למד טוב יותר בעזרת מנורת שולחן חכמה - IDC2018IOT: 10 שלבים (עם תמונות)

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:15

אנשים בעולם המערבי מבלים הרבה זמן בישיבה. ליד השולחן, מסתובבים, צופים בטלוויזיה ועוד. לפעמים, ישיבה רבה מדי עלולה לפגוע בגופך ולפגוע ביכולות המיקוד שלך. הליכה ועמידה לאחר זמן נתון חיונית לביצועים טובים יותר בחיים.

כתלמידים אנו מבלים זמן רב בלימודים. בניסיון להמציא פרויקט מגניב, חשבנו על הכאבים שיש לנו בתהליך הלימוד. האמנו שחייבת להיות דרך טובה יותר לנהל לימוד האביטים בצורה טובה יותר מאשר רק באמצעות אפליקציות והתראות.

הגענו לרעיון ליצור מנורת שולחן חכמה שתוכל לעזור לך לתזמן את הזמן שלך, להיות מודעת לכמה למדת ולתזמן את ההפסקות שלך. המנורה החכמה מגיעה עם צבעי LED צבעוניים המשתנים בהתאם למצב. המנורה שלנו מכילה שלוש אופציות:

1. מצב פומודורו

טכניקת הפומודורו היא טכניקת לימוד פרודוקטיביות למקסום האפקטיביות בזמן הלימוד.

תוכל לקרוא עוד על הטכניקה כאן

המשתמש מגדיר את אורך המחקר וזמן ההפסקה, עם ברירות מחדל של 25/5 דקות זמן לימוד/הפסקה.

במהלך מצב לימוד, המנורה תספק אור לבן-חם חזק ותכניס את הטלפון למצב שקט.

לאחר שחלף הזמן שהוגדר, הטלפון לא יושתק והמנורה תציג צבע אדום שמעיד על זמן ההפסקה. בחרנו באדום כי זה לא מנורת איכרים, מעודדת אותך לקום ולעזוב את שולחן העבודה שלך:)

2. מצב צ'יל

המנורה צבועה באור נעים ונוח ליצירת תאורת אווירה נעימה.

3. תאורת טיימר אינטראקטיבית

המנורה מתחילה בצבע התחלתי ומשנה את הצבע ככל שאתה יושב ליד שולחן העבודה שלך. זה אינדיקציה נחמדה כאשר אנשים יושבים 1-2 שעות ויותר ואינם רוצים לנהל את עצמם עם פומודורו. זוהי אלטרנטיבה נחמדה ושונה להסתכל על השעון שלך:)

תכונות נוספות

- מדידת זמן ישיבה יומית

האפליקציה נותנת לך את הזמן הכולל שבילית ליד השולחן שלך

- חיסכון באנרגיה המבוסס על תנועה

חיישן תנועה מזהה תנועה, מכבה את המנורה לאחר זמן היעדרות נתון.

- השתקת והשתקת הטלפון שלך.

תכונה שתעזור לך להתרכז במצב pomodoro.

אתגרים ומגבלות

כשאנחנו יכולים לחשוב על הפרויקט, מצאנו שזה מאוד מבלבל למצוא אובייקט או אמצעי אחר להעברת המסר. רצינו להשתמש בתאורה כדרך אינטראקציה, אך לא היינו בטוחים היכן עלינו למקם אותה.

אנחנו אמנם יוצרים תאורה לחדר, אולי כדי להרכיב את רצועת הלד על השולחן, אבל האפשרויות הללו התבררו כמעט גבינות ולא יעילות. בנוסף, חשבנו ליצור דמות חמודה או חפץ יפה להיות המשוב הקל, אך בסופו של דבר השתמשנו במנורת שולחן, וזו החלטה הגיונית למדי:)

עוד לימיטציה של החיווט. אנו משתמשים בחיישן PIR וחיישן קולי, שניהם מתקשרים באמצעות חוטים עם לוח NodeMCU. זה יוצר מראה מסורבל למדי לכל המערכת. שיפור עתידי הוא יצירת מקרה בו הלוח והחיישנים האולטראסוניים כבר מותקנים במנורה, וחיישן PIR מתקשר באמצעות בלוטות ', מבלי שתצטרך להעביר כבל ארוך לאורך הקיר.

המערכת מוגבלת כרגע לתמיכה רק במשתמשי Android עם השתקת הטלפון מבלי להשתיק אותו, מכיוון שאפל אינה מספקת שירות כזה באמצעות IFTTT.

שלב 1: רכיבים

חוּמרָה

- לוח NodeMCU עם חיבור Wifi

משמש כלוח הראשי למערכת. השתמשנו בלוח זה מכיוון שיש לו חיבור Wifi קל לשימוש עם Blynk

- חיישן קולי HC-SR04

אנו משתמשים בחיישן כדי לדעת אם אתה יושב ליד שולחן העבודה שלך. החיישן מכוון לכיסא, כך שכאשר מישהו יושב נוכל לזהות אותו לפי מרחקו מהחיישן

- חיישן תנועה PIR

חיישן התנועה תלוי מעל השולחן, כדי לדעת אם מישהו נמצא בחדר. אם לא זוהתה תנועה במשך X דקות, אנו מכבים את הנורות כדי לחסוך באנרגיה

- רצועת LED RGB של 5 מ '

משמש כמקור אור, מודבק בתוך הר ראש המנורה.

- מנורת שולחן עם תושבת נורה

אנחנו צריכים מנורה שבה ניתן להתקין את רצועת הלד בפנים. בדרך כלל מנורת שולחן ישנה המשתמשת בנורות מתאימה באופן מושלם.

ממשק משתמש

יישום Blynk

משמש כאפליקציית השליטה במערכת. נבחר על פי קלות השימוש והעלייה המהירה שלו

שירותים

IFTTT

משמש כדי להשתיק ולבטל את השתקת הטלפון שלך באמצעות Webhooks ושירותי Android.

שלב 2: חיבור החיישנים

חיישן PIR

שלושת החוטים עם מחברים נקביים.

חבר את חיישן PIR ל- 5V VCC, חוט ואדמה כחוט הנתונים.

חבר את חוט הנתונים לפין D5 ב- NodeMCU

חיישן אולטרסאונד חבר את החיישן האולטראסוני למטריצה קטנה וחבר את הסיכה השמאלית ביותר לקרקע והימין ביותר לפין ל- 5V vcc.

חבר את סיכת ההדק ל- D1 ואת סיכת ההד ל- D2 ב- NodeMCU.

שלב 3: חיבור רצועת לד

לקחנו רצועת לד 3 מטרים.

ראשית עלינו לחבר את חוטי הרצועה לד. לרצועת הלד יש שני מחברים שונים.

אחד הולך ל- ESP ואחד למקור כוח עזר חיצוני. קח מקור מתח של 5V (מטען USB נייד הוא אופציה מצוינת). הלחם את שני חוטי ה- Vcc ו- Ground לכבל מקור החשמל החיצוני.

חבר ללוח את כבל הנתונים (האמצעי) לפין D4. לאחר מכן, חבר את חוט הארקה השני לאדמה.

אנחנו נשארים עם כבל חשמל שאינו בשימוש, זה בסדר.

בשלב הבא עלינו לעטוף באלגנטיות את רצועת הלד בפנים באמצעות הדבק שאליו מגיע רצועות הלד במקור. במידת הצורך תוכלו להקליט אותו עם סרט נוסף כפי שעשינו.

שלב 4: הרכבת הכל ביחד

מקם את חיישן ה- PIR כך שיפנה לכל החדר. במידת הצורך תוכל להשתמש בחוטים פנימיים של כבל אתרנט שאינם בשימוש. הלחמנו את 3 הכבלים שעוברים דרך החיישן לכבל ה- Ethernet.

הצב את החיישן הקולי על המנורה כך שיפנה אל הכיסא ויוכל לראות אם מישהו יושב על הכיסא או לא.

חבר את כוח העזר של רצועת LED.

שלב 5: הקוד

קובץ ה-.ino ברמה העליונה הוא final_project.ino

פתח אותו עם עורך Arduino, והשאר ייפתח בכרטיסיות שונות, רק וודא שהן נמצאות באותה תיקיה.

מצורפות גם הגדרות עורך arduino.

פרמטרים שאולי תרצה לשנות:

#הגדר MAX_DISTANCE 80

המרחק בסנטימטר בין החיישן ליושב. מתחת למספר זה המערכת תחשב אותה בישיבה.

// Blynk Wifi ו- Auth Detailschar auth = "2b183af4b6b742918d14ab766fbae229";

char ssid = "NETWORK_NAME"; char pass = "PASSWORD";

שלב 6: יצירת יישומוני IFTTT

על מנת להשתיק ולבטל את השתקת הטלפון בהפסקות, עליך ליצור יישומון אישי ב- IFTTT.

בצע את השלבים הבאים ליצירת יישומון IFTTT מבוסס webhook שיכול להשתיק את הטלפון שלך.

זה עובד רק עבור מכשיר אנדרואיד, ואתה צריך להתקין את אפליקציית IFTTT במכשיר שלך, ונותן לו גם הרשאות לגשת לנפח הצלצול שלך.

לאחר שתיצור את היישומונים שלך, הן עבור השתק והן ביטול השתקה, עבור לדף זה והחלף את המפתח שאתה רואה בסרטי ה Blynk, תחת הכרטיסייה כללי עם המפתחות הנתונים כאן.

ifttt.com/services/maker_webhooks/settings

שלב 7: יישום Blynk שלנו

אפליקציית Blynk שלנו מכילה שתי כרטיסיות.

הכרטיסיות הראשונות מאפשרות לך לראות את מספר הפומודורוס שלמדת היום על מסך LCD, מאפשר לך לבחור את זמני המחקר וההפסקה ומאפשר לך לעבור בין מצבי הלימוד השונים.

הכרטיסייה השנייה נותנת לך את זמן הלימוד הכולל (זמן הישיבה הכולל) ומכילה את וו הווקים המשמשים להשתיק את הטלפון שלך ולבטל אותו.

השתמש בקוד ה- QR כדי לגשת לאפליקציה ולהשתמש בה

שלב 8: לראות הכל בפעולה

- חבר את מתח הרצועה Aux LED לחשמל.

- חבר את לוח NodeMCU למקור חשמל

- הזן את אפליקציית blynk שלך.

- המנורה מתחילה ממצב Chill וצריכה להדליק את הנורות אם ה- Wifi התחבר כהלכה.

- הזן את Blynk ונסה לעבור למצב Pomodoro, כרגע ברירת המחדל הראשונית היא די מהירה רק כדי לראות שזה עובד, אבל שנה את ערכי המחוון ביישום כדי להגדיר את הזמן האמיתי.

- השתמש באפליקציה כדי לעבור בין מצב לימוד ולראות לאחר זמן מה כמה זמן ישבת.

לימוד שמח !!!:)

שלב 9: תכונות עתידיות

ישנן דרכים רבות בהן תוכל לקחת את הפרויקט הזה קדימה ולהתאים אותו אישית. במגבלת הזמן שהייתה לנו יישמנו רק את התכונות שלעיל, אבל הנה כמה רעיונות מגניבים לקחת את זה לרמה חדשה.

1. הוסף ניתוח האביטים למחקר

כפי שאנו מכירים אתכם יושבים חביטים, אנו יכולים להמליץ לכם על זמני לימוד אופטימליים וזמני הפסקה אופטימליים. ניתן לעשות זאת באמצעות ניתוח זמני הישיבה בעזרת אלגוריתם למידת מכונה, מה שמציע למשתמש כיצד עליו ללמוד טוב יותר. כמות המאמץ ליצור אלגוריתם טוב יכולה להימשך בין שבועות לחודשים, עד להגיע לתפוקת עבודה טובה.

2. הוסף אינטראקציה באמצעות הודעות

אנו יכולים להודיע באמצעות הטלפון כשההפסקה הסתיימה, לשלוח הודעת סיכום יומית עם הביצועים שלך, לתת את הטיפים וההצעות שלך ועוד. משוער. 2 ימי עבודה

3. שנה את צבע האור ועוצמתו בהתאם לשעות היום - כמו תוסף מחשב Flux

הפוך את הצבע הבהיר לחמים או קר יותר בהתאם לשעות היום.

בנוסף, הוסף חיישן אור שיודע עד כמה הסביבה בוהקת, כדי לשנות את אטימות רצועת ה- LED למניעת בוהק.

ניתן לעשות זאת בערך. 1 יום עבודה.

4. הוסף תמיכה של Alexa או Google Home Assitant

כרגע להקרין ודרכי הלימוד מתקיימות רק באמצעות התאורה. ניתן לשנות זאת ולהשתמש בו עם עוזר בית, כדי לקבל משוב מסוג אחר. שילוב Alexa או Google Home דורש יצירת אפליקציה ייעודית אליה, וכנראה שימוש בשירות IFTTT אחר.

בהתאם למורכבות אפליקציית השליטה הקולית, ניתן להשלים זאת תוך 2-3 ימי עבודה.

5. הרכיב את רצועת ה- LED כתאורת סביבה בחדר במקום רק מנורת שולחן

יכול לשמש ליצירת תאורת אווירה, בנוסף להיותו עוזר במחקר. אנו יכולים להוסיף אורות מצב רוח, שעון מעורר מבוסס אור ועוד.

בערך 1-2 ימי עבודה

שלב 10: בנה את זה בעצמך

אם אהבת את הרעיון ורוצה ליצור אותו בעצמך, קבלת כל מה שאתה צריך היא פשוטה במיוחד.

צירפנו רשימה עם המוצר בו השתמשנו לפרויקט זה, לחיי קל יותר

- לוח NodeMCU עם חיבור Wifi

- חיישן קולי HC-SR04

- חיישן תנועה PIR

- רצועת LED RGB של 5 מ '

- מנורת שולחן עם תושבת נורה