“镜伴管家”智能眼镜防丢提醒装置
作者:闫家睦 山东省济宁教育学院附属小学
一、发现问题
生活中我观察到一个很常见的烦恼,包括我的妈妈、班里戴眼镜的同学,经常会找不到眼镜。课间活动、做家务或者休息的时候,大家习惯随手把眼镜放在桌面、沙发、床边或者书包里,过后就遗忘了摆放位置。到处翻找眼镜不仅浪费宝贵时间,耽误上课、出门办事,随意摆放还容易挤压磕碰,造成眼镜损坏。
为确认该问题的普遍性,我设计问卷开展走访调研。不少佩戴眼镜的同学和家长都表示,自己经常遇到找不到眼镜的困扰。市面上现有的物品防丢器大多体积偏大,如果加装在眼镜上,会加重佩戴负担,并不适合眼镜这种轻巧的生活用品。
由此我产生想法,能不能制作一款小型智能装置,既可以帮助使用者快速搜寻眼镜,还能提醒大家定点收纳眼镜,从源头减少眼镜丢失、损坏的情况。
二、设计与制作
针对眼镜容易乱放、难以找寻的生活痛点,我设计了“镜伴管家”智能眼镜防丢提醒装置。整套装置分为眼镜端、手持控制端、专用智能眼镜架三部分,拥有一键寻物、摘下提醒、定点归位三大核心功能。我查阅智能防丢相关资料,学习ESP32主控板、压力薄膜传感器、蓝牙通信的相关知识。主控板是整套装置的“大脑”;压力薄膜传感器安装在眼镜鼻翼位置,用来检测眼镜是否处于佩戴状态;HC-05蓝牙模块实现眼镜端与手持按钮盒之间信号互通;语音播报模块、LED指示灯、震动模块、蜂鸣器,共同实现语音、灯光、震动多重提醒。
装置的工作流程如下:第一,一键寻找眼镜。使用者找不到眼镜时,按下手持端按钮A,蓝牙传递指令,眼镜端播放语音“我在这里”,同时LED灯闪烁、模块轻微震动,依靠多重信号帮助定位;按下按钮B,全部提醒立刻停止。第二,摘下提醒功能。摘下眼镜后,鼻翼处压力传感器检测到压力消失,蜂鸣器响起,提醒使用者放回专用眼镜架。第三,定点收纳。配套智能眼镜架,眼镜正确放置到位,蜂鸣器就自动停止鸣叫,引导使用者养成收纳习惯。
制作阶段,我先手绘结构草图,使用Tinkercad软件完成外壳建模,利用3D打印制作装置外壳。第一次打印外壳厚度偏大,装在镜腿佩戴会硌耳朵,我反复修改模型参数,降低外壳厚度优化佩戴体验。随后采购ESP32主控板、压力薄膜片、语音播报模块等元器件,对照电路图完成电路接线。调试过程中,出现了线路接触不良、蜂鸣器误响、程序参数不合理等问题。我逐根排查导线,一遍遍改写程序,调整传感器灵敏度与提醒时长,经过多次组装、测试、迭代,完成了作品原型。

图 1 作品原型正视图

图 2 装置调试制作现场
图 3 装置调试制作现场
三、小结与展望
本作品面向近视学生、中老年眼镜佩戴者,适用于家庭、学校等场景。眼镜乱放遗失是很多人的日常困扰,本装置不只是简单实现寻物报警,还通过归位提醒,帮助使用者养成收纳习惯,减少眼镜遗失磕碰,降低重复购置眼镜带来的资源浪费,契合可持续生活理念。
制作这套智能提醒装置时,我遇到了不少难题。电子元件的体积重量会直接影响眼镜佩戴舒适度;提醒声音过大会打扰旁人,声音过小又起不到提示效果;传感器灵敏度过高或者过低,都会产生误提醒。我查阅资料,请教辅导老师,不断修改外壳模型、调试电路参数、优化程序,逐步解决一个个难题,这也让我懂得了发明不会一次成功,需要反复测试打磨。
目前原型作品还有优化空间。后续我计划选用更加微型轻量化元器件,减轻眼镜端整体重量;升级分级提醒模式,降低对周围人的干扰;升级可充电电池,增加低电量提示,让作品更加适合日常使用。生活中很多不起眼的小麻烦,都可以用科学的思路去解决。科学来源于生活,也服务于生活,只要善于观察思考,小小的创意就能够改善我们的生活。
责任编辑:李银慧