【电子DIY作品】儿童任务激励系统｜AI 自动批改作业+Ai-WV01-32S+BW21/Android

[WT-0213]

家庭儿童任务打卡、积分奖励与 AI 作业识别系统

基于安信可模组打造，包含硬件终端、Android 客户端、后台服务、MCP 小智接入四部分。全程使用免费大模型即可运行。

项目演示视频

演示一
点击观看（Bilibili）

演示二
点击观看（Bilibili）

整体架构

提供两套可选链路：

1. Ai-WV01-32S + Android 手机/平板

   • Ai-WV01-32S 作为语音主控，支持语音问答，可联动 Android APP 实现设备操控。
   • Android 端调用本机摄像头拍摄作业，识别速度优于 RTSP 方案，画面直观。
   • 设想采用磁吸结构，手机无法实现磁吸时改用平板，计划在平板摄像头位置加装反光镜复刻学习机拍摄结构。

2. Ai-WV01-32S + BW21 RTSP 摄像头 + 服务端

   • BW21 输出 RTSP 视频流，用于作业拍照识别、对错判定并给出学习建议。
   • 原始 RTSP 延迟较高，经过服务端与编码参数反复调试、限制分辨率后达到可用状态。

RTSP 摄像头 BW21

之前制作的 基于BW21-CBV-Kit火灾隐患警报器。

尝试过 Ai-WV01-32S+BW21+小安派 R1/R2 的组合，服务端配合 AI 开发持续二十余天，解决 RTSP 延迟后才稳定使用。

Ai-WV01-32S 代码在原有基础上微调了串口数据部分，准备对接小安派R1。

初衷是为孩子规划每日任务，清晰展示完成情况，通过兑换奖励激励习惯养成。

硬件设计

模块化连接方案

测试过 pogopin 和弹片连接器，前者占空间，后者不易固定，最终放弃免插拔方案，先完成外壳设计。

Ai-WV01-32S 外壳

核心模块 Ai-WV01-32S

Ai-WV01-32S 固件与烧录

• 仓库地址：https://gitee.com/Ai-Thinker-Open/aipi-palchatv1
• 使用体验参考：【小安AI】Ai-WV01-32S模组使用体验
• 参考电路图：

• 更多参考：Ai-WV02-32S 这不就跑起来了么
• 配网教程：安信可AiPi-PalChatV1 开箱 + 配网

重要：如果出厂为商用版固件，务必先联网授权再烧录开源版，否则授权可能失效。

推荐固件列表

适用型号	固件号	描述	版本	UART-MCP	下载链接
AiPi-PalChatV1	X020	初版出厂固件	V1.9	❌	下载
AiPi-PalChatV1	X020	兼容商用版	V2.1	❌	下载
AiPi-PalChatV1	X020	支持MCP控制 (Ai-WV01同款)	V2.3	❌	下载
AiPi-PalChatV1 离线	X020	离线语音固件 (适用于V1.9)	V1.0	❌	下载
AiPi-PalChatV1	/	串口MCP交互固件	V2.8	✅	下载
AiPi-PalChatV1	/	角色“湾湾小何”提示音测试	V2.9	❌	下载
AiPi-PalChatV1	/	角色“天才童声”提示音测试	V2.9	❌	下载
AiPi-PalChatV1	/	角色“佩奇猪”提示音测试	V2.9	❌	下载
AiPi-PalChatV1	/	角色“湾湾小何”提示音测试 (UART-MCP)	V3.0	✅	下载
AiPi-PalChatV1	/	英文版固件	V2.9	❌	下载
AiPi-PalChatV1	/	角色“湾湾小何”提示音测试 (UART-MCP V3.2)	V3.2	✅	下载

烧录接线（无 Type-C 底板时）

USB转TTL	Ai-WV01-32S
5V（可选）	5V（功放）
3V3	3V3
GND	GND
TXD	RXD
RXD	TXD
DTR	IO8
RTS	EN

若已设计 PCB 含 Type-C 口，则直接插线烧录。

烧录软件：BouffaloLabDevCube-v1.9.0
推荐串口工具：CP2102 或 CH340

BW21 RTSP 摄像头代码

#include "WiFi.h"
#include "StreamIO.h"
#include "VideoStream.h"
#include "RTSP.h"

#define CHANNEL 0

VideoSetting config(VIDEO_D1, CAM_FPS, VIDEO_H264, 0);
RTSP rtsp;
StreamIO videoStreamer(1, 1);

char ssid[] = "WIFI";
char pass[] = "密码";
int status = WL_IDLE_STATUS;

void setup() {
    Serial.begin(115200);
    while (status != WL_CONNECTED) {
        Serial.print("Attempting to connect to WPA SSID: ");
        Serial.println(ssid);
        status = WiFi.begin(ssid, pass);
        delay(2000);
    }

    config._gop = CAM_NN_GOP;
    config.setBitrate(1600000);
    config._rc_mode = 1;
    config.setH264EncParams(31, 66, 0);

    Camera.configVideoChannel(CHANNEL, config);
    Camera.videoInit();
    Camera.setQLen(CHANNEL, 2);

    rtsp.configVideo(config);
    rtsp.begin();

    videoStreamer.registerInput(Camera.getStream(CHANNEL));
    videoStreamer.registerOutput(rtsp);
    if (videoStreamer.begin() != 0) {
        Serial.println("StreamIO link start failed");
    }

    Camera.channelBegin(CHANNEL);
    delay(1000);
    printInfo();
}

void loop() {}

void printInfo() {
    Serial.println("------------------------------");
    Serial.println("- Summary of Streaming -");
    Serial.println("------------------------------");
    Camera.printInfo();
    IPAddress ip = WiFi.localIP();
    Serial.println("- RTSP -");
    rtsp.printInfo(ip.get_address());
}

服务端部署
服务端是一个 Go 语言编写的家庭任务与积分管理系统，带 Web 管理界面，数据存储在 SQLite 中（纯 Go 驱动，不依赖 CGO），单二进制运行，支持 Windows/Linux/macOS（含 ARM）。

快速启动（预编译二进制）
从 dist/ 目录选择对应平台文件直接运行：

Windows: kids-task-manager_windows_amd64.exe

Linux x86_64: kids-task-manager_linux_amd64

Linux ARM64: kids-task-manager_linux_arm64

macOS Intel: kids-task-manager_darwin_amd64

macOS Apple Silicon: kids-task-manager_darwin_arm64

执行后浏览器访问 http://localhost:8080。

Linux 系统部署示例
硬件：高通410 Wi-Fi棒（Debian），配合 Lucky 反向代理与免费域名（dnshe.com），使用扩展板增加网口。

内存占用极低：

mkdir /opt/kids-task-manager/
wget https://gitee.com/lazy-ai/kids-task-manager/raw/master/dist/kids-task-manager_linux_arm64
chmod 777 kids-task-manager_linux_arm64
sudo chown -R $USER:$USER /opt/kids-task-manager
创建 systemd 服务 /etc/systemd/system/kids-task.service：

ini
[Unit]
Description=Kids Task Manager Service
After=network.target

[Service]
User=user
Group=user
WorkingDirectory=/opt/kids-task-manager
ExecStart=/opt/kids-task-manager/kids-task-manager_linux_arm64
Restart=on-failure
RestartSec=3

[Install]
WantedBy=multi-user.target

启动与自启：

sudo systemctl daemon-reload
sudo systemctl enable kids-task.service
sudo systemctl start kids-task.service
静态图片服务（用于作业图片 URL 访问）
使用 busybox httpd 提供图片目录访问，同样注册为 systemd 服务：

sudo nano /etc/systemd/system/img-httpd.service
内容：

ini
[Unit]
Description=Busybox image static server
After=local-fs.target network.target

[Service]
Type=forking
ExecStart=/usr/bin/busybox httpd -h /mnt/sdcard/images -p 0.0.0.0:8081
Restart=on-failure
RestartSec=5

[Install]
WantedBy=multi-user.target

启用：

sudo systemctl daemon-reload
sudo systemctl enable img-httpd
sudo systemctl start img-httpd

访问 http://:8081/图片名称 即可。

功能截图

功能特性
家庭成员管理：添加家长和孩子，任务与积分按孩子独立管理。

任务排期：支持单次某天、日期区间、每天、每周（指定星期几）、每月（指定几号）。

积分与奖励：完成任务实时加分；家长设置奖励（可限量或无限）；孩子用积分兑换，支持取消兑换并退还积分与库存。

奖励定向：可指定奖励仅某孩子可见可兑。

日历视图：月历按完成度着色，可点击日期勾选任务，也支持周/月概览。

作业检查：为每个孩子建立检查记录，包含科目、内容、附件图片、错题列表（题目/答案/备注）。

AI 检查：上传作业图片或填写图片 URL，调用大模型自动识别并生成检查记录，支持自动重试（应对模型繁忙）。

登录保护：默认密码 123456，可修改。

API 接口一览
所有接口开启 CORS，支持跨域调用。除登录和健康检查外均需携带 Authorization: Bearer <token> 或 X-Auth-Token 头。

成员：GET/POST/PUT/DELETE /api/members

任务：GET /api/tasks?member=...、GET /api/tasks/range、POST/PUT/DELETE /api/tasks

任务实例：POST /api/instances/toggle（切换完成状态）

奖励：GET/POST/PUT/DELETE /api/rewards

兑换：POST /api/rewards/{id}/redeem、POST /api/redemptions/{id}/cancel、GET /api/redemptions?member=...、DELETE /api/redemptions/{id}

日历：GET /api/calendar?member=&year=&month=

汇总：GET /api/summary?member=

历史：GET /api/history?member=

检查记录：GET/POST/PUT/DELETE /api/checks

AI 检查：POST /api/checks/ai

登录：POST /api/login、POST /api/logout

系统设置：GET/PUT /api/settings/access（密码）、GET/PUT /api/settings/ai（大模型配置）

详细调用示例见项目仓库。

大模型配置（以智谱 GLM 为例）
注册并登录 智谱开放平台

在控制台创建 API Key

在系统配置中填入：

启用 AI 检查

API Key

模型：glm-4.6v-flash

Base URL：https://open.bigmodel.cn/api/paas/v4/chat/completions

可设置重试次数

免费模型可能提示访问量过大，服务内置重试机制，或更换付费模型提升体验。

小智 MCP 接入
源码：https://gitee.com/lazy-ai/go-mcp-task

该组件作为 kids-task-manager 的 sidecar 运行，将本地摄像头抓拍、作业识别、成员/检查查询、计算器等功能包装为 MCP 工具，支持本地 stdio 和云端 WebSocket（小智）调用。

暴露的工具：计算器、配置查看、摄像头列表、成员列表、抓取摄像头帧、作业检查（抓帧+识别）、检查记录列表。

启动方式：在 kids-task-manager 的 MCP 设置中开启自动启动，可配置小智接入点。修改接入点会自动重启 sidecar。

连接保护：云端 WebSocket 断开后指数退避重连；耗时工具不会阻塞心跳，避免反复重连。

编译后与 kids-task-manager 二进制放置同一目录即可自动管理。

项目仓库地址

服务端：https://gitee.com/lazy-ai/kids-task-manager

MCP 任务服务：https://gitee.com/lazy-ai/go-mcp-task

附件
外壳文件.zip

AiPi-WV01-32s.zip

[Yaqing-Zheng]

nice~

[WT-0213]

感觉github访问不用魔法，有一丢丢慢。

[Yaqing-Zheng]

对的，毕竟国外网站。