مطالعه بهتر با لامپ رومیزی هوشمند - IDC2018IOT: 10 مرحله (همراه با تصاویر)

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:55

مردم جهان غرب زمان زیادی را صرف نشستن می کنند. پشت میز ، رانندگی در اطراف ، تماشای تلویزیون و موارد دیگر. گاهی اوقات زیاد نشستن می تواند به بدن شما آسیب برساند و به توانایی تمرکز شما آسیب برساند. راه رفتن و ایستادن پس از یک زمان معین برای عملکرد بهتر در زندگی بسیار مهم است.

به عنوان دانشجو ، زمان زیادی را صرف مطالعه می کنیم. در تلاش برای ارائه یک پروژه جالب ، ما به دردهایی که در روند مطالعه داریم فکر کردیم. ما معتقد بودیم که باید راهی بهتر برای مدیریت مطالعه روی عادت ها نسبت به برنامه ها و اعلان ها وجود داشته باشد.

ما با ایجاد یک چراغ رومیزی هوشمند به ایده ای رسیدیم که می تواند به شما کمک کند زمان خود را برنامه ریزی کنید ، از میزان مطالعه خود آگاه باشید و استراحت خود را برنامه ریزی کنید. لامپ هوشمند دارای رنگهای LED رنگی است که بر اساس حالت تغییر می کند. لامپ ما شامل سه گزینه است:

1. حالت Pomodoro

تکنیک پومودورو یک روش مطالعه بهره وری برای به حداکثر رساندن کارآیی هنگام مطالعه است.

در اینجا می توانید در مورد تکنیک بیشتر بخوانید

کاربر طول مطالعه و زمان استراحت را با پیش فرض 25/5 دقیقه مطالعه/زمان استراحت تعیین می کند.

در حالت مطالعه ، لامپ نور قوی سفید گرم را ایجاد می کند و تلفن شما را در حالت سکوت قرار می دهد.

پس از گذشت زمان تعریف شده ، تلفن بی صدا می شود و لامپ قرمز رنگ نشان می دهد که نشان می دهد زمان وقفه است. ما رنگ قرمز را انتخاب کردیم زیرا چراغ مطالعه دهقانان نیست ، شما را تشویق می کند که بلند شوید و میز خود را ترک کنید:)

2. حالت خنک کننده

این لامپ در یک نور دلپذیر و راحت رنگ آمیزی می شود تا نور محیطی خوبی ایجاد شود.

3. روشنایی تایمر تعاملی

چراغ با رنگ اولیه شروع می شود و هر چه بیشتر پشت میز کار بنشینید رنگ آن تغییر می کند. این نشانه خوبی است وقتی افراد 1-2 ساعت یا بیشتر می نشینند و نمی خواهند با پومودورو وقت بگذارند. این یک جایگزین خوب و متفاوت برای نگاه کردن به ساعت شماست:)

ویژگی های اضافی

- اندازه گیری روزانه زمان نشستن

این برنامه زمان کلی را که در میز کار خود گذرانده اید به شما می دهد

- صرفه جویی در انرژی بر اساس حرکت

یک سنسور حرکت با تشخیص حرکت ، لامپ را پس از مدت زمان مشخصی خاموش می کند.

- خاموش و بی صدا کردن تلفن خود

ویژگی ای که به شما در تمرکز در حالت pomodoro کمک می کند.

چالش ها و محدودیت ها

وقتی می توانیم درباره پروژه فکر کنیم ، پیدا کردن یک شی یا وسیله دیگری برای انتقال پیام بسیار گیج کننده بود. ما می خواستیم از نور به عنوان راهی برای تعامل استفاده کنیم ، اما مطمئن نبودیم که باید آن را در کجا قرار دهیم.

اگرچه ما برای روشنایی اتاق ایجاد کردیم ، شاید نوار LED را روی میز نصب کنیم ، اما این گزینه ها کمی خوش طعم و بی تاثیر بودند. علاوه بر این ، ما در فکر ایجاد یک شکل زیبا یا یک شی زیبا برای بازخورد نور بودیم ، اما در نهایت از چراغ رومیزی استفاده کردیم ، که تصمیم کاملاً منطقی است:)

محدودیت دیگر در سیم کشی ما از سنسور PIR و سنسور اولتراسونیک استفاده می کنیم ، هر دو از طریق سیم با برد NodeMCU ارتباط برقرار می کنند. این یک ظاهر بسیار دست و پا گیر به کل سیستم ایجاد می کند. پیشرفت آینده ایجاد موردی است که برد و سنسورهای اولتراسونیک از قبل در لامپ نصب شده اند و سنسور PIR از طریق بلوتوث بدون نیاز به کشیدن کابل بلند به دیوار ارتباط برقرار می کند.

سیستم در حال حاضر تنها برای پشتیبانی از کاربران Android با خاموش کردن تلفن در حالت محدود است ، زیرا اپل چنین سرویسی را از طریق IFTTT ارائه نمی دهد.

مرحله 1: اجزاء

سخت افزار

- برد NodeMCU با اتصال Wifi

به عنوان برد اصلی سیستم استفاده می شود. ما از این برد استفاده کردیم زیرا اتصال Wifi آسان برای استفاده با Blynk دارد

- سنسور اولتراسونیک HC-SR04

ما از سنسور استفاده می کنیم تا بدانیم آیا پشت میز خود نشسته اید یا خیر. سنسور به سمت صندلی است ، بنابراین وقتی کسی نشسته است می توانیم فاصله آن را از سنسور تشخیص دهیم

- سنسور حرکت PIR

سنسور حرکت بالای میز آویزان است تا بداند آیا کسی در اتاق است یا خیر. اگر تا X دقیقه هیچ حرکتی تشخیص داده نشده باشد ، LED ها را خاموش می کنیم تا در مصرف انرژی صرفه جویی شود

- نوار LED RGB 5 متری

به عنوان منبع نوری استفاده می شود و در داخل پایه سر لامپ چسبانده شده است.

- چراغ رومیزی با پایه چراغ

ما به یک لامپ نیاز داریم که نوار LED در داخل آن نصب شود. معمولاً لامپ های رومیزی قدیمی که از لامپ استفاده می کنند کاملاً مناسب هستند.

رابط کاربری

برنامه Blynk

به عنوان برنامه کنترل سیستم استفاده می شود. به دلیل سهولت استفاده و بالا آمدن سریع انتخاب شده است

خدمات

IFTTT

برای قطع و وصل کردن تلفن خود با Webhooks و سرویس های Android استفاده می شود.

مرحله 2: اتصال سنسورها

سنسور PIR

سه سیم با اتصالات زن.

سنسور PIR را به 5V VCC ، زمین و یک سیم میانی به عنوان سیم داده وصل کنید.

سیم داده را به پین D5 در NodeMCU وصل کنید

سنسور اولتراسونیک را به یک ماتریس کوچک وصل کنید و بیشترین پین سمت چپ را به زمین و بیشترین پین را به 5 ولت vcc وصل کنید.

پین ماشه را به D1 و پین اکو را به D2 در NodeMCU وصل کنید.

مرحله 3: اتصال Led Strip

ما یک نوار LED 3 متری گرفتیم.

ابتدا باید سیم های نوار led را به هم وصل کنیم. نوار led دارای دو کانکتور متفاوت است.

یکی به ESP می رود و دیگری به منبع تغذیه کمکی خارجی. یک منبع تغذیه 5 ولت بگیرید (یک شارژر USB تلفن همراه یک گزینه عالی است). دو سیم Vcc و Ground را به کابل منبع تغذیه خارجی لحیم کنید.

کابل داده (برد وسط) را به پین D4 به برد وصل کنید. سپس سیم دیگر زمین را به زمین وصل کنید.

ما همچنان با یک کابل برق استفاده نشده باقی می مانیم ، مشکلی نیست.

در مرحله بعد باید نوار LED را با استفاده از چسبی که نوارهای LED در اصل با آن وارد شده اند به زیبایی پیچیده کنیم. در صورت نیاز می توانید آن را با نوار اضافی مانند ما بچسبانید.

مرحله 4: همه چیز را با هم نصب کنید

سنسور PIR را طوری قرار دهید که رو به کل اتاق باشد. در صورت نیاز می توانید از سیم های داخلی کابل اترنت بلااستفاده استفاده کنید. ما 3 کابل که از طریق سنسور عبور می کنند را به کابل اترنت لحیم کردیم.

سنسور اولتراسونیک را روی لامپ طوری قرار دهید که رو به صندلی باشد و ببیند کسی روی صندلی نشسته است یا نه.

نوار LED را به برق کمکی وصل کنید.

مرحله 5: کد

فایل.ino سطح بالا final_project.ino است

آن را با ویرایشگر Arduino باز کنید ، و بقیه در برگه های مختلف باز می شوند ، فقط مطمئن شوید که آنها در یک پوشه هستند.

ضمیمه تعاریف ویرایشگر arduino نیز ضمیمه شده است.

پارامترهایی که ممکن است بخواهید تغییر دهید:

#حداکثر MAX_DISTANCE 80 را تعریف کنید

فاصله سانتی متر بین سنسور و شخص نشسته. در زیر این عدد ، سیستم آن را نشسته در نظر می گیرد.

// Blynk Wifi و Auth Detailschar auth = "2b183af4b6b742918d14ab766fbae229"؛

char ssid = "NETWORK_NAME"؛ char pass = "PASSWORD"؛

مرحله 6: ایجاد اپلت های IFTTT

برای قطع و وصل کردن تلفن در زمان استراحت ، باید یک برنامه کاربردی شخصی در IFTTT ایجاد کنید.

مراحل زیر را برای ایجاد اپلت IFTTT مبتنی بر webhook که می تواند تلفن شما را بی صدا کند ، دنبال کنید.

این فقط برای دستگاه Android کار می کند ، و شما باید برنامه IFTTT را روی دستگاه خود نصب کنید ، همچنین به آن اجازه دسترسی به حجم آهنگ زنگ خود را می دهید.

پس از ایجاد اپلت های خود ، هم برای Mute و هم برای Unmute ، به این صفحه بروید و کلیدی را که در Bhooks webhooks ، در زبانه General مشاهده می کنید ، با کلیدهای داده شده در اینجا جایگزین کنید.

ifttt.com/services/maker_webhooks/settings

مرحله 7: برنامه Blynk ما

برنامه Blynk ما شامل دو زبانه است.

برگه های اول به شما امکان می دهد تعداد پومودوروهایی را که امروز مطالعه کرده اید روی صفحه LCD ببینید ، به شما امکان می دهد زمان مطالعه و استراحت را انتخاب کنید و به شما امکان می دهد بین حالت های مختلف مطالعه جابجا شوید.

برگه دوم کل زمان مطالعه (کل زمان نشستن) را در اختیار شما قرار می دهد و شامل قلاب های وب است که برای قطع و وصل کردن تلفن شما استفاده می شود.

برای دسترسی به برنامه و استفاده از آن از کد QR استفاده کنید

مرحله 8: همه چیز را در عمل ببینید

- برق نوار LED Aux را به برق وصل کنید.

- برد NodeMCU را به منبع تغذیه وصل کنید

- برنامه blynk خود را وارد کنید.

- لامپ از حالت Chill شروع می شود و اگر Wifi به درستی وصل شده باشد باید چراغ ها را نشان دهد.

- Blynk را وارد کنید و سعی کنید حالت Pomodoro را تغییر دهید ، در حال حاضر پیش فرض اولیه بسیار سریع است فقط برای اینکه ببینید کار می کند ، اما مقادیر لغزنده را در برنامه تغییر دهید تا روی زمان واقعی تنظیم شود.

- از برنامه برای تغییر حالت مطالعه استفاده کنید و بعد از مدتی مدت زمانی که نشسته اید را ببینید.

درس خوندن مبارک !!!:)

مرحله 9: ویژگی های آینده

راه های زیادی وجود دارد که می توانید این پروژه را پیش ببرید و آن را سفارشی کنید. در محدودیت زمانی که داشتیم ، فقط ویژگی های فوق را پیاده کردیم ، اما در اینجا چند ایده جالب برای بالا بردن آن به سطح جدید ارائه شده است.

1. تجزیه و تحلیل habbits مطالعه را اضافه کنید

همانطور که می دانید شما در حال نشستن هستید ، می توانیم زمان مطالعه بهینه و زمان استراحت مطلوب را به شما توصیه کنیم. این را می توان با تجزیه و تحلیل زمان نشستن با الگوریتم یادگیری ماشین انجام داد و به کاربر پیشنهاد داد که چگونه باید بهتر مطالعه کند. تلاش برای ایجاد یک الگوریتم خوب می تواند بین هفته ها و ماه ها طول بکشد تا به یک خروجی خوب برسد.

2. اضافه کردن تعامل از طریق اعلان ها

هنگامی که استراحت به پایان رسید می توانیم از طریق تلفن اطلاع دهیم ، یک پیام خلاصه روزانه با عملکرد شما ارسال کنیم ، نکات و پیشنهادات خود را ارائه دهیم و موارد دیگر. تقریبا 2 روز کاری

3. تغییر رنگ و شدت نور بر اساس زمان روز - مانند افزونه رایانه Flux

بسته به زمان روز ، رنگ روشن را گرم یا سردتر کنید.

علاوه بر این ، یک سنسور نور اضافه کنید که می داند اطراف آن چقدر روشن است ، تا بتوانید جلوه خیره کننده نوار LED را تغییر دهید.

این را می توان تقریباً انجام داد. 1 روز کاری

4. پشتیبانی Alexa یا Google Home Assistant را اضافه کنید

در حال حاضر پروژه و حالتهای مطالعه فقط از طریق چراغ ها با یکدیگر ارتباط برقرار می کنند. این را می توان با یک دستیار خانه تغییر داد و مورد استفاده قرار داد تا نوع دیگری از بازخورد را دریافت کنید. ادغام Alexa یا Google Home مستلزم ایجاد یک برنامه اختصاصی برای آن و احتمالاً استفاده از سرویس IFTTT دیگر است.

بسته به پیچیدگی برنامه کنترل صدا ، می توان آن را در عرض 2-3 روز کاری تکمیل کرد.

5. نوار LED را به عنوان چراغ رومیزی به عنوان روشنایی محیط اتاق نصب کنید

می تواند علاوه بر کمک به مطالعه ، برای ایجاد روشنایی محیط استفاده شود. ما می توانیم چراغ های خلقی ، ساعت زنگ دار مبتنی بر نور و موارد دیگر را اضافه کنیم.

حدود 1-2 روز کاری

مرحله 10: خودتان آن را بسازید

اگر این ایده را دوست داشتید و می خواهید آن را خودتان ایجاد کنید ، تهیه هر آنچه که نیاز دارید بسیار ساده است.

ما لیستی را با محصولی که برای این پروژه استفاده کرده ایم به زندگی من ضمیمه کرده ایم

- برد NodeMCU با اتصال Wifi

- سنسور اولتراسونیک HC-SR04

- سنسور حرکت PIR

- نوار LED RGB 5 متری

- چراغ رومیزی با پایه چراغ