Studer bedre med en smart skrivebordslampe - IDC2018IOT: 10 trinn (med bilder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:23

Folk i den vestlige verden bruker mye tid på å sitte. Ved pulten, kjører rundt, ser på TV og mer. Noen ganger kan det å sitte for mye skade kroppen din og skade din fokuseringsevne. Å gå og stå opp etter en gitt tid er avgjørende for å prestere bedre i livet.

Som studenter bruker vi mye tid på å studere. Da vi prøvde å komme med et kult prosjekt, tenkte vi på smertene vi har i studien. Vi trodde at det må være en bedre måte å administrere habbits på en hyggeligere måte enn bare gjennom apper og varsler.

Vi kom på en idé om å lage en smart bordlampe som kan hjelpe deg med å planlegge tiden din, være oppmerksom på hvor mye du har studert og planlegge pausene dine. Den smarte lampen kommer med fargerike LED -farger som endres i henhold til staten. Lampen vår inneholder tre alternativer:

1. Pomodoro -modus

Pomodoro -teknikken er en produktivitetsteknikk for å maksimere effektiviteten mens du studerer.

Du kan lese mer om teknikken her

Brukeren definerer lengden på studien og pause, med standardinnstillinger på 25/5 minutter studie/pause.

I studiemodus gir lampen sterkt varmt-hvitt lys og setter telefonen i stillemodus.

Etter at den definerte tiden har gått, vil telefonen være slått av og lampen vil vise rød farge som indikerer at det er pause. Vi valgte rødt fordi det ikke er et bondestudielys, og oppmuntrer deg til å stå opp og forlate skrivebordet ditt:)

2. Chill -modus

Lampen er farget i et behagelig og behagelig lys for å skape en hyggelig omgivelsesbelysning.

3. Interaktiv timerbelysning

Lampen starter med en startfarge og endrer farge jo lenger du sitter ved skrivebordet. Dette er en fin indikasjon når folk sitter i 1-2 timer og mer og ikke vil ta tid med Pomodoro. Det er et fint og annerledes alternativ til å se på klokken din:)

Tilleggsfunksjoner

- Daglig sittetid måling

Appen gir deg den totale tiden du har brukt på skrivebordet ditt

- Energisparing basert på bevegelse

En bevegelsessensor registrerer bevegelse og slår av lampen etter et gitt fravær.

- Demp og slå av lyden på telefonen din.

En funksjon som hjelper deg med å konsentrere deg i pomodoro -modus.

Utfordringer og begrensninger

Når vi kunne tenke på prosjektet, fant vi det veldig forvirrende å finne et objekt eller et annet middel for å formidle budskapet. Vi ønsket å bruke belysning som en måte å samhandle på, men var ikke sikre på hvor vi skulle plassere den.

Vi skjønte å lage et rombelysning, kanskje for å montere LED -stripen på skrivebordet, men disse alternativene viste seg å være litt ostete og ineffektive. Dessuten tenkte vi på å lage en søt figur eller et pent objekt for å være den lette tilbakemeldingen, men endte med å bruke en bordlampe, noe som er en ganske logisk avgjørelse:)

En annen begrensning på ledningene. Vi bruker en PIR -sensor og en ultralydssensor, begge kommuniserer via ledninger med NodeMCU -kortet. Dette skaper et ganske tungvint utseende for hele systemet. En fremtidig forbedring er å lage et tilfelle der kortet og ultralydsensorene allerede er montert i lampen, og PIR -sensoren kommuniserer via Bluetooth, uten å måtte strekke en lang kabel oppover veggen.

Systemet er for øyeblikket begrenset til å støtte bare Android -brukere med å dempe en dempende telefon, ettersom Apple ikke tilbyr en slik tjeneste via IFTTT.

Trinn 1: Komponenter

Maskinvare

- NodeMCU Board med Wifi -tilkobling

Brukes som hovedkort for systemet. Vi brukte dette kortet da det har enkel Wifi -tilkobling som kan brukes med Blynk

- Ultralydssensor HC-SR04

Vi bruker sensoren til å vite om du sitter ved skrivebordet ditt. Sensoren er rettet mot stolen, slik at når noen sitter kan vi oppdage den på avstanden fra sensoren

- PIR bevegelsessensor

Bevegelsessensoren er hengt over skrivebordet for å vite om noen er i rommet. Hvis det ikke har blitt oppdaget noen bevegelse på X minutter, slår vi av lysdiodene for å spare energi

- 5m RGB LED -stripe

Brukes som lyskilde, teipet inni lampehodefestet.

- En bordlampe med lyspærefeste

Vi trenger en lampe der LED -stripen kan monteres inne. Vanligvis passer en gammel bordlampe som bruker lyspærer perfekt.

UI

Blynk -applikasjon

Brukes som kontrollerende app for systemet. Valgt for sin brukervennlighet og raske oppgang

Tjenester

IFTTT

Brukes til å dempe og dempe telefonen med Webhooks og Android -tjenester.

Trinn 2: Koble til sensorene

PIR -sensor

De tre ledningene med hunkontakter.

Koble PIR -sensoren til 5v VCC, jordet og en midtre ledning som datakabelen.

Koble datakabelen til pinne D5 i NodeMCU

Ultralydssensor Koble ultralydsensoren til en liten matrise og koble den venstre mest pinnen til bakken og den høyre mest pinnen til 5v vcc.

Koble utløserpinnen til D1 og ekkopinnen til D2 i NodeMCU.

Trinn 3: Koble til Led Strip

Vi tok en 3 meter led stripe.

Først må vi koble led -stripetrådene. LED -stripen har to forskjellige kontakter.

En går til ESP og en til ekstern hjelpekilde. Ta en 5v strømkilde (en mobil USB -lader er et flott alternativ). Lodd de to Vcc- og jordledningene til den eksterne strømkildekabelen.

Koble datakabelen (den midtre) til kortet D4. Koble deretter den andre jordledningen til jord.

Vi sitter igjen med en ubrukt strømkabel, det er ok.

Deretter må vi elegant pakke inn LED -stripen inni limet som LED -stripene kommer med. Om nødvendig kan du tape det med et ekstra tape som vi gjorde.

Trinn 4: Monter alt sammen

Plasser PIR -sensoren slik at den vender mot hele rommet. Om nødvendig kan du bruke en ubrukt ethernet -kabel interne ledninger. Vi loddet de 3 kablene som går gjennom sensoren til Ethernet -kabelen.

Sett ultralydsensoren på lampen slik at den vender mot stolen og kan se om noen sitter ved stolen eller ikke.

Koble LED -stripens hjelpestrøm.

Trinn 5: Koden

. Ino -filen på øverste nivå er final_project.ino

Åpne den med Arduino -editoren, og resten åpnes i forskjellige faner, bare pass på at de er i samme mappe.

Vedlagt er også definisjonene av arduino -editoren.

Parametere du kanskje vil endre:

#define MAX_DISTANCE 80

Avstanden i cm mellom sensoren og personen som sitter. Under dette nummeret vil systemet betrakte det som sittende.

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

char ssid = "NETWORK_NAME"; char pass = "PASSORD";

Trinn 6: Opprette IFTTT -appleter

For å dempe og dempe telefonen i pauser, må du opprette en personlig applet i IFTTT.

Følg trinnene nedenfor for å lage en webhook -basert IFTTT -applet som kan dempe telefonen.

Dette fungerer bare for Android -enheter, og du må installere i IFTTT -appen på enheten din, og gir den også tillatelse til å få tilgang til ringetonevolumet.

Etter at du har opprettet applettene dine, både for Demp og Slå av, gå til denne siden og erstatt nøkkelen du ser i Blynk webhooks, under kategorien Generelt med de angitte nøklene her.

ifttt.com/services/maker_webhooks/settings

Trinn 7: Vår Blynk -applikasjon

Vår Blynk -applikasjon inneholder to faner.

De første fanene lar deg se antall pomodoros du studerte i dag på LCD -skjermen, lar deg velge studie- og pausetider og lar deg bytte mellom de forskjellige studiemodusene.

Den andre kategorien gir deg den totale studietiden (total sittetid) og inneholder webkrokene som brukes til å dempe og koble fra telefonen.

Bruk QR -koden for å få tilgang til appen og bruke den

Trinn 8: Se alt i aksjon

- Koble Aux LED -stripen til strømmen.

- Koble NodeMCU -kortet til en strømkilde

- Skriv inn din blynk -applikasjon.

- Lampen starter fra Chill -modus, og skal vise lysene hvis Wifi har koblet til riktig.

- Skriv inn Blynk og prøv å bytte til Pomodoro -modus, for øyeblikket er den opprinnelige standarden ganske rask bare for å se at den fungerer, men endre glidebryterverdiene i programmet for å sette den til sanntid.

- Bruk programmet til å bytte mellom studiemodus og se etter en stund hvor lenge du har sittet.

Godt studert !!!:)

Trinn 9: Fremtidige funksjoner

Det er mange måter du kan ta dette prosjektet videre og tilpasse det. I tidsbegrensningen vi hadde implementerte vi bare funksjonene ovenfor, men her er noen kule ideer for å ta det til et nytt nivå.

1. Legg til studie habbits analytics

Som vi kjenner deg som sitter, kan vi anbefale deg optimale studietider og optimale hviletider. Dette kan gjøres ved å analysere sittetiden med maskinlæringsalgoritme, og foreslå brukeren hvordan han skal studere bedre. Mengden innsats for å lage en god algoritme kan ta mellom uker og måneder, for å komme til et godt arbeidsresultat.

2. Legg til interaksjon via varsler

Vi kan varsle via telefon når pausen er over, sende en daglig oppsummeringsmelding med prestasjonene dine, gi tips og forslag og mer. ca. 2 arbeidsdager

3. Endre lysfarge og intensitet basert på tidspunkt på dagen - som Flux -datamaskintillegg

Gjør den lyse fargen varmere eller kaldere avhengig av tidspunktet på dagen.

I tillegg kan du legge til en lyssensor som vet hvor lys det er rundt, for å endre LED -stripens intensitet for å forhindre gjenskinn.

Dette kan gjøres på ca. 1 arbeidsdag.

4. Legg til støtte for Alexa eller Google Home Assitant

Foreløpig til prosjekt og studiemodusene samhandler bare via belysningene. Dette kan endres og brukes sammen med en hjemmeassistent, for å få en annen type tilbakemelding. Integrering av Alexa eller Google Home krever at du oppretter en dedikert app til den, og sannsynligvis bruker en annen IFTTT -tjeneste.

Avhengig av kompleksiteten til Voice Control-appen, kan dette fullføres i løpet av 2-3 virkedager.

5. Monter LED -stripen som rombelysning i stedet for bare bordlampe

Kan brukes til å lage omgivelsesbelysning, i tillegg til å være studieassistent. Vi kan legge til stemningslys, lysbasert vekkerklokke og mye mer.

ca 1-2 arbeidsdager

Trinn 10: Bygg det selv

Hvis du likte ideen og vil lage den selv, er det ekstremt enkelt å få alt du trenger.

Vi har lagt ved en liste med produktet vi brukte til dette prosjektet, lettere i livet mitt

- NodeMCU Board med Wifi -tilkobling

- Ultralydssensor HC-SR04

- PIR bevegelsessensor

- 5m RGB LED -stripe

- En bordlampe med lyspærefeste