Mobi Cool

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Mobi Cool

Mobi-Cool Plakat

Entwickler

Lhabib Lachil, Raphael Sowislok, Ulugbek Hudaybergenov, Deniz Özdemir

Verwendete Programmiersprachen

Arduino C/C++

Vorschau[Bearbeiten]

Mobi-Cool bezeichnet ein mobiles Kühlungssystem, welches durch ein Ventilator betrieben wird. Die Motivation hinter der Entwicklung ist es, die Bedienung eines solchen Geräts für beeinträchtigte Menschen zu vereinfachen. Besonders für Menschen mit beeinträchtigter Armbewegung ist es von Vorteil, eine Bedienung zu haben, ohne Knöpfe betätigen zu müssen. Durch Alexa ist es nun möglich, allein durch Sprachbefehle die Kühlung an heißen Sommertagen zu regulieren. Für beeinträchtige mit sprachlichen Schwierigkeiten wurde eine Web-Anwendung entwickelt, die es für Angehörige einfacher macht, das Kühlungssystem zu regulieren.

Hardware und Außenverkleidung[Bearbeiten]

Für die Realisierung dieser Idee werden hauptsächlich drei verschiedene Teile benötigt. Eines davon ist der Mikrocontroller, der die Programmierung speichert und wiedergibt. Für dieses Modell wird der ESP-8266 eingebaut und mit einer geeigneten Batterie verbunden. In diesem Fall wurde eine Varta-Batterie mit einer Spannung von 9 Volt verwendet, es ist jedoch möglich sich für Alternativen zu entscheiden. Dieser Mikrocontroller kann nun Signale erhalten und weiter leiten. Diese Signale werden zu einem Relais Modul weitergeleitet, das als Schalter fungiert und auf Befehl die Stromzufuhr an- und abschalten kann. Diese wird mit dem Mikrocontroller verbunden und verhält sich dem gegebenen Signal entsprechend. So ein Signal könnte von einem Echo Dot (3. Gen) stammen. Dies ist ein Alexa-System, das in diesem Projekt ebenfalls Anwendung findet. Dank der richtigen Programmierung kann der Mikrocontroller die aufgenommenen Sprachbefehle von Alexa verwerten. Mit einem Smartphone soll diese Steuerung ebenfalls möglich sein. Daher wurde eine Web-Anwendung entwickelt, die jedoch mit einem anderen Mikrocontroller verbunden sein muss. Man kann sich also entweder für die Web-Anwendung oder für die Steuerung durch Sprachbefehle, mit Alexa, entscheiden.

Name Beschreibung Produktbild
ESP8266 Mikrocontroller für die Steuerung des Lüfters.
Esp8266
2-Relais Modul 5V Relais zum an- und ausschalten der Stromzufuhr.
2-Relais Modul 5V
Amazon Echo Dot 3.Gen Alexa zur Sprachsteuerung.
Amazon Echo Dot 3.Gen
Motor Lüftermotor.
Motor

Die Außenverkleidung besteht aus Polystyrol und wurde mit der Tiefziehmaschine produziert. Die Tiefziehmaschine kann durch Druckaufbau vordefinierte Strukturen aus dem Material tiefziehen. Die Strukturen werden in einer Platte, die aus Polystyrol besteht, erzeugt. Es ist erforderlich die Struktur, aus der Platte, auszuschneiden.


Vorderseite
Rückseite
Unterseite und Elektronik


Programmierung[Bearbeiten]

Die Programmierung des Mikrocontrollers ist durch Nutzung der Arduino IDE möglich. Jedoch muss man darauf achten, die richtigen Bibliotheken zu benutzen. In der obersten Zeile des Programms sind die Bibliotheken von Alexa eingefügt worden, damit man kompatibel mit Alexa programmieren kann. Danach fügt man Schlüsselwörter hinzu, mit denen man programmiert und bestimmt welche Wörter Alexa als Sprachbefehle versteht. Im Anschluss muss man den Mikrocontroller so programmieren, dass dieser sich mit einem WLAN verbinden kann. Wichtig an dieser Stelle ist, dass Echo Dot mit demselben WLAN verbunden sein muss wie der Mikrocontroller, sonst besteht keine Verbindung zwischen den beiden Geräten. Wenn Alexa und der Mikrocontroller mit demselben WLAN verbunden sind, fügt Alexa den Mikrocontroller als Gerät hinzu und eine Sprachsteuerung des Mikrocontrollers ist nun möglich. AlexaAndEsp.png AlexaAndEsp2.png


Der Code für die Einbindung von Alexa basiert auf dieser Quelle.

Web-App[Bearbeiten]


Web-App Screenshot


Durch den WLAN-Hotspot des Mikrocontrollers kann man die Web-App erreichen. Wenn man die IP-Adresse des Mikrocontrollers in einen Browser eingibt, kann man auf die Web-App zugreifen. Mit der Web-App kann man dann den Ventilator an- oder ausschalten. Webseite1.png Webseiten2.png Webseiten3.png Webseiten4.png

Der Code für die Implementierung der Web-App basiert auf dieser Quelle.

Potenzielle Erweiterungen oder Weiterentwicklungen[Bearbeiten]

Das Projekt lässt viel Raum für Erweiterungen. So könnte man mit Alexa nicht nur einen Lüfter sondern auch andere Geräte, wie Lampen oder auch andere Haushaltsgeräte steuern. Man könnte die Steuerung des Lüfters durch andere Methoden vereinfachen. Für Menschen die sprachlich und motorisch beeinträchtigt sind, ist die Methode der Steuerung durch Augensensorik sehr hilfreich. Diese Menschen wären nicht mehr auf eine Hilfsperson angewiesen.

Man könnte die Regulierung automatisieren, sodass in Abhängigkeit der Temperatur, den Lüfter automatisch an- oder ausgeschalten kann, oder eine Zeitschaltung einbauen, mithilfe der man den Lüfter nur für einen bestimmten Zeitraum aktivieren könnte. Zudem könnte man eine Temperaturkurve implementieren, sodass die Lüftergeschwindigkeit auf Basis der Temperatur reguliert wird. In der Web-App könnte man eine Steuerung für die Temperaturkurve einbauen, sodass der Nutzer die Temperaturkurve auf Basis seiner eigenen Bedürfnisse konfigurieren kann.