Bolje se učite s svetilko za namizno mizo - IDC2018IOT: 10 korakov (s slikami)

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:05

Ljudje v zahodnem svetu veliko časa sedijo. Za mizo, vožnja okoli, gledanje televizije in še več. Včasih lahko preveč sedenja škoduje telesu in škoduje vašim sposobnostim osredotočanja. Hoja in vstajanje po določenem času sta ključna za boljše življenje.

Kot študentje veliko časa preživimo pri učenju. Ko smo poskušali pripraviti kul projekt, smo razmišljali o bolečinah, ki jih imamo v procesu študija. Verjeli smo, da mora obstajati boljši način za boljše upravljanje študij navad kot le z aplikacijami in obvestili.

Prišli smo na idejo, da bi ustvarili pametno namizno svetilko, ki bi vam lahko pomagala razporediti čas, se zavedati, koliko ste študirali, in načrtovati odmore. Pametna svetilka ima pisane LED barve, ki se spreminjajo glede na stanje. Naša svetilka vsebuje tri možnosti:

1. Način Pomodoro

Tehnika pomodoro je študija produktivnosti za povečanje učinkovitosti med študijem.

Več o tehniki si lahko preberete tukaj

Uporabnik določi dolžino študija in časa odmora, privzeto pa je 25/5 minut časa za študij/odmor.

Med študijskim načinom bo svetilka oddajala močno toplo-belo svetlobo in telefon preklopila v način tišine.

Po preteku določenega časa bo telefon vklopljen in lučka bo pokazala rdečo barvo, kar pomeni, da je čas odmora. Za rdečo smo se odločili, ker ni kmečka luč, ki vas spodbuja, da vstanete in zapustite mizo:)

2. Način hlajenja

Svetilka je obarvana v prijetno in udobno svetlobo, da ustvari lepo ambientalno razsvetljavo.

3. Interaktivna osvetlitev časovnika

Svetilka se prižge ob začetni barvi in spremeni barvo, dlje ko sedite za mizo. To je lep pokazatelj, ko ljudje sedijo 1-2 uri in več in se ne želijo časovno pomešati s Pomodorom. To je lepa in drugačna alternativa gledanju na uro:)

Dodatne lastnosti

- Dnevno merjenje časa sedenja

Aplikacija vam daje celoten čas, ki ste ga preživeli za mizo

- Varčevanje z energijo na podlagi gibanja

Senzor gibanja zazna gibanje in po določenem času odsotnosti ugasne svetilko.

- Izklop in vklop telefona.

Funkcija, ki vam pomaga pri koncentraciji v načinu pomodoro.

Izzivi in omejitve

Ko smo lahko razmišljali o projektu, se nam je zdelo zelo zmedeno najti predmet ali drug način posredovanja sporočila. Želeli smo uporabiti razsvetljavo kot način interakcije, vendar nismo bili prepričani, kam naj jo postavimo.

Čeprav smo ustvarili osvetlitev prostora, morda namestili LED trak na mizo, vendar so se te možnosti izkazale za nekoliko siraste in neučinkovite. Poleg tega smo razmišljali o ustvarjanju srčkane figure ali lepega predmeta, ki bi bil svetlobni odziv, vendar smo na koncu uporabili namizno svetilko, kar je povsem logična odločitev:)

Še ena omejitev ožičenja. Uporabljamo senzor PIR in ultrazvočni senzor, oba komunicirata prek žic s ploščo NodeMCU. To ustvarja precej okoren videz celotnega sistema. Prihodnja izboljšava je ustvariti ohišje, v katerem so plošča in ultrazvočni senzorji že nameščeni v svetilki, senzor PIR pa komunicira prek Bluetootha, ne da bi morali dolg kabel napenjati po steni.

Sistem je trenutno omejen na podporo samo uporabnikom Android z utišanjem in vklopom telefona, saj Apple takšne storitve ne ponuja prek IFTTT.

1. korak: Komponente

Strojna oprema

- NodeMCU plošča s povezavo Wifi

Uporablja se kot glavna plošča sistema. To ploščo smo uporabili, saj ima preprosto povezavo Wifi za uporabo z Blynkom

- Ultrazvočni senzor HC-SR04

S senzorjem ugotovimo, ali sedite za svojo mizo. Senzor je usmerjen v stol, tako da ga lahko nekdo, ki sedi, zaznamo po njegovi oddaljenosti od senzorja

- PIR senzor gibanja

Senzor gibanja je obešen nad mizo, da ugotovi, ali je kdo v sobi. Če X minut ne zaznamo nobenega gibanja, LED za varčevanje z energijo ugasnemo

- 5m RGB LED trak

Uporablja se kot vir svetlobe, pritrjen znotraj nosilca glave svetilke.

- Namizna svetilka z držalom za žarnico

Potrebujemo svetilko, kjer je LED trak mogoče namestiti v notranjost. ponavadi se stare namizne svetilke, ki uporabljajo žarnice, odlično prilegajo.

Uporabniški vmesnik

Blynk aplikacija

Uporablja se kot nadzorna aplikacija za sistem. Izbrano zaradi enostavne uporabe in hitrega napredovanja

Storitve

IFTTT

Uporablja se za izklop in vklop telefona s storitvami Webhooks in Android.

2. korak: Priključitev senzorjev

PIR senzor

Tri žice z ženskimi konektorji.

Senzor PIR priključite na 5v VCC, ozemljitev in srednjo žico kot podatkovno žico.

Podatkovni kabel priključite na pin D5 v NodeMCU

Ultrazvočni senzor Priključite ultrazvočni senzor na majhno matrico in priključite najbolj levi zatič na ozemljitev, najbolj desni zatič pa na 5 V vcc.

Sprožilni zatič priključite na D1 in odmevni zatič na D2 v NodeMCU.

3. korak: Priključitev LED traku

Vzeli smo 3 -metrski led trak.

Najprej moramo povezati žice LED traku. LED trak ima dva različna priključka.

Eden gre za ESP, drugi pa za zunanji pomožni vir napajanja. Vzemite vir 5V (mobilni polnilnik USB je odlična možnost). Spajate dve žici Vcc in ozemljitev na kabel zunanjega vira napajanja.

Na ploščo priključite podatkovni kabel (srednji) na pin D4. Nato priključite drugo ozemljitveno žico na ozemljitev.

Ostajamo z neuporabljenim napajalnim kablom, to je v redu.

Nato moramo LED trak elegantno zaviti v notranjost z lepilom, s katerim so prvotno priloženi LED trakovi. Po potrebi ga lahko posnamete z dodatnim trakom, kot smo to storili mi.

4. korak: Montirajte vse skupaj

Senzor PIR postavite tako, da gleda proti celotni sobi. Po potrebi lahko uporabite neuporabljene notranje žice ethernetnega kabla. 3 kable, ki gredo skozi senzor, smo spajkali z ethernetnim kablom.

Ultrazvočni senzor postavite na svetilko tako, da je obrnjen proti stolu in lahko vidite, če kdo sedi za stolom ali ne.

Priključite pomožno napajanje LED traku.

5. korak: Koda

Datoteka.ino na najvišji ravni je final_project.ino

Odprite ga z urejevalnikom Arduino, ostali pa se bodo odprli na različnih zavihkih, samo se prepričajte, da so v isti mapi.

Priložene so tudi definicije urejevalnika arduino.

Parametri, ki jih boste morda želeli spremeniti:

#define MAX_DISTANCE 80

Razdalja med senzorjem in osebo, ki sedi, v cm. Pod to številko bo sistem menil, da sedi.

// Blynk Wifi and Auth Detailscharchar auth = "2b183af4b6b742918d14ab766fbae229";

char ssid = "NETWORK_NAME"; char pass = "GESLO";

6. korak: Ustvarjanje apletov IFTTT

Če želite izklopiti in vklopiti telefon med odmori, morate v IFTTT ustvariti osebni programček.

Sledite tem korakom, da ustvarite programček IFTTT na osnovi webhook, ki lahko utiša vaš telefon.

To deluje samo za napravo Android, v napravi pa morate namestiti aplikacijo IFTTT, kar ji daje tudi dovoljenja za dostop do glasnosti zvonjenja.

Ko ustvarite programčke, tako za izklop zvoka kot za vklop zvoka, pojdite na to stran in zamenjajte ključ, ki ga vidite v spletnih brskalnikih Blynk, na zavihku Splošno s temi tipkami.

ifttt.com/services/maker_webhooks/settings

7. korak: Naša aplikacija Blynk

Naša aplikacija Blynk vsebuje dva zavihka.

Prvi zavihki vam omogočajo, da na LCD zaslonu vidite število pomodorov, ki ste jih danes preučili, omogoča izbiro časa študija in odmora ter preklapljanje med različnimi načini učenja.

Drugi zavihek prikazuje skupni čas študija (skupni čas sedenja) in vsebuje spletne kljuke, ki se uporabljajo za izklop in vklop telefona.

Za dostop do aplikacije in njeno uporabo uporabite kodo QR

8. korak: videti vse v akciji

- Napajanje Aux LED traku priključite na napajanje.

- Ploščo NodeMCU priključite na vir napajanja

- Vnesite svojo blynk aplikacijo.

- Lučka se zažene iz načina hlajenja in mora prikazovati lučke, če je Wifi pravilno priključen.

- Vstopite v Blynk in poskusite preklopiti v način Pomodoro, trenutno je začetna privzetost precej hitra, samo da vidite, ali deluje, vendar spremenite vrednosti drsnika v aplikaciji, da jih nastavite na pravi čas.

- Z aplikacijo preklopite med študijskim načinom in po določenem času preverite, koliko časa sedite.

Vesel študij !!!:)

9. korak: Prihodnje funkcije

Obstaja veliko načinov, kako lahko ta projekt premaknete naprej in ga prilagodite. V časovnih omejitvah, ki smo jih imeli, smo uvedli zgoraj navedene funkcije, vendar je tukaj nekaj kul idej, da to popeljemo na novo raven.

1. Dodajte analitiko študijskih navad

Ker vemo, da sedite, vam lahko priporočamo optimalen čas študija in optimalen čas odmora. To lahko naredimo z analizo časa sedenja z algoritmom strojnega učenja, ki uporabniku predlaga, kako bi se moral bolje učiti. Veliko truda za ustvarjanje dobrega algoritma lahko traja od nekaj tednov do mesecev, da dosežete dober delovni rezultat.

2. Dodajte interakcijo prek obvestil

Po telefonu lahko sporočimo, ko se odmor konča, pošljemo dnevno povzeto sporočilo z vašo uspešnostjo, podamo vaše nasvete in predloge in še več. pribl. 2 delovna dneva

3. Barvo in intenzivnost svetlobe spremenite glede na čas dneva - na primer računalniški dodatek Flux

Svetla barva naj bo toplejša ali hladnejša glede na čas dneva.

Poleg tega dodajte svetlobni senzor, ki ve, kako svetlo ga obdaja, da spremenite intenzivnost LED traku, da preprečite bleščanje.

To je mogoče narediti v pribl. 1 delovni dan.

4. Dodajte podporo Alexa ali Google Home Assitant

Trenutno načini projekta in študija medsebojno delujejo le prek luči. To lahko spremenite in uporabite z domačim pomočnikom, da dobite drugo vrsto povratnih informacij. Za integracijo Alexa ali Google Home je potrebno ustvariti namensko aplikacijo in verjetno uporabiti drugo storitev IFTTT.

Odvisno od zahtevnosti aplikacije Glasovno upravljanje je to mogoče dokončati v 2-3 delovnih dneh.

5. Namestite LED trak kot sobno osvetlitev prostora namesto samo za namizno svetilko

Lahko se uporablja za ustvarjanje ambientalne razsvetljave, poleg tega, da je pomočnik pri študiju. Dodamo lahko luči razpoloženja, budilko na osnovi svetlobe in še veliko več.

približno 1-2 delovnih dni

10. korak: Zgradite ga sami

Če vam je bila ideja všeč in jo želite ustvariti sami, je vse, kar potrebujete, zelo preprosto.

K mojem življenju smo priložili seznam izdelkov, ki smo jih uporabili za ta projekt

- NodeMCU plošča s povezavo Wifi

- Ultrazvočni senzor HC-SR04

- PIR senzor gibanja

- 5m RGB LED trak

- Namizna svetilka z držalom za žarnico