本日小创为大家分享2019北京市“创操持”创客寻衅赛参赛学生张恒的宅家创意神器——智能提示开关窗小助手。
Maker先容北京市昌平区第一中学 张恒
曾担当学生会活动部副部长

2019北京市“创操持”创客寻衅赛 良好奖
技能爱好在编程方面:先落后修了Scratch图形化编程,C++,PHP措辞(阅读很浅)以及 Python措辞。个中,以Python措辞相对最为善于。
在嵌入式方面:多次借助Arduino各系列开拓板完成了大大小小很多项目,参加了各种大赛。可以闇练利用C++编写程序。但是个人认为Python是未来编程措辞发展的趋势,以是正在积极学习Python中。同时,会利用ESP8266物联网WI-FI开拓板以及树莓派、喷鼻香橙派等单板电脑。对Linux系统较为熟习,能流畅的利用终端进行各种操作。
软件方面:能闇练利用VSCODE。目前正在自学Keil。同时也在学习ROS。开拓履历较为丰富,参加过多次创客马拉松,目前正在预备新一届的中国青少年机器人大赛,开拓协作机器人。制作机器人时,可以快速地将所须要完成的目标顺利转化为须要的传感器以及实行器,并与之进行匹配。
热爱物理,能够闇练地进行电路的搭建,理解各种电子元件的事情事理。对电学有较为深刻的认识。
作品展示作品主体
串口下载部分
作品实现的功能:定时提醒用户开关窗户
如何操作:用户通过按钮和作品交互
运作演示视频加载中...
设计初衷疫环境式严厉,宅在家中,定时开窗透风是一种比较好的防疫办法。但是,冬末春初,气温依然较低,如果开窗后忘却关,患上感冒的风险大大增加。而长期不开窗,室内空气质量会变差。
针对这两种情形,我设计了智能开关窗助手,可以定时提醒用户开窗。开窗后,它还可以提醒用户及时关窗。
设计过程之硬件主控:我采取的是STM32F103C8T6芯片,由于其功耗相对较低,支持就寝模式,适宜此场景的运用。
电路连接:首先,我加入了红、绿、蓝3个LED灯来指示状态,分别是电源、须要开/关窗、计时中指示灯。由于STM32事情在3.3V,以是我可以直接连接LED而不用接分流电阻。其次,为了起到提醒的浸染,我同时加入了一个蜂鸣器,由于其事情在5V,以是我将其接到了STM32的5V管脚。末了,我还加入两个按钮,分别代表开关窗,通过返回高低电平旗子暗记来判断是否被按下,从而实现作品与用户交互。
供电部分:充电宝或者电脑的USB接口均可供电。
STM32的程序下载方面,我利用了CH340芯片实现USB-TTL,从而烧录程序。须要特殊把稳的是,我利用的这一款最小核心系统,不才载程序时须要调度跳线帽至BOOT0-1 BOOT1-0模式,才可以正常下载。运行程序时须要将BOOT1 BOOT2都调度为0。
设计过程之程序程序方面,我采取的是Arduino IDE进行编程,加载了Arduino的STM32组件包。不该用keil的缘故原由是此项目功能相对单一,繁芜度也较低。
定义干系引脚,方便后续的编程。
程序框图和主循环程序如图。本着开源的原则,代码我会于近期传到Github。
利用指南
首先,系统从通电那一刻开始计时,默认为3小时,蓝灯亮起表示正在计时。韶光到后,蜂鸣器发出报警,蓝灯灭表示计时结束,同时绿色灯亮起,代表须要开窗。用户开窗后,按下按钮代表已经开窗。此刻系统开始计时,默认为30分钟。韶光到后,蜂鸣器报警,绿灯亮表示须要关窗,蓝灯灭表示计时结束。用户按下按钮代表关窗,此刻绿灯灭。新的循环开始。
遗憾和展望遗憾的是手边没有OLED屏幕,不能做到完美的交互,只能通过LED的形式来进行提示,这实质上也将交互繁芜化了。
首先,为了让它的运用更加灵巧,还应加装一个总电源开关,以便在用户不须要提醒时关闭系统。
再者,开窗和关窗间隔韶光用户该当可以自己调度,但是由于没有屏幕,以是让实现这一功能变得困难。
末了,通过按钮的办法来交互,很可能会失落去系统本身的浸染,用户不须要真正开窗,点击按钮即可实现“开窗”。如果假装超声波或者红外测距装置就可以规避这一问题。
“创操持”感悟通过参加“创操持”比赛,我认识到了创意的主要性,创造了自己的不敷之处,生活中我比较短缺不雅观察和创造,而创意每每来源于生活。 其余,也懂得了如何做一个领导者,学会分配任务,调动全组,不能什么任务都自己来,自己的队员也是强有力的。
末了,完全地参与将一个想法转化为成型的产品的过程,强化了我的理工科思维。 “创操持”带给我对人工智能的憧憬,让我更进一步感想熏染到了它的魅力。
2019北京市“创操持“创客寻衅赛现场
【“创操持”背景描述】为推进智能制造背景下,人才培养模式的转型发展,推动教诲传授教化改革,加强未来创新人才培养,清华大学每年在清华大学“创客日”期间,举办“创操持”创客寻衅赛,面向高中生,旨在让具有精良创新能力的中学生们感想熏染清华大学的创新文化、领会创新精神、展示创新能力,也期待在中小学根本教诲与人才选拔过程中增强创新精神与创新能力的培养。
“创操持”创客寻衅赛由北京市教诲委员会作为辅导单位,清华大学主理,清华大学根本工业演习中央、北京学生活动管理中央承办,K16技能与工程教诲同盟支持,青橙教诲创新研究院协办。
结语光阴不虚度,宅家齐充电!
在这个分外期间,小创将为广大中学生供应一系列足不出户即可学习动手制作的创意作品案例,丰富大家的宅家线长进修生活。
如果你也有“宅家”神器的创想灵感/作品案例,欢迎和我们一起分享互换。
作者|北京市昌平区第一中学 张恒