Sanduhr-Timer-Projekt
Sanduhr-Timer-ProjektDatum der Veröffentlichung: 06-11-2025 🕒 6 Min. Lesezeit
In diesem Projekt werden Sie einen digitalen Sanduhr-Timer mit Arduino UNO R4 WiFi und Komponenten aus dem Plug and Make Kit bauen. Dieser Timer zeigt die verbleibende Zeit mit LEDs an und gibt einen Alarmton aus, wenn die Zeit abgelaufen ist, alles gesteuert über die Arduino Cloud.
1. Einführung
Der Sanduhr-Timer ist ein einfaches, aber interaktives Projekt, bei dem Sie den Timer mit einem Modulino-Knopf einstellen, die verbleibende Zeit mit Modulino-Pixeln anzeigen und einen Alarm mit einem Modulino-Buzzer auslösen, wenn die Zeit abgelaufen ist. Das Kit enthält auch eine LED-Matrix, um eine animierte Sanduhr anzuzeigen, während der Timer herunterzählt.
2. Was Sie lernen werden
- Einrichten von Sensoren und Abrufen von Werten.
- Erstellen eines Timers und Erzeugen eines Tons mit einem Buzzer.
- Anzeigen einer Sanduhr-Animation auf der LED-Matrix.
3. Benötigte Komponenten
Alle erforderlichen Komponenten befinden sich im Plug and Make Kit:
- Arduino UNO R4 WiFi
- Modulino Knob
- Modulino Pixels
- Modulino Buzzer
- LED-Matrix
- Qwiic-Kabel
4. Einrichten der Timersteuerung
Der Modulino-Knopf wird verwendet, um den Timer einzustellen. Durch Drehen des Knopfes wird die Zeit erhöht oder verringert und durch Drücken wird der Timer gestartet. Verbinden Sie den Knopf mit dem Arduino UNO R4 WiFi über die Qwiic-Kabel.
Nach der Verbindung laden Sie den Projektcode aus der Arduino Cloud hoch. Dieser Code zeigt die Anzahl der Minuten auf dem Dashboard an. Durch Drehen des Knopfes wird die Dauer geändert und durch Drücken wird der Countdown gestartet.
Link zur Vorlage: https://app.arduino.cc/templates/hourglass
5. Hinzufügen von LED-Anzeigen für die Zeit
Um die verbleibende Zeit anzuzeigen, verwenden Sie die Modulino-Pixels. Jede LED steht für eine Minute. Wenn Sie mit dem Knopf Zeit hinzufügen, leuchten die LEDs blau auf und werden allmählich ausgeschaltet, während der Timer herunterzählt.
Verbinden Sie die Modulino-Pixels mit dem Arduino UNO und aktualisieren Sie den Code, um die verbleibenden Minuten mit den LEDs anzuzeigen. Die Anzahl der beleuchteten LEDs repräsentiert die verbleibende Zeit.
6. Erstellen einer Zustandsmaschine
Eine Zustandsmaschine hilft, die verschiedenen Stadien des Timers zu steuern: Leerlauf, Laufen und Alarm.
Es gibt drei Zustände:
- Leerlauf: Der Timer ist gestoppt, und Sie können die Dauer einstellen.
- Laufen: Der Timer zählt herunter.
- Alarm: Der Timer ist abgelaufen, und der Alarm ertönt.
if (state == 0) {
// Leerlaufzustand
if (buttonPress) {
state = 1;
timerStarted = millis();
}
} else if (state == 1) {
// Timing-Zustand
if (millis() - timerStarted > 60000) {
// Dieser Code wird einmal pro Minute nach dem Start des Timers ausgeführt
timerStarted = millis();
minutes = minutes - 1;
}
if (minutes == 0) {
state = 2;
}
if (buttonPress == true) {
state = 0;
}
} else if (state == 2) {
// Alarmzustand
Serial.println("Alarm went off");
if (buttonPress == true) {
state = 0;
}
}
buttonPress = false;Durch das Einrichten einer Zustandsmaschine im Code kann der Timer je nach Ihren Eingaben (Drehen oder Drücken des Knopfes) und ob die Zeit abgelaufen ist, zwischen diesen Zuständen wechseln.
7. Hinzufügen eines Alarms
Um den Timer nützlicher zu machen, fügen Sie einen hörbaren Alarm mit dem Modulino-Buzzer hinzu. Wenn der Timer null erreicht, ertönt der Buzzer, um Sie zu benachrichtigen.
Verbinden Sie den Buzzer mit dem Arduino UNO und ändern Sie den Code so, dass der Buzzer ertönt, wenn der Timer den Alarmzustand erreicht.
Dieser Ton wird Sie darauf hinweisen, dass der Timer abgelaufen ist.
8. Erweitern des Timers
Standardmäßig ist der Timer auf 8 Minuten begrenzt. Sie können dies auf 24 Minuten erweitern, indem Sie verschiedene LED-Farben verwenden:
- Blaue LEDs für die ersten 8 Minuten.
- Grüne LEDs für die nächsten 8 Minuten.
- Rote LEDs für die letzten 8 Minuten.
Dies ermöglicht es dem Timer, längere Zeiträume zu zählen, was für Aufgaben nützlich ist, die mehr Zeit erfordern. Aktualisieren Sie den Code, um die LED-Farben zu ändern, wenn der Timer die 8- und 16-Minuten-Marken überschreitet.
9. Hinzufügen einer Sanduhr-Animation
Um den Timer visuell ansprechender zu machen, fügen Sie eine Sanduhr-Animation zur LED-Matrix auf dem Arduino UNO R4 WiFi hinzu. Diese Animation wird abgespielt, während der Timer läuft, und zeigt einen unterhaltsamen Countdown-Effekt.
Fügen Sie den Code für die Animation hinzu, der startet, wenn der Timer in den „Laufenden“ Zustand eintritt und stoppt, wenn der Timer null erreicht.
Dies gibt Ihnen eine visuelle Anzeige des Fortschritts des Timers über die LEDs hinaus.
10. Testen und Zusammenbau
Sobald der Code hochgeladen und alles verbunden ist, testen Sie den Timer, indem Sie verschiedene Dauern einstellen. Die LEDs sollten basierend auf der eingestellten Zeit aufleuchten, die Sanduhr-Animation sollte abgespielt werden und der Buzzer sollte ertönen, wenn die Zeit abgelaufen ist.
Montieren Sie abschließend die Komponenten auf der Modulino-Basis in einer Anordnung, die für Sie funktioniert.
11. Schlussfolgerung
Durch die Fertigstellung dieses Projekts haben Sie einen voll funktionsfähigen digitalen Sanduhr-Timer gebaut. Dieses Projekt bietet Ihnen nicht nur einen praktischen Timer, sondern lehrt Sie auch, wie man Sensoren, LEDs und Sound in einem Arduino-Projekt verwendet.
Sie haben Erfahrung mit zeitbasierten Programmierungen und Zustandsmaschinen gesammelt und ein unterhaltsames und interaktives Gerät erstellt, das Sie für verschiedene Aufgaben verwenden können.
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