Учете по -добре с интелигентна настолна лампа - IDC2018IOT: 10 стъпки (със снимки)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:52

Хората в западния свят прекарват много време седнали. На бюрото, шофиране, гледане на телевизия и др. Понякога прекомерното седене може да навреди на тялото ви и да увреди способностите ви за фокусиране. Ходенето и изправянето след определено време е от решаващо значение за по -добро представяне в живота.

Като ученици прекарваме много време в учене. Опитвайки се да измислим готин проект, се замислихме за болките, които имаме в процеса на обучение. Вярвахме, че трябва да има по -добър начин за управление на изучаването на хабитите по по -добър начин, отколкото само чрез приложения и известия.

Дойдохме идея за създаване на интелигентна настолна лампа, която да ви помогне да планирате времето си, да сте наясно колко сте учили и да планирате почивките си. Интелигентната лампа се предлага с цветни LED цветове, които се променят според състоянието. Нашата лампа съдържа три опции:

1. Режим Pomodoro

Помодоро техниката е техника за изследване на производителността за постигане на максимална ефективност по време на обучение.

Можете да прочетете повече за техниката тук

Потребителят определя продължителността на проучването и времето за почивка, като по подразбиране е 25/5 минути време за проучване/почивка.

По време на учебен режим лампата ще осигурява силна топло-бяла светлина и поставя телефона ви в режим на тишина.

След изтичане на определеното време телефонът ще се включи и лампата ще покаже червен цвят, което показва, че е време за почивка. Избрахме червеното, защото това не е селска учебна лампа, насърчаваща ви да се изправите и да напуснете бюрото си:)

2. Режим на охлаждане

Лампата е оцветена в приятна и удобна светлина, за да създаде приятно околно осветление.

3. Интерактивно осветление на таймера

Лампата започва с начален цвят и променя цвета си, колкото по -дълго седите на бюрото си. Това е хубаво указание, когато хората седят 1-2 часа и повече и не искат да си отделят време с Помодоро. Това е хубава и различна алтернатива на гледането на часовника ви:)

Допълнителни функции

- Ежедневно измерване на времето за сядане

Приложението ви дава общото време, което сте прекарали на бюрото си

- Спестяване на енергия въз основа на движение

Сензор за движение открива движение, като изключва лампата след определено време на отсъствие.

- Изключване и изключване на телефона ви.

Функция, която да ви помогне да се концентрирате в режим Помодоро.

Предизвикателства и ограничения

Когато можем да мислим за проекта, ни се стори много объркващо да намерим обект или друг начин за предаване на съобщението. Искахме да използваме осветлението като начин на взаимодействие, но не бяхме сигурни къде да го поставим.

Искахме да създадем стайно осветление, може би да монтираме LED лентата на бюрото, но тези опции се оказаха малко нахални и неефективни. Освен това мислехме да създадем сладка фигура или красив обект, който да бъде обратна връзка за светлината, но в крайна сметка използвахме настолна лампа, което е съвсем логично решение:)

Друго ограничение на окабеляването. Използваме PIR сензор и ултразвуков сензор, и двата комуникират чрез проводници с платката NodeMCU. Това създава доста тромав вид на цялата система. Бъдещо подобрение е да се създаде случай, когато платката и ултразвуковите сензори вече са монтирани в лампата, а PIR сензорът комуникира чрез Bluetooth, без да се налага да опъвате дълъг кабел до стената.

Понастоящем системата е ограничена до поддръжка само на потребители на Android с заглушаване и изключване на телефона, тъй като Apple не предоставя такава услуга чрез IFTTT.

Стъпка 1: Компоненти

Хардуер

- NodeMCU Board с Wifi връзка

Използва се като основна платка на системата. Използвахме тази платка, тъй като има лесна Wifi връзка, която да се използва с Blynk

- Ултразвуков сензор HC-SR04

Използваме сензора, за да разберем дали седите на бюрото си. Сензорът е насочен към стола, така че когато някой седи, можем да го открием по неговото разстояние от сензора

- PIR сензор за движение

Сензорът за движение е окачен над бюрото, за да разбере дали някой е в стаята. Ако за X минути не е открито движение, изключваме светодиодите, за да спестим енергия

- 5m RGB LED лента

Използва се като източник на светлина, залепена вътре в стойката на главата на лампата.

- Настолна лампа с монтаж на крушка

Нуждаем се от лампа, където LED лентата може да се монтира вътре. обикновено старата настолна лампа, която използва крушки, е идеална.

Потребителски интерфейс

Приложение Blynk

Използва се като контролиращо приложение за системата. Избран заради лекотата на използване и бързото нарастване

Услуги

IFTTT

Използва се за заглушаване и включване на телефона ви с Webhooks и услуги за Android.

Стъпка 2: Свързване на сензорите

PIR сензор

Трите проводника с женски конектори.

Свържете PIR сензора към 5v VCC, заземяване и среден проводник като проводник за данни.

Свържете кабела за данни към щифт D5 в NodeMCU

Ултразвуков сензор Свържете ултразвуковия сензор към малка матрица и свържете най -левия щифт към земята и най -десния щифт към 5v vcc.

Свържете задействащия щифт към D1 и ехото към D2 в NodeMCU.

Стъпка 3: Свързване на светодиодната лента

Взехме 3 -метрова LED лента.

Първо трябва да свържем проводниците на светодиодната лента. LED лентата има два различни конектора.

Един отива към ESP и един към външен спомагателен източник на захранване. Вземете 5v източник на захранване (мобилното USB зарядно устройство е чудесен вариант). Запояйте двата Vcc и заземяващи проводника към кабела на външния източник на захранване.

Свържете към платката кабела за данни (средния) към щифт D4. След това свържете другия заземен проводник към земята.

Оставаме с неизползван захранващ кабел, това е добре.

След това трябва елегантно да увием LED лентата вътре, като използваме лепилото, с което LED лентите идват първоначално. Ако е необходимо, можете да го залепите с допълнителна лента, както направихме ние.

Стъпка 4: Монтирайте всичко заедно

Поставете PIR сензора така, че да гледа към цялата стая. Ако е необходимо, можете да използвате неизползвани вътрешни проводници на Ethernet кабел. Запоявахме 3 -те кабела, преминаващи през сензора, към Ethernet кабела.

Поставете ултразвуковия сензор върху лампата така, че да е обърнат към стола и да може да види дали някой седи на стола или не.

Свържете допълнителното захранване на LED лентата.

Стъпка 5: Кодът

. Ino файлът от най -високо ниво е final_project.ino

Отворете го с редактора на Arduino, а останалите ще се отворят в различни раздели, просто се уверете, че са в една и съща папка.

Приложени са и определенията на редактора на arduino.

Параметри, които може да искате да промените:

#дефинирайте MAX_DISTANCE 80

Разстоянието в см между сензора и седящия човек. Под този номер системата ще го счита за седнал.

// Blynk Wifi и Auth Detailschar auth = "2b183af4b6b742918d14ab766fbae229";

char ssid = "NETWORK_NAME"; char pass = "ПАРОЛА";

Стъпка 6: Създаване на IFTTT аплети

За да заглушите и включите телефона на почивки, трябва да създадете личен аплет в IFTTT.

Следвайте следните стъпки, за да създадете аплет IFTTT, базиран на уеб хук, който може да заглуши телефона ви.

Това работи само за устройство с Android и трябва да инсталирате приложението IFTTT на устройството си, като му давате и разрешения за достъп до силата на звука на мелодията ви.

След като създадете своите аплети, както за Изключване на звука, така и за Включване на звука, отидете на тази страница и заменете ключа, който виждате в уебдомените Blynk, в раздела Общи с дадените ключове тук.

ifttt.com/services/maker_webhooks/settings

Стъпка 7: Нашето приложение Blynk

Нашето приложение Blynk съдържа два раздела.

Първите раздели ви позволяват да видите броя на помодорите, които сте изучавали днес на LCD екрана, ви позволява да избирате часовете на обучение и почивка и ви позволява да превключвате между различните режими на обучение.

Вторият раздел ви дава общото време за обучение (общо време за седене) и съдържа уеб куки, използвани за заглушаване и включване на телефона ви.

Използвайте QR кода за достъп до приложението и го използвайте

Стъпка 8: Вижте всичко в действие

- Свържете захранването на Aux LED лентата към захранването.

- Свържете платката NodeMCU към източник на захранване

- Въведете вашето blynk приложение.

- Лампата стартира от режим на охлаждане и трябва да показва светлините, ако Wifi е свързан правилно.

- Влезте в Blynk и опитайте да превключите в режим Pomodoro, в момента първоначалната настройка по подразбиране е доста бърза, само за да видите, че работи, но променете стойностите на плъзгача в приложението, за да го настроите на истинското време.

- Използвайте приложението, за да превключите между учебен режим и да видите след известно време колко дълго сте седели.

Приятно учене !!!:)

Стъпка 9: Бъдещи функции

Има много начини, по които можете да продължите този проект напред и да го персонализирате. В ограниченото време, което имахме, ние внедрихме само горните функции, но ето няколко готини идеи, които да го изведат на ново ниво.

1. Добавете анализи на навиците за изследване

Тъй като знаем, че седите навици, можем да ви препоръчаме оптимално време за обучение и оптимално време за почивка. Това може да се направи с анализ на времето за седене с алгоритъм за машинно обучение, като се предложи на потребителя как трябва да учи по -добре. Размерът на усилията за създаване на добър алгоритъм може да отнеме между седмици и месеци, за да се постигне добър работен резултат.

2. Добавете взаимодействие чрез известия

Можем да уведомим по телефона, когато почивката е приключила, да изпращаме ежедневно обобщено съобщение с вашето изпълнение, да даваме вашите съвети и предложения и др. прибл. 2 работни дни

3. Променете цвета и интензивността на светлината в зависимост от времето на деня - като добавка за компютър Flux

Направете светлия цвят по -топъл или по -студен в зависимост от времето на деня.

Освен това добавете светлинен сензор, който знае колко ярко го заобикаля, за да промените интензивността на LED лентата, за да предотвратите отблясъци.

Това може да стане за прибл. 1 работен ден.

4. Добавете поддръжка на Alexa или Google Home Assitant

В момента режимите на проектиране и проучване взаимодействат само чрез осветлението. Това може да се промени и използва с домашен помощник, за да получите друг вид обратна връзка. Интегрирането на Alexa или Google Home изисква създаване на отделно приложение към него и вероятно използване на друга услуга IFTTT.

В зависимост от сложността на приложението за гласово управление, това може да бъде завършено в рамките на 2-3 работни дни.

5. Монтирайте LED лентата като стайно околно осветление вместо просто настолна лампа

Може да се използва за създаване на околно осветление, в допълнение към помощник за обучение. Можем да добавим светлини за настроение, будилник на базата на светлина и много други.

около 1-2 работни дни

Стъпка 10: Изградете го сами

Ако идеята ви е харесала и искате да я създадете сами, получаването на всичко необходимо е изключително просто.

Приложихме списък с продукта, който използвахме за този проект, за по -лесен живот

- NodeMCU Board с Wifi връзка

- Ултразвуков сензор HC-SR04

- PIR сензор за движение

- 5m RGB LED лента

- Настолна лампа с монтаж на крушка