好，' + welcomeMsg.msg + '^_^';
} else {
welcome.innerText = '晚上好，' + welcomeMsg.msg + '^_^';
}
} else {
welcome.innerText = welcomeMsg.msg;
}
});
socket.on('weather', function(msg) {
$.updateWeather(document, msg);
});
socket.on('news', function(msg) {
var title = document.getElementById('title');
var abstract = document.getElementById('abstract');
var news = JSON.parse(msg);
title.innerText = '[' + news.type + ']' + news.title;
abstract.innerText = news.abstract == '' ? '' : news.abstract.substring(0, 100) + '...';
});
});
(function($){
Date.prototype.Format = function (fmt) { //author: meizz
var o = {
"M+": this.getMonth() + 1, //月份
"d+": this.getDate(), //日
"H+": this.getHours(), //小时
"m+": this.getMinutes(), //分
"s+": this.getSeconds(), //秒
"q+": Math.floor((this.getMonth() + 3) / 3), //季度
"S": this.getMilliseconds() //毫秒
};
if (/(y+)/.test(fmt)) fmt = fmt.replace(RegExp.$1, (this.getFullYear() + "").substr(4 - RegExp.$1.length));
for (var k in o)
if (new RegExp("(" + k + ")").test(fmt)) fmt = fmt.replace(RegExp.$1, (RegExp.$1.length == 1) ? (o[k]) : (("00" + o[k]).substr(("" + o[k]).length)));
return fmt;
}
$.updateDateTime = function(doc) {
var clockhm = doc.getElementById('clock-hm');
var clocksec = doc.getElementById('clock-sec');
var clockdate = doc.getElementById('clock-date');
var weekArr = ['一', '二', '三', '四', '五', '六', '日'];
var week = weekArr[new Date().getDay()];
clockdate.innerText = new Date().Format("yyyy年MM月dd日") + " " + "星期" + week;
clockhm.innerText = new Date().Format("HH:mm");
clocksec.innerText = new Date().Format("ss");
}
$.updateWeather = function(doc, msg) {
var weather = JSON.parse(msg);
if(weather.type == 'nowWeather') {
var nowtemp = doc.getElementById('nowtemp');
var updateTime = new Date(weather.updateTime);
nowtemp.innerText = '实时温度：' + weather.weather.tmp + '℃ 天气：' + weather.weather.cond_txt;
} else if(weather.type == 'nowAir') {
var airstatus = doc.getElementById('airstatus');
var qlty = weather.air.qlty == undefined ? '极好': weather.air.qlty;
airstatus.innerText = '空气质量：' + qlty + '（' + weather.air.aqi + '）';
} else if(weather.type == 'todayWeather') {
var todaytemp = doc.getElementById('todaytemp');
var todayweather = doc.getElementById('todayweather');
var todaywind = doc.getElementById('todaywind');
var today = weather.forecast[0];
todaytemp.innerText = today.tmp_min + '℃ ~ ' + today.tmp_max + '℃';
ss.ssh = parseInt(today.ss.split(':')[0]);
ss.ssm = parseInt(today.ss.split(':')[1]);
sr.srh = parseInt(today.sr.split(':')[0]);
sr.srm = parseInt(today.sr.split(':')[1]);
var date = new Date();
if(date.getHours() > ss.ssh && date.getMinutes() > ss.ssm) {
todayweather.innerText = today.cond_txt_n;
} else {
todayweather.innerText = today.cond_txt_d;
}
todaywind.innerText = today.wind_dir + ' ' + today.wind_sc + '级';
}
}
})(jQuery);

复制代码

JS代码还引入了了socket.io的客户端，用于实时通信。
新闻模块：
新闻模块先包含三种新闻抓取，分别是OSChina、新浪科技、历史上的今天，新闻模块可扩展，只要添加相应的抓取代码即可。网页爬虫使用：cheerio插件。
JOB任务模块：
任务模块主要是系统的一些功能的定时任务，如：定时天气情况、空气情况、实时天气的获取与推送，问候语的定时生成与推送、新闻的定时抓取与推送、摄像头模块的检测与重启等，定时任务使用：node-schedule模块。
问候语生成器：
问候语生成器使用vm模块，动态编译用户定义的规则，生成问候语，用于支持节日问候、天气提醒等功能。规则代码例子：

/*
* @Author: Nicot
* @Date: 2018-01-03 00:25:31
* @Last Modified by: Nicot
* @Last Modified time: 2018-01-07 15:28:56
*/
module.exports = {
random: ['weather', 'festival'],
connect: [
{
expression: 'true',
characters: ['很高兴见到你！', '你来啦~', '恭喜您成功连接系统'],
level: -1
}
],
weather: [
{
expression: 'weather.temp < -1',
characters: ['天气有点冷~，多穿点衣服！', '天气凉，注意保暖哦', 'so cold ~~'],
level: 2
},
{
expression: 'weather.wind > 4',
characters: ['今天有大风哦，注意安全！'],
level: 1
},
{
expression: 'weather.weather == 0',
characters: ['今天有雨，别忘记带伞！', '今天可能会下雨哦~~'],
level: 3
},
{
expression: 'true',
characters: ['今天天气不错，哈哈', '风和日丽啊，祝你开心哦~'],
level: -1
}
],
festival: [
{
expression: 'date.m == 2 && $.date.d == 18',
characters: ['祝你生日快乐哦', '生日快乐，哈哈'],
level: 3
},
{
expression: 'date.m == 2 && $.date.d == 25',
characters: ['薇薇生日快乐哦！'],
level: 3
},
{
expression: 'festival.indexOf("元旦") >= 0',
characters: ['元旦快乐~~'],
level: 3
}
]
};

复制代码

摄像头人脸识别模块：
人脸识别模块主要代码使用python编写，主要硬件包括：摄像头X1，人体识别模块X1，红外传感器X1（莫名其妙烧坏了。。。。），系统在启动时会启动一个子进程，执行python脚本，并且会定时检验脚本的存活，如果python脚本推出，则会重启脚本，人脸识别使用face++提供的接口，首先根据人体识别模块与红外传感器判断是否有人，如果有人则进行拍照，然后进行人脸识别，如果在系统内置的集合中找到该人脸，则给系统推送一个消息，并将人名推送给前台显示页面进行问候语显示。当检测到人走之后，会显示其他问候语。
4.应用源代码：https://github.com/NinthCode/pandora.git
5.硬件连接图：
微信图片_20180102232521.jpg