砂時計タイマープロジェクト

発行日: 06-11-2025 🕒 5 分钟阅读

このプロジェクトでは、Arduino UNO R4 WiFiとPlug and Make Kitのコンポーネントを使用してデジタル砂時計タイマーを作成します。このタイマーはLEDで残り時間を表示し、時間が来るとアラームを鳴らします。すべてArduino Cloudを通じて制御されます。

1. はじめに

砂時計タイマーは、Modulino Knobでタイマーを設定し、Modulino Pixelsで残り時間を表示し、時間が終わるとModulino Buzzerでアラームを鳴らすシンプルでインタラクティブなプロジェクトです。キットには、タイマーがカウントダウンするときにアニメーションの砂時計を表示するLEDマトリックスも含まれています。

2. 学べること

センサーの設定と値の取得。
タイマーの作成とブザーで音を出す。
LEDマトリックスに砂時計アニメーションを表示する。

3. 必要なコンポーネント

必要なすべてのコンポーネントはPlug and Make Kitに含まれています：

Arduino UNO R4 WiFi
Modulino Knob
Modulino Pixels
Modulino Buzzer
LEDマトリックス
Qwiicケーブル

4. タイマー制御の設定

Modulino Knobを使用してタイマーを設定します。ノブを回すと時間が増減し、押すとタイマーが開始します。ノブをArduino UNO R4 WiFiにQwiicケーブルで接続します。

接続したら、Arduino Cloudからプロジェクトコードをアップロードします。このコードはダッシュボードに分数を表示します。ノブを回すと期間が変わり、押すとカウントダウンが始まります。

テンプレートへのリンク: https://app.arduino.cc/templates/hourglass

5. 残り時間のLEDインジケーターの追加

残り時間を表示するために、Modulino Pixelsを使用します。各LEDは1分を表します。ノブで時間を追加すると、LEDは青く点灯し、タイマーがカウントダウンするにつれて徐々に消えていきます。

Arduino UNOにModulino Pixelsを接続し、LEDで残りの分数を表示するようにコードを更新します。点灯しているLEDの数が残りの時間を表します。

6. 状態マシンの作成

状態マシンはタイマーの異なる段階を制御するのに役立ちます：アイドル、実行中、アラーム。

状態は三つあります：

アイドル：タイマーは停止しており、期間を設定できます。
実行中：タイマーがカウントダウンしています。
アラーム：タイマーが終了し、アラームが鳴ります。

if (state == 0) {
    // アイドル状態
    if (buttonPress) {
        state = 1;
        timerStarted = millis();
    }
} else if (state == 1) {
    // タイミング状態
    if (millis() - timerStarted > 60000) {
        // タイマーが開始されてから1分ごとにこのコードが実行されます
        timerStarted = millis();
        minutes = minutes - 1;
    }
    if (minutes == 0) {
        state = 2;
    }

    if (buttonPress == true) {
        state = 0;
    }
} else if (state == 2) {
    // アラーム状態
    Serial.println("Alarm went off");
    if (buttonPress == true) {
        state = 0;
    }
}

buttonPress = false;

コードに状態マシンを設定することで、ノブを回したり押したりする入力や時間が経過したかどうかに応じて、タイマーがこれらの状態間を移動することができます。

7. アラームの追加

タイマーをより便利にするために、Modulino Buzzerで聴覚的な警告を追加します。タイマーがゼロに達すると、ブザーが鳴って通知します。

Arduino UNOにブザーを接続し、タイマーがアラーム状態に達したときにブザーが鳴るようにコードを変更します。

この音でタイマーが終了したことが知らされます。

8. タイマーの拡張

デフォルトでは、タイマーは8分に制限されています。異なるLEDの色を使用してこれを24分に拡張できます：

最初の8分間は青いLED。
次の8分間は緑のLED。
最後の8分間は赤いLED。

これにより、より長い期間をカウントすることができ、より時間がかかるタスクに役立ちます。タイマーが8分および16分のマークを通過するにつれてLEDの色を変更するようにコードを更新します。

9. 砂時計アニメーションの追加

タイマーを視覚的に魅力的にするために、Arduino UNO R4 WiFiのLEDマトリックスに砂時計アニメーションを追加します。このアニメーションはタイマーが「実行中」状態に入ると再生が開始され、タイマーがゼロに達すると停止します。

LEDを超えてタイマーの進行状況を視覚的に示します。

10. テストと組み立て

コードがアップロードされ、すべてが接続されたら、異なる期間を設定してタイマーをテストします。LEDは設定された時間に基づいて点灯し、砂時計アニメーションが再生され、時間が終わるとブザーが鳴ります。

最後に、Modulinoベースにコンポーネントを任意の配置で組み立てます。

11. 結論

このプロジェクトを完了することで、完全に機能するデジタル砂時計タイマーを構築しました。このプロジェクトは実用的なタイマーを提供するだけでなく、Arduinoプロジェクトでセンサー、LED、音を使用する方法も教えてくれます。

時間ベースのプログラミングと状態マシンに関する経験を得て、さまざまなタスクに使用できる楽しくインタラクティブなデバイスを作成しました。

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