STEM教育 · 掌控板智能台灯：儿童手动控制与老人语音控制

一、【作品概述】

台灯是家庭中必备的小家电，无论老人起居，还是孩子读书，都是常用的小家电。作品通过LaserMaker建模和掌控板2.0的语音AI技术相结合，掌控板智能台灯针对不同人群，设计两种控制台灯的模式，儿童模式使用手动控制，儿童触摸掌控板P 、Y、T、H、O、N触摸按键，控制台灯不同状态，老人模式使用语音控制，通过灵敏掌控板麦克风控制台灯的不同状态，方便生活的目的。

二、【创作过程】
（一）创意来源
当夜幕降临，当打开线条简洁的木色台灯，透过灯罩的光线，温暖而柔和，舒适的光线，瞬间充满整个居室。既保护孩子的双眼，又让房间具有亲和力，身处其中，让我们感受到真正的放松，我们一起设计一台《掌控板智能台灯》。
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（二）功能实现
《掌控板智能台灯》设计简单，选材易取，操作简单，性价比高的产品，两种模式控制台灯。儿童模式使用手动控制台灯：
1.当触摸掌控板P 键，打开台灯；
2.当触摸掌控板Y键，关闭台灯；
3.当触摸掌控板T键，台灯打开黄灯;
4.当触摸掌控板H键，台灯打开绿灯;
5.当触摸掌控板O键，台灯亮一点;
6.当触摸掌控板N键，台灯暗一点;

老人模式使用语音控制台灯：
7.当语音发出开灯指令，打开台灯；
8.当语音发出关灯指令，关闭台灯；
9.当语音发出黄灯指令，台灯打开黄灯;
10.当语音发出绿灯指令，台灯打开绿灯;
11.当语音发出亮一点指令，台灯亮度达到100;
12.当语音发出暗一点指令，台灯亮度降低10;
通过灵敏掌控板麦克风控制台灯的不同状态，方便生活的目的，
（四）【创作实现过程】
1.手绘设计图（图1-图3）

图1.掌控板智能台灯手稿

图2.台灯灯罩手稿

图3.台灯灯罩设计草图

2.主要材料
（1）掌控板X1（图4掌控板）；
（2）掌控宝X1；
（3）RGB灯X1；
（4）LaserMaker建模套件X1；
（5）螺丝、螺母、十字螺丝刀X1 ；
（6）电烙铁松香焊锡X1；

图4掌控板

3.软件：
（1）LaserMaker 激光建模软件1.5.89（图5）
（2）mPython0.5.1
4.硬件：
（1）掌控板X1
（2）掌控宝X1
（3）RGB灯X1

图5.LaserBlock

5.电路图：(图6）

图6电路图

6.激光建模(图7-图9）

图7台灯底座设计

图8台灯支架设计

图9台灯灯罩设计

8.台灯搭建图：(图10-图16）

图10.台灯支架

图11.台灯底座

图12.台灯底座上下盖

图13.台灯支架组装

图14.台灯的RGB灯

图15.台灯的固定螺丝

图16.组装后台灯

7.程序流程图

8.程序编程

(1).程序的编写软件是mPython0.5.1，通过数据线连接掌控板和计算机,设置烧录固件

（2）.烧录固件，在设置菜单中，烧录最新固件，选择一个固件掌控板官方固件(2020-09-03)，确定；

（3）.添加模块：在模块区中扩展块中添加音频块和灯带；

（4）.初始程序

台灯连接WIFI参数设置，同步时区程序

台灯显示文字子程序

老人语音控制台灯程序

孩子触控台灯程序

三、总结与反思
参与本次活动过程中的体会与收获：
1、Laserblock软件中元件库中元件非常丰富，在设计灯罩支架中直接使用常用图形中找到彩虹形，进行修改使用，很方便。

2、设计台灯底座时，卡扣的位置全部居中，卡扣的宽度2.7mm，否则过小影响后期的安装；

3、设计灯罩支架，使用360均匀分布，步距：12，数量：30，中心点：以圆心为中心，相对中心：取消；
4、台灯V1.0板子中设计台灯灯罩30个支架，切出来27个，缺少检查；台灯v2.0添加文字：掌控智能台灯；小兔子描写处理（红线），不用切割（黑线）
5、台灯V1.0板子添加底座和灯罩顶部的线孔没有预留；方便掌控板和RGB灯带导线连接。
建议：
1.文字和数字是否可以设置隐藏，设计时显示文字和数字，加工时可以隐藏，不影响切割。
2.元件库添加自己喜欢的图纸器件，扩展性更广一些。