Estude melhor com uma lâmpada de mesa inteligente - IDC2018IOT: 10 etapas (com fotos)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:37

As pessoas no mundo ocidental passam muito tempo sentadas. No balcão, dirigindo, assistindo TV e muito mais. Às vezes, ficar sentado demais pode prejudicar seu corpo e prejudicar sua capacidade de concentração. Andar e ficar em pé após um determinado tempo é fundamental para um melhor desempenho na vida.

Como alunos, passamos muito tempo estudando. Tentando fazer um projeto bacana, pensamos nas dores que temos no processo de estudo. Acreditamos que deve haver uma maneira melhor de gerenciar habbits de estudo de uma forma mais agradável do que apenas por meio de aplicativos e notificações.

Tivemos a ideia de criar uma luminária de mesa inteligente que pudesse ajudá-lo a programar seu tempo, saber o quanto você estudou e programar seus intervalos. A lâmpada inteligente vem com LEDs coloridos que variam de acordo com o estado. Nossa lâmpada contém três opções:

1. Modo Pomodoro

A técnica de pomodoro é uma técnica de estudo de produtividade para maximizar a eficiência durante o estudo.

Você pode ler mais sobre a técnica aqui

O usuário define a duração do estudo e o tempo de intervalo, com padrão de 25/5 minutos de estudo / intervalo.

Durante o modo de estudo, a lâmpada fornecerá luz branca quente forte e colocará o telefone no modo silencioso.

Depois de decorrido o tempo definido, o som do telefone ficará sem som e a lâmpada ficará vermelha, o que indica que é hora de intervalo. Escolhemos o vermelho porque não é uma luz de estudo camponesa, encorajando você a se levantar e deixar sua mesa:)

2. Modo Chill

A lâmpada é colorida com uma luz agradável e confortável para criar uma boa iluminação ambiente.

3. Iluminação do temporizador interativo

A lâmpada começa em uma cor inicial e muda de cor quanto mais você fica sentado em sua mesa. Esta é uma boa indicação quando as pessoas se sentam por 1-2 horas ou mais e não querem ficar com Pomodoro. É uma alternativa agradável e diferente para olhar para o seu relógio:)

Características adicionais

- Medição diária do tempo sentado

O aplicativo oferece o tempo total que você passou em sua mesa

- Economia de energia com base no movimento

Um sensor de movimento detecta movimento, desligando a lâmpada após um determinado tempo de ausência.

- Desativar e ativar o som do seu telefone.

Um recurso para ajudá-lo a se concentrar no modo Pomodoro.

Desafios e limitações

Quando podemos pensar sobre o projeto, achamos muito confuso encontrar um objeto ou outro meio de transmitir a mensagem. Queríamos usar a iluminação como forma de interação, mas não tínhamos certeza de onde devemos colocá-la.

Pensamos em criar uma iluminação ambiente, talvez para montar a faixa de LED na mesa, mas essas opções acabaram sendo um pouco extravagantes e ineficazes. Além disso, pensamos em criar uma figura fofa ou um objeto bonito para ser o feedback da luz, mas acabamos usando uma luminária de mesa, o que é uma decisão bastante lógica:)

Outra limitação da fiação. Estamos usando um sensor PIR e um sensor ultrassônico, ambos se comunicando por meio de fios com a placa NodeMCU. Isso cria uma aparência bastante complicada para todo o sistema. Uma melhoria futura é criar um caso em que a placa e os sensores ultrassônicos já estão montados na lâmpada, e o sensor PIR se comunica via Bluetooth, sem ter que esticar um longo cabo pela parede.

O sistema está atualmente limitado a oferecer suporte apenas a usuários do Android com silenciamento e reativação do telefone, já que a Apple não fornece tal serviço via IFTTT.

Etapa 1: Componentes

Hardware

- Placa NodeMCU com conexão Wifi

Usado como placa principal do sistema. Usamos esta placa porque ela tem uma conexão Wifi fácil para ser usada com o Blynk

- Sensor Ultrassônico HC-SR04

Usamos o sensor para saber se você está sentado em sua mesa. O sensor é apontado para a cadeira, para que quando alguém está sentado possamos detectá-lo pela sua distância do sensor

- Sensor de movimento PIR

O sensor de movimento é pendurado acima da mesa, para saber se alguém está na sala. Se nenhum movimento for detectado por X minutos, desligamos os LEDs para economizar energia

- Faixa LED RGB de 5m

Usado como fonte de luz, preso dentro do suporte da cabeça da lâmpada.

- Uma lâmpada de mesa com um suporte para lâmpada

Precisamos de uma lâmpada onde a faixa de LED possa ser montada dentro. normalmente, abajures de mesa antigos que usam lâmpadas se encaixam perfeitamente.

UI

aplicativo Blynk

Usado como aplicativo de controle para o sistema. Escolhido por sua facilidade de uso e aumento rápido

Serviços

IFTTT

Usado para ativar e desativar o som de seu telefone com Webhooks e serviços Android.

Etapa 2: Conectando os sensores

Sensor PIR

Os três fios com conectores fêmeas.

Conecte o sensor PIR a 5v VCC, aterramento e um fio do meio como o fio de dados.

Conecte o fio de dados ao pino D5 em NodeMCU

Sensor ultrassônicoConecte o sensor ultrassônico a uma pequena matriz e conecte o pino mais à esquerda ao aterramento e o pino mais à direita a 5v vcc.

Conecte o pino de disparo a D1 e o pino de eco a D2 em NodeMCU.

Passo 3: Conectando o Led Strip

Pegamos uma faixa de led de 3 metros.

Primeiro, precisamos conectar os fios da tira de led. A faixa de led possui dois conectores diferentes.

Um vai para o ESP e o outro para a fonte de alimentação auxiliar externa. Use uma fonte de alimentação de 5 V (um carregador USB móvel é uma ótima opção). Solde os dois fios Vcc e terra ao cabo da fonte de alimentação externa.

Conecte à placa o cabo de dados (o do meio) ao pino D4. Em seguida, conecte o outro fio terra ao aterramento.

Continuamos com um cabo de alimentação não utilizado, tudo bem.

Em seguida, precisamos embrulhar elegantemente a faixa de LED no interior usando a cola com a qual as faixas de LED vêm originalmente. Se necessário, você pode colá-lo com uma fita extra, como fizemos.

Etapa 4: Montando tudo junto

Coloque o sensor PIR de forma que fique voltado para toda a sala. Se necessário, você pode usar fios internos de um cabo Ethernet não utilizado. Soldamos os 3 cabos que passam pelo sensor até o cabo Ethernet.

Coloque o sensor ultrassônico na lâmpada de forma que fique de frente para a cadeira e possa ver se alguém está sentado na cadeira ou não.

Conecte a alimentação auxiliar da faixa de LED.

Etapa 5: O Código

O arquivo.ino de nível superior é final_project.ino

Abra-o com o editor Arduino, e o resto abrirá em abas diferentes, apenas certifique-se de que estejam na mesma pasta.

Em anexo estão também as definições do editor Arduino.

Parâmetros que você pode querer alterar:

# define MAX_DISTANCE 80

A distância em cm entre o sensor e a pessoa sentada. Abaixo desse número, o sistema o considerará sentado.

// Blynk Wifi e detalhes de autenticaçãochar auth = "2b183af4b6b742918d14ab766fbae229";

char ssid = "NETWORK_NAME"; char pass = "SENHA";

Etapa 6: Criação de miniaplicativos IFTTT

Para ativar e desativar o som do telefone nos intervalos, é necessário criar um miniaplicativo pessoal no IFTTT.

Siga as etapas a seguir para criar um miniaplicativo IFTTT baseado em webhook que pode silenciar seu telefone.

Isso funciona apenas para dispositivos Android, e você deve instalar o aplicativo IFTTT em seu dispositivo, dando-lhe também permissões para acessar o volume do seu toque.

Depois de criar seus miniaplicativos, tanto para Mudo quanto para Não Mudo, vá para esta página e substitua a chave que você vê nos webhooks Blynk, na guia Geral com as teclas fornecidas aqui.

ifttt.com/services/maker_webhooks/settings

Etapa 7: Nosso aplicativo Blynk

Nosso aplicativo Blynk contém duas guias.

As primeiras guias permitem que você veja o número de pomodoros que você estudou hoje na tela LCD, permite que você escolha os tempos de estudo e intervalo e permite alternar entre os diferentes modos de estudo.

A segunda guia fornece o tempo total de estudo (tempo total sentado) e contém os webhooks usados para ativar e desativar o som do telefone.

Use o código QR para acessar o aplicativo e usá-lo

Etapa 8: Ver tudo em ação

- Conecte a alimentação da faixa de LEDs auxiliares à alimentação.

- Conecte a placa NodeMCU a uma fonte de alimentação

- Digite seu aplicativo blynk.

- A lâmpada começa no modo Chill e deve acender as luzes se o Wifi estiver conectado corretamente.

- Entre em Blynk e tente mudar para o modo Pomodoro, atualmente o padrão inicial é bastante rápido apenas para ver se funciona, mas altere os valores do controle deslizante no aplicativo para defini-lo para o tempo real.

- Use o aplicativo para alternar entre o modo de estudo e ver depois de algum tempo quanto tempo você está sentado.

Feliz estudando !!!:)

Etapa 9: Recursos futuros

Há muitas maneiras de levar esse projeto adiante e personalizá-lo. Na limitação de tempo que tínhamos, implementamos apenas os recursos acima, mas aqui estão algumas idéias interessantes para levá-lo a um novo nível.

1. Adicionar análises de habbits de estudo

Como sabemos que você tem habbits sentados, podemos recomendar os melhores tempos de estudo e intervalos ideais. Isso pode ser feito analisando os tempos de espera com algoritmo de aprendizado de máquina, sugerindo ao usuário como ele deve estudar melhor. A quantidade de esforço para criar um bom algoritmo pode demorar entre semanas e meses, para chegar a um bom resultado de trabalho.

2. Adicionar interação por meio de notificações

Podemos avisar por telefone o término do intervalo, enviar diariamente uma mensagem resumida com o seu desempenho, dar dicas e sugestões e muito mais. Aproximadamente. 2 dias úteis

3. Altere a cor e a intensidade da luz com base na hora do dia - como o complemento de computador Flux

Deixe a cor da luz mais quente ou mais fria dependendo da hora do dia.

Além disso, adicione um sensor de luz que sabe o quão brilhante está ao seu redor, para alterar a intensidade da faixa de LED e evitar o brilho.

Isso pode ser feito em aprox. 1 dia de trabalho.

4. Adicionar suporte Alexa ou Google Home Assitant

Atualmente para projetar e os modos de estudo interagem apenas por meio das iluminações. Isso pode ser alterado e usado com um assistente domiciliar para obter outro tipo de feedback. Integrar o Alexa ou o Google Home exige a criação de um aplicativo dedicado a ele e, provavelmente, o uso de outro serviço IFTTT.

Dependendo da complexidade do aplicativo de controle de voz, isso pode ser concluído em 2 a 3 dias úteis.

5. Monte a faixa de LED como iluminação ambiente da sala, em vez de apenas como lâmpada de mesa

Pode ser usado para criar iluminação ambiente, além de ser assistente de estudo. Podemos adicionar luzes de humor, despertador baseado em luz e muito mais.

cerca de 1-2 dias úteis

Etapa 10: Construa você mesmo

Se gostou da ideia e deseja criá-la sozinho, obter tudo o que precisa é extremamente simples.

Anexamos uma lista com o produto que usamos neste projeto, para minha vida mais fácil

- Placa NodeMCU com conexão Wifi

- Sensor Ultrassônico HC-SR04

- Sensor de movimento PIR

- Fita LED RGB de 5m

- Uma lâmpada de mesa com um suporte para lâmpada