ادرس بشكل أفضل باستخدام مصباح مكتبي ذكي - IDC2018IOT: 10 خطوات (بالصور)

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:39

يقضي الناس في العالم الغربي الكثير من الوقت جالسين. على المكتب ، التجول ومشاهدة التلفزيون والمزيد. في بعض الأحيان ، قد يؤذي الجلوس لفترات طويلة جسمك ويضر بقدراتك على التركيز. يعد المشي والوقوف بعد وقت معين أمرًا ضروريًا لتحقيق أداء أفضل في الحياة.

كطلاب نقضي الكثير من الوقت في الدراسة. في محاولة للتوصل إلى مشروع رائع ، فكرنا في الآلام التي نعاني منها في عملية الدراسة. كنا نعتقد أنه يجب أن تكون هناك طريقة أفضل لإدارة عادات الدراسة بطريقة أفضل من خلال التطبيقات والإشعارات فقط.

لقد توصلنا إلى فكرة إنشاء مصباح مكتبي ذكي يمكن أن يساعدك في تحديد وقتك ، والاطلاع على مقدار ما درسته ، وجدولة فترات الراحة. المصباح الذكي يأتي بألوان LED ملونة تتغير حسب الحالة. يحتوي المصباح الخاص بنا على ثلاثة خيارات:

1. وضع بومودورو

تقنية بومودورو هي تقنية دراسة إنتاجية لزيادة الكفاءة أثناء الدراسة.

يمكنك قراءة المزيد عن التقنية هنا

يحدد المستخدم مدة الدراسة ووقت الاستراحة ، مع افتراضات تبلغ 25/5 دقيقة من وقت الدراسة / الاستراحة.

أثناء وضع الدراسة ، سيوفر المصباح ضوءًا أبيض دافئًا قويًا ويضع هاتفك في وضع الصمت.

بعد مرور الوقت المحدد ، سيتم إلغاء كتم صوت الهاتف وسيظهر المصباح باللون الأحمر مما يشير إلى أن الوقت قد حان. اخترنا اللون الأحمر لأنه ليس ضوء دراسة الفلاحين ، مما يشجعك على الوقوف ومغادرة مكتبك:)

2. وضع البرد

المصباح ملون بإضاءة لطيفة ومريحة لخلق إضاءة محيطة لطيفة.

3. إضاءة الموقت التفاعلية

يبدأ المصباح بلون البداية ويتغير لونه كلما طالت مدة جلوسك على مكتبك. هذا مؤشر لطيف عندما يجلس الناس لمدة 1-2 ساعات وأكثر ولا يريدون قضاء الوقت مع بومودورو. إنه بديل جميل ومختلف للنظر إلى ساعتك:)

ميزات إضافية

- قياس وقت الجلوس اليومي

يمنحك التطبيق إجمالي الوقت الذي قضيته على مكتبك

- توفير الطاقة على أساس الحركة

يكتشف مستشعر الحركة الحركة ، ويطفئ المصباح بعد وقت معين من الغياب.

- كتم صوت هاتفك وإلغاء كتمه.

ميزة تساعدك على التركيز في وضع بومودورو.

التحديات والقيود

عندما نستطيع التفكير في المشروع ، وجدنا أنه من المربك للغاية العثور على شيء أو وسيلة أخرى لنقل الرسالة. أردنا استخدام الإضاءة كوسيلة للتفاعل ، لكننا لم نكن متأكدين من المكان الذي يجب أن نضعه فيه.

على الرغم من قيامنا بإنشاء إضاءة غرفة ، ربما لتركيب شريط LED على المكتب ، ولكن تبين أن هذه الخيارات كانت جبنة وغير فعالة بعض الشيء. إضافي ، فكرنا في إنشاء شخصية لطيفة أو كائن جميل ليكون رد الفعل الخفيف ، ولكن انتهى بنا الأمر باستخدام مصباح مكتبي ، وهو قرار منطقي تمامًا:)

حد آخر في الأسلاك. نحن نستخدم مستشعر PIR وجهاز استشعار بالموجات فوق الصوتية ، وكلاهما يتواصل عبر الأسلاك مع لوحة NodeMCU. هذا يخلق نظرة مرهقة إلى حد ما على النظام بأكمله. يتمثل التحسين المستقبلي في إنشاء حالة يتم فيها تثبيت اللوحة وأجهزة الاستشعار فوق الصوتية بالفعل في المصباح ، ويتواصل مستشعر PIR عبر البلوتوث ، دون الحاجة إلى تمديد كابل طويل على الحائط.

يقتصر النظام حاليًا على دعم مستخدمي Android فقط مع كتم صوت الهاتف ، حيث لا تقدم Apple مثل هذه الخدمة عبر IFTTT.

الخطوة 1: المكونات

المعدات

- لوحة NodeMCU مع اتصال واي فاي

تستخدم كلوحة رئيسية للنظام. استخدمنا هذا المنتدى لأنه يحتوي على اتصال واي فاي سهل لاستخدامه مع Blynk

- جهاز استشعار بالموجات فوق الصوتية HC-SR04

نستخدم المستشعر لمعرفة ما إذا كنت جالسًا على مكتبك. يتم توجيه المستشعر نحو الكرسي ، بحيث عندما يجلس شخص ما يمكننا اكتشافه من خلال بعده عن المستشعر

- مستشعر الحركة PIR

يتم تعليق مستشعر الحركة فوق المكتب ، لمعرفة ما إذا كان هناك شخص ما في الغرفة. إذا لم يتم اكتشاف أي حركة لمدة X دقيقة ، فإننا نقوم بإيقاف تشغيل مصابيح LED لتوفير الطاقة

- شريط LED RGB بطول 5 متر

تستخدم كمصدر للضوء ، مسجلة داخل حامل رأس المصباح.

- مصباح مكتبي مزود بمصباح كهربائي

نحتاج إلى مصباح حيث يمكن تركيب شريط LED بالداخل. عادةً ما يكون مصباح المكتب القديم الذي يستخدم المصابيح الكهربائية مناسبًا تمامًا.

واجهة المستخدم

تطبيق بلانك

يستخدم كتطبيق التحكم في النظام. تم اختياره لسهولة استخدامه وسرعة تكثيفه

خدمات

IFTTT

يُستخدم لكتم صوت الهاتف وإلغاء كتمه من خلال Webhooks وخدمات Android.

الخطوة الثانية: توصيل المستشعرات

مستشعر PIR

الأسلاك الثلاثة مع موصلات أنثى.

قم بتوصيل مستشعر PIR بـ 5 فولت VCC ، وسلك أرضي وسلك متوسط كسلك البيانات.

قم بتوصيل سلك البيانات بدبوس D5 في NodeMCU

قم بتوصيل المستشعر بالموجات فوق الصوتية بمصفوفة صغيرة وقم بتوصيل معظم الدبوس الأيسر بالأرضي واليمين بمعظم الدبوس بجهد 5 فولت.

قم بتوصيل دبوس المشغل بـ D1 ودبوس الصدى بـ D2 في NodeMCU.

الخطوة 3: توصيل شريط LED

أخذنا شريط LED 3 أمتار.

نحتاج أولاً إلى توصيل أسلاك شريط LED. يحتوي شريط LED على موصلين مختلفين.

يذهب أحدهما إلى ESP والآخر إلى مصدر طاقة إضافي خارجي. خذ مصدر طاقة 5 فولت (شاحن USB المحمول هو خيار رائع). قم بتوصيل سلكين Vcc والأرضي بكابل مصدر الطاقة الخارجي.

قم بتوصيل كابل البيانات (الأوسط) باللوحة إلى D4. ثم قم بتوصيل السلك الأرضي الآخر بالأرض.

نبقى مع كابل طاقة غير مستخدم ، لا بأس بذلك.

بعد ذلك ، نحتاج إلى لف شريط LED بأناقة من الداخل باستخدام الغراء الذي تأتي به شرائط LED في الأصل. إذا لزم الأمر ، يمكنك لصقها بشريط إضافي كما فعلنا.

الخطوة 4: تركيب كل شيء معًا

ضع مستشعر PIR بحيث يواجه الغرفة بأكملها. إذا لزم الأمر ، يمكنك استخدام أسلاك داخلية لكابل إيثرنت غير مستخدم. لقد قمنا بلحام الكابلات الثلاثة التي تمر عبر المستشعر إلى كابل Ethernet.

اضبط مستشعر الموجات فوق الصوتية على المصباح بحيث يواجه الكرسي ويمكنه رؤية ما إذا كان شخص ما جالسًا على الكرسي أم لا.

قم بتوصيل الطاقة الإضافية لشريط LED.

الخطوة 5: الكود

ملف.ino ذو المستوى الأعلى هو final_project.ino

افتحه باستخدام محرر Arduino ، وسيتم فتح الباقي في علامات تبويب مختلفة ، فقط تأكد من وجودهم في نفس المجلد.

مرفق أيضًا تعريفات محرر اردوينو.

المعلمات التي قد ترغب في تغييرها:

#define MAX_DISTANCE 80

المسافة بالسنتيمتر بين المستشعر والشخص الجالس. تحت هذا الرقم سيعتبره النظام جالسًا.

// Blynk Wifi وتفاصيل المصادقة = "2b183af4b6b742918d14ab766fbae229" ؛

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

الخطوة 6: إنشاء تطبيقات IFTTT الصغيرة

لكتم صوت الهاتف وإلغاء كتمه في فترات الراحة ، يجب عليك إنشاء تطبيق صغير شخصي في IFTTT.

اتبع الخطوات التالية لإنشاء تطبيق IFTTT الصغير المستند إلى خطاف الويب والذي يمكنه كتم صوت هاتفك.

يعمل هذا فقط مع جهاز Android ، وعليك تثبيت تطبيق IFTTT على جهازك ، مما يمنحه أيضًا أذونات للوصول إلى حجم نغمة الرنين.

بعد إنشاء تطبيقاتك الصغيرة ، لكل من كتم الصوت وإلغاء كتم الصوت ، انتقل إلى هذه الصفحة واستبدل المفتاح الذي تراه في خطافات الويب Blynk ، ضمن علامة التبويب عام بالمفاتيح المحددة هنا.

ifttt.com/services/maker_webhooks/settings

الخطوة 7: تطبيق Blynk الخاص بنا

يحتوي تطبيق Blynk الخاص بنا على علامتي تبويب.

تتيح لك علامات التبويب الأولى رؤية عدد البومودورو الذي درسته اليوم على شاشة LCD ، وتتيح لك اختيار أوقات الدراسة والاستراحة وتتيح لك التبديل بين أوضاع الدراسة المختلفة.

تمنحك علامة التبويب الثانية إجمالي وقت الدراسة (إجمالي وقت الجلوس) وتحتوي على خطافات الويب المستخدمة لكتم صوت هاتفك وإلغاء كتمه.

استخدم رمز الاستجابة السريعة للوصول إلى التطبيق واستخدامه

الخطوة 8: رؤية كل شيء أثناء العمل

- قم بتوصيل طاقة شريط Aux LED بالطاقة.

- قم بتوصيل لوحة NodeMCU بمصدر طاقة

- أدخل تطبيق blynk الخاص بك.

- يبدأ المصباح من وضع Chill ، ويجب أن يُضيء إذا تم توصيل Wifi بشكل صحيح.

- أدخل Blynk وحاول التبديل إلى وضع Pomodoro ، حاليًا الإعداد الافتراضي الأولي سريع جدًا فقط لمعرفة أنه يعمل ، ولكن قم بتغيير قيم شريط التمرير في التطبيق لتعيينه على الوقت الحقيقي.

- استخدم التطبيق للتبديل بين وضع الدراسة وشاهد بعد بعض الوقت كم من الوقت كنت جالسًا.

دراسة سعيدة!!!:)

الخطوة 9: الميزات المستقبلية

هناك العديد من الطرق التي يمكنك من خلالها المضي قدمًا في هذا المشروع وتخصيصه. في الوقت المحدد ، قمنا بتنفيذ الميزات المذكورة أعلاه فقط ، ولكن إليك بعض الأفكار الرائعة لنقلها إلى مستوى جديد.

1. أضف تحليلات عادات الدراسة

كما نعلم أنك عادات الجلوس ، يمكننا أن نوصيك بأوقات الدراسة المثلى وأوقات الراحة المثلى. يمكن القيام بذلك من خلال تحليل أوقات الجلوس باستخدام خوارزمية التعلم الآلي ، مما يشير إلى كيفية دراسة المستخدم بشكل أفضل. قد يستغرق مقدار الجهد المبذول لإنشاء خوارزمية جيدة ما بين أسابيع وشهور للوصول إلى نتيجة عمل جيدة.

2. إضافة التفاعل عبر الإخطارات

يمكننا إخطارنا عبر الهاتف عند انتهاء الاستراحة ، وإرسال رسالة تلخيصية يومية بأدائك ، وإعطاء النصائح والاقتراحات الخاصة بك والمزيد. تقريبا. 2 يوم عمل

3. قم بتغيير لون الضوء وشدته بناءً على الوقت من اليوم - مثل ملحق الكمبيوتر Flux

اجعل لون الضوء أكثر دفئًا أو أبرد حسب الوقت من اليوم.

بالإضافة إلى ذلك ، أضف مستشعر الضوء الذي يعرف مدى سطوع المنطقة المحيطة بها ، لتغيير كثافة شريط LED لمنع الوهج.

يمكن القيام بذلك تقريبًا. يوم عمل واحد.

4. أضف دعم Alexa أو Google Home Assitant

حاليًا ، تتفاعل أوضاع العرض والدراسة فقط عبر الإنارات. يمكن تغيير هذا واستخدامه مع مساعد منزلي ، للحصول على نوع آخر من الملاحظات. يتطلب دمج Alexa أو Google Home إنشاء تطبيق خاص به ، وربما استخدام خدمة IFTTT أخرى.

اعتمادًا على مدى تعقيد تطبيق التحكم الصوتي ، يمكن إكمال ذلك في غضون 2-3 أيام عمل.

5. قم بتركيب شريط LED كإضاءة محيطة للغرفة بدلاً من مجرد مصباح مكتبي

يمكن استخدامه لإنشاء إضاءة محيطة ، بالإضافة إلى كونه مساعد دراسة. يمكننا إضافة مصابيح مزاجية ومنبه قائم على الضوء وغير ذلك الكثير.

حوالي 1-2 يوم عمل

الخطوة 10: قم ببناءها بنفسك

إذا أحببت الفكرة وترغب في إنشائها بنفسك ، فإن الحصول على كل ما تحتاجه أمر بسيط للغاية.

لقد أرفقنا قائمة بالمنتج الذي استخدمناه لهذا المشروع ، لحياتي أسهل

- لوحة NodeMCU مع اتصال واي فاي

- جهاز استشعار بالموجات فوق الصوتية HC-SR04

- مستشعر الحركة PIR

- شريط LED RGB بطول 5 متر

- مصباح مكتبي مزود بمصباح كهربائي