Opiskele paremmin älykkään pöytävalaisimen avulla - IDC2018IOT: 10 vaihetta (kuvilla)

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:02

Länsimaissa ihmiset viettävät paljon aikaa istuen. Pöydän ääressä, ajaminen ympäri, television katselu ja paljon muuta. Joskus liika istuminen voi vahingoittaa kehoa ja keskittymiskykyä. Käveleminen ja seisominen tietyn ajan jälkeen on ratkaisevan tärkeää elämässäsi.

Opiskelijoina vietämme paljon aikaa opiskeluun. Yrittäessämme keksiä viileä projekti, ajattelimme niitä kipuja, joita meillä on opiskeluprosessissa. Uskoimme, että on oltava parempi tapa hallita habit -opintoja mukavammin kuin vain sovellusten ja ilmoitusten kautta.

Keksimme idean älykkään pöytävalaisimen luomisesta, jonka avulla voit suunnitella aikasi, olla tietoinen siitä, kuinka paljon olet opiskellut, ja suunnitella taukosi. Älylampussa on värikkäitä LED -värejä, jotka vaihtelevat tilan mukaan. Valaisimessamme on kolme vaihtoehtoa:

1. Pomodoro -tila

Pomodoro -tekniikka on tuottavuustutkimustekniikka tehokkuuden maksimoimiseksi opiskelun aikana.

Voit lukea lisää tekniikasta täältä

Käyttäjä määrittelee tutkimuksen pituuden ja tauon, oletusarvoina 25/5 minuuttia opiskelu-/taukoaikaa.

Tutkimustilan aikana lamppu antaa voimakkaan lämpimän valkoisen valon ja asettaa puhelimesi hiljaiseen tilaan.

Määritetyn ajan kuluttua puhelimen mykistys poistetaan ja lamppu näyttää punaista, mikä osoittaa, että on taukoaika. Valitsimme punaisen, koska se ei ole talonpoikaistutkimusvalo, joka rohkaisee sinua nousemaan seisomaan ja jättämään pöydän:)

2. Kylmätila

Lamppu on värjätty miellyttävässä ja miellyttävässä valossa luodakseen mukavan ympäristön valaistuksen.

3. Interaktiivinen ajastimen valaistus

Lamppu alkaa lähtöväristä ja vaihtaa väriä sitä kauemmin, kun istut työpöytäsi ääressä. Tämä on hyvä osoitus, kun ihmiset istuvat 1-2 tuntia ja enemmän eivätkä halua viettää aikaa Pomodoron kanssa. Se on mukava ja erilainen vaihtoehto katsella kelloasi:)

Lisäominaisuuksia

- Päivittäinen istumisajan mittaus

Sovellus näyttää työpöydälläsi vietetyn kokonaisajan

- Liikkeeseen perustuva energiansäästö

Liikeanturi havaitsee liikkeen ja sammuttaa lampun tietyn poissaolon jälkeen.

- Puhelimen mykistäminen ja mykistyksen poistaminen.

Ominaisuus, joka auttaa sinua keskittymään pomodoro -tilaan.

Haasteet ja rajoitukset

Kun voimme ajatella projektia, meidän oli erittäin hämmentävää löytää esine tai jokin muu tapa välittää viesti. Halusimme käyttää valaistusta vuorovaikutustapana, mutta emme olleet varmoja siitä, mihin se pitäisi sijoittaa.

Halusimme kuitenkin luoda huoneen valaistuksen, ehkä asentaa LED -nauhan pöydälle, mutta nämä vaihtoehdot osoittautuivat hieman juustoisiksi ja tehottomiksi. Lisäksi ajattelimme luoda söpön hahmon tai kauniin esineen valopalautteeksi, mutta päädyimme käyttämään pöytälamppua, mikä on varsin looginen päätös:)

Toinen rajoitus johdotuksessa. Käytämme PIR -anturia ja ultraääni -anturia, molemmat kommunikoivat johtojen kautta NodeMCU -kortin kanssa. Tämä luo melko hankalan ilmeen koko järjestelmälle. Tulevaisuuden parannus on luoda tapaus, jossa piirilevy ja ultraäänianturit on jo asennettu lamppuun ja PIR -anturi kommunikoi Bluetoothin kautta ilman, että johdotat pitkää kaapelia seinään.

Järjestelmä tukee tällä hetkellä vain Android -käyttäjiä, jotka mykistävät puhelimen mykistyksen, koska Apple ei tarjoa tällaista palvelua IFTTT: n kautta.

Vaihe 1: Komponentit

Laitteisto

- NodeMCU -levy Wifi -yhteydellä

Käytetään järjestelmän emolevynä. Käytimme tätä levyä, koska siinä on helppo Wifi -yhteys käytettäväksi Blynkin kanssa

- Ultraäänianturi HC-SR04

Tunnistamme anturin avulla, istutko työpöytäsi ääressä. Anturi on suunnattu tuoliin, joten kun joku istuu, voimme tunnistaa sen etäisyydellä anturista

- PIR -liiketunnistin

Liiketunnistin on ripustettu pöydän yläpuolelle, jotta tiedetään, onko joku huoneessa. Jos mitään liikettä ei havaita X minuuttiin, sammutamme LEDit energian säästämiseksi

- 5 m RGB LED -nauha

Käytetään valonlähteenä, teipattu lampun kannattimen sisään.

- Pöytävalaisin, jossa on hehkulamppukiinnitys

Tarvitsemme lampun, johon LED -nauha voidaan asentaa. yleensä vanha pöytälamppu, joka käyttää hehkulamppuja, sopii täydellisesti.

Käyttöliittymä

Blynk -sovellus

Käytetään järjestelmän ohjaussovelluksena. Valittu helppokäyttöisyyden ja nopean nousun vuoksi

Palvelut

IFTTT

Käytetään puhelimen mykistämiseen ja mykistyksen poistamiseen Webhookien ja Android -palveluiden avulla.

Vaihe 2: Anturien liittäminen

PIR -anturi

Kolme johtoa naarasliittimillä.

Kytke PIR -anturi 5 V VCC: hen, maadoitukseen ja keskijohtoon datakaapelina.

Liitä datajohto NodeMCU: n nastaan D5

Ultraäänianturi Liitä ultraäänianturi pieneen matriisiin ja liitä vasemmanpuoleisin nasta maahan ja oikea nasta 5V vcc: hen.

Kytke liipaisintappi D1: een ja kaikutappi D2: een NodeMCU: ssa.

Vaihe 3: LED -nauhan liittäminen

Otimme 3 metrin led -nauhan.

Ensin meidän on liitettävä led -nauhajohdot. LED -nauhassa on kaksi erilaista liitintä.

Yksi menee ESP: hen ja toinen ulkoiseen lisävirtalähteeseen. Ota 5 voltin virtalähde (mobiili USB -laturi on loistava vaihtoehto). Juotos kaksi Vcc- ja maadoitusjohtoa ulkoiseen virtalähdekaapeliin.

Liitä kortille datakaapeli (keskimmäinen) nastaan D4. Liitä sitten toinen maadoitusjohto maahan.

Meillä on käyttämätön virtajohto, se on ok.

Seuraavaksi meidän on pakattava LED -nauha tyylikkäästi sisälle käyttämällä liimaa, jonka LED -nauhat tulevat alun perin. Tarvittaessa voit nauhoittaa sen ylimääräisellä teipillä, kuten teimme.

Vaihe 4: Asenna kaikki yhteen

Aseta PIR -anturi niin, että se osoittaa koko huoneeseen. Tarvittaessa voit käyttää käyttämättömiä ethernet -kaapelin sisäisiä johtoja. Juotimme anturin läpi menevät 3 kaapelia Ethernet -kaapeliin.

Aseta lampun ultraäänianturi niin, että se osoittaa tuolia kohti ja näkee, istuuko joku tuolilla vai ei.

Kytke LED -nauhan lisävirta.

Vaihe 5: Koodi

Ylin tason.ino -tiedosto on final_project.ino

Avaa se Arduino -editorilla, ja loput avautuvat eri välilehdillä, vain varmista, että ne ovat samassa kansiossa.

Liitteenä ovat myös arduino -editorin määritelmät.

Muutettavat parametrit:

#define MAX_DISTANCE 80

Anturin ja istuvan henkilön välinen etäisyys cm. Tämän numeron alapuolella järjestelmä pitää sitä istuvana.

// Blynk Wifi ja todennuksen tiedotchar auth = "2b183af4b6b742918d14ab766fbae229";

char ssid = "NETWORK_NAME"; char pass = "SALASANA";

Vaihe 6: IFTTT -sovelmien luominen

Jotta voit mykistää puhelimen ja mykistää sen taukojen aikana, sinun on luotava henkilökohtainen sovelma IFTTT: hen.

Luo webhook -pohjainen IFTTT -sovelma, joka voi mykistää puhelimesi seuraavasti.

Tämä toimii vain Android -laitteissa, ja sinun on asennettava laitteesi IFTTT -sovellukseen, jolloin se voi myös käyttää soittoäänen äänenvoimakkuutta.

Kun olet luonut appletit, mykistä ja poista mykistys, siirry tälle sivulle ja korvaa Blynk -webhookien Yleiset -välilehdessä näkyvä avain annetuilla näppäimillä.

ifttt.com/services/maker_webhooks/settings

Vaihe 7: Blynk -sovelluksemme

Blynk -sovelluksessamme on kaksi välilehteä.

Ensimmäisten välilehtien avulla näet nykyään opittujen pomodorojen lukumäärän nestekidenäytöllä, voit valita opinto- ja taukoajat sekä vaihtaa eri tutkimustilojen välillä.

Toinen välilehti näyttää sinulle kokonaisopiskeluajan (istuma -ajan) ja sisältää puhelimen mykistämiseen ja mykistyksen poistamiseen käytetyt webhookit.

Käytä sovellusta QR -koodilla ja käytä sitä

Vaihe 8: Näet kaiken toiminnassa

- Liitä Aux -LED -nauhan virta virtalähteeseen.

- Liitä NodeMCU -kortti virtalähteeseen

- Anna blynk -sovelluksesi.

- Lamppu käynnistyy jäähdytystilasta, ja sen pitäisi näyttää valoja, jos Wifi on kytketty oikein.

- Syötä Blynk ja yritä vaihtaa Pomodoro -tilaan. Tällä hetkellä alkuperäinen oletus on melko nopea vain nähdäksesi, että se toimii, mutta muuta sovelluksen liukusäädintä asettaaksesi sen oikeaan aikaan.

- Käytä sovellusta vaihtaaksesi opintojen välillä ja nähdäksesi jonkin ajan kuluttua, kuinka kauan olet istunut.

Hyvää opiskelua !!!:)

Vaihe 9: Tulevat ominaisuudet

Voit viedä projektia eteenpäin ja muokata sitä monella tavalla. Aikarajoituksessamme olemme ottaneet käyttöön vain edellä mainitut ominaisuudet, mutta tässä on muutamia hienoja ideoita viedä se uudelle tasolle.

1. Lisää tutkimushabit -analytiikka

Kuten tiedämme, että istut habitissa, voimme suositella sinulle optimaalisia opiskeluaikoja ja optimaalisia taukoaikoja. Tämä voidaan tehdä analysoimalla istumisajat koneoppimisalgoritmilla, mikä ehdottaa käyttäjälle, kuinka hänen pitäisi opiskella paremmin. Hyvän algoritmin luominen voi kestää viikkoja ja kuukausia, jotta saavutetaan hyvä työskentely.

2. Lisää vuorovaikutusta ilmoitusten kautta

Voimme ilmoittaa puhelimitse, kun tauko on päättynyt, lähettää päivittäinen yhteenvetoviesti suorituskyvystäsi, antaa vinkkejä ja ehdotuksia ja paljon muuta. n. 2 työpäivää

3. Muuta valon väriä ja voimakkuutta kellonajan mukaan - kuten Flux -tietokoneen lisäosa

Tee vaaleasta väristä lämpimämpää tai kylmempää kellonajasta riippuen.

Lisää myös valoanturi, joka tietää ympäröivän kirkkauden, muuttaaksesi LED -nauhan sisäisyyttä häikäisyn estämiseksi.

Tämä voidaan tehdä n. 1 työpäivä.

4. Lisää Alexa- tai Google Home Assitant -tuki

Tällä hetkellä projisointi- ja tutkimustilat ovat vuorovaikutuksessa vain valaistusten kautta. Tätä voidaan muuttaa ja käyttää kodin avustajan kanssa saadakseen toisenlaista palautetta. Alexan tai Google Homen integrointi vaatii sille omistetun sovelluksen luomisen ja luultavasti toisen IFTTT -palvelun käyttämisen.

Puheohjaussovelluksen monimutkaisuudesta riippuen tämä voidaan suorittaa 2-3 työpäivän kuluessa.

5. Asenna LED -nauha huoneen valaistukseksi pelkän pöytävalaisimen sijaan

Voidaan käyttää ympäristön valaistuksen luomiseen opintoavustajan lisäksi. Voimme lisätä tunnelmavaloja, valopohjaisen herätyskellon ja paljon muuta.

noin 1-2 työpäivää

Vaihe 10: Rakenna se itse

Jos pidit ideasta ja haluat luoda sen itse, kaiken tarvittavan hankkiminen on äärimmäisen helppoa.

Olemme liittäneet tähän projektiin käyttämämme tuotteen luettelon elämääni helpommaksi

- NodeMCU -levy Wifi -yhteydellä

- Ultraäänianturi HC-SR04

- PIR -liiketunnistin

- 5 m RGB LED -nauha

- Pöytävalaisin, jossa on hehkulamppukiinnitys