基于ESP32的動態眼肌訓練儀

長時間盯著書本或電子屏幕，眼睛常常不堪重負。媽媽曾為我購置了眼肌訓練圖，想要通過它來舒緩我緊繃的眼肌。然而，那些靜態掛圖上纖細的線條如同迷宮般錯綜復雜，讓眼球追蹤變得異常艱難。

正是這份不便，激發了我內心深處的創新火花——我立志要發明一種智能動態眼肌訓練儀。

一、功能設計

訓練儀啟動后，默認訓練圖開始工作。通過圖像切換按鈕更換訓練圖，通過速度調節旋鈕調節燈珠的運行速度，通過顏色調節旋鈕改變燈珠的顏色。我還為訓練儀增加了燈珠拖尾效果，更有利于用戶的眼球追蹤。

二、元器件準備

ESP32主控板1塊，ESP32擴展板1塊，RGB柔性屏幕4塊，計時四位數碼管1個，旋鈕變阻器2個，按鈕3個，電源模塊1個，亞克力板（320 mm×320 mm）1塊。

三、制作過程

（一）設計主體

為降低RGB柔性屏幕的亮度，在屏幕表面覆蓋一層亞克力板，并用3D打印的封邊條固定。作品的外觀尺寸較大，底部控制盒由激光切割木板制成，然后用膠水粘貼組合，整體結構就制作完成了。

（二）編寫程序

我用Mixly編寫程序，編寫代碼需用到數組、分支和循環結構、函數的相關知識。通過數組存儲不同眼肌訓練圖關鍵點坐標和結束圖片的坐標；使用函數提升代碼調試速度，使代碼更簡潔明了。

代碼部分的最大亮點在于用數學的方法優化坐標的計算，原理是通過起點和終點計算橫、縱坐標的差值，選取差值最大的作為基礎逐一遞減，四舍五入計算求出另外一條軸的數值，最后將坐標轉成燈珠的編號即可。

（三）組裝與調試

根據三維設計圖將元器件安裝在底座并連接電路。為方便使用，可用電源模塊和電池兩種不同的方式供電。測試時，我發現電池電壓過低就會出現花屏的情況，所以改為僅用電源模塊的供電方式。

四、創新點與未來設想

動態眼肌訓練儀融合了動態引導與個性化訓練，能根據眼球運動實時調整訓練內容與難度，并提供基礎模式、挑戰模式及游戲模式，既科學有效又有趣。

未來，我將優化用戶界面，并引入語音交互功能，讓人們能通過語音控制訓練儀。同時，開發基于用戶數據的AI智能推薦系統，該系統能根據眼睛的健康狀況、訓練習慣和偏好，推薦最適合的訓練內容和難度，進一步提升訓練效果，滿足人們多樣化的需求。（指導老師：焦大鵬" 趙俊生）

專家點評

栗靖瑤同學的基于ESP32的動態眼肌訓練儀充分體現了“創意—物化—分享”這一創客作品的特點。它屬于青少年創新大賽中的A類作品，即選題專業性較強，且需具備較深厚的專業基礎，并在專業實驗室或專業機構完成的作品。

該作品屬于關注青少年眼睛健康的課題。而眼健康是許多專業機構或發明人都在研究的領域，且市面上相關產品較多，其主要作用是?提高眼球調焦與松弛轉換的靈敏度、?矯正原有屈光不正、?進行眼球靈敏度訓練等。人們還可以通過視覺細胞敏感性刺激、高頻耳部穴位刺激等方法，促進視力發育，防止近視的發生發展。

作為一名初中生，能在這一領域進行嘗試，完成這個作品，無疑對自己的技術學習與應用能力的提升是有幫助的。

但值得與大家探討的是，青少年科技創新活動的目的在于育人，而不是追求“高大上”的作品，如何尋找一些具有原創性的B類課題，促使學生更好地創新成長，或許是更重要的問題。

（欄目編輯" 秦銀銀）