Arduino 洗手计时器：抗击 COVID-19 的简易 DIY 工具

元件与材料

	Arduino Nano R3 或 Arduino UNO，视你手头有哪款而定	×	1
	Arduino UNO	×	1
	超声波测距模块 HC-SR04 (通用)	×	1
	5 mm 红色 LED	×	1
	蓝绿色 LED	×	4
	5 mm 绿色 LED	×	1
	无焊面包板 (通用)	×	1
	SparkFun 可焊接面包板	×	1
	外壳	×	1

项目简介

当前全球疫情形势严峻，新冠病毒可能无处不在。据了解，感染者在出现症状前几天就可能携带病毒，这确实令人担忧。

但无需过度恐慌，我们有简单有效的方法对抗病毒。其中之一就是正确洗手。双手是各类细菌的主要载体，我们无意识地频繁触摸眼、鼻、口。未洗净的手上的细菌可能污染食物，某些细菌甚至在食物中繁殖，食用后会导致严重疾病。而用肥皂洗手能有效杀灭大多数细菌。

你觉得自己洗手多久？哼两遍生日歌？一次还是两次？这总是够吗？实际上我们只是随意搓几秒就冲掉？如果真计时，大多数人洗手不足 10 秒，远远不够。因此 The Tech Lab 设计了这个简单计时器，强制我们至少洗满 20 秒。

这个小巧的计时器放在洗手液旁，顶部传感器检测到手伸向出液口即开始倒计时 20 秒，LED 依次点亮。当绿灯亮起，说明洗手时间已足够杀灭大部分细菌，即可冲洗泡沫。

步骤 1：工作原理

我们让这个项目极其简单，任何人都能在周末完成。不仅亲子共制乐趣多，还具教育意义，在当下更实用。核心大脑是 “Arduino”，一种可用电脑编程的微型计算机，广泛用于学习、原型甚至产品。零基础也无妨，我们将手把手教你入门，或许你会爱上 Arduino 并创作更多项目。

Arduino 连接超声波测距传感器和 6 颗 LED。传感器发射超声波并测量回波时间，从而计算前方物体距离。Arduino 持续读取传感器，等待手出现在 20 厘米内。一旦检测到，红灯亮起并等待 4 秒让你沾水涂皂，随后开始 20 秒倒计时。5 颗蓝灯每 4 秒亮一颗，最后绿灯亮起，表示洗手时间达标，可冲洗。

步骤 2：面包板版制作

项目有两个版本：无焊面包板版和万用板/穿孔板版。不会焊接或经验极少者建议做面包板版，无需焊接。面包板版推荐用 Arduino UNO，因为 Nano 需焊接排针。

面包板搭建很简单：按下图用跳线连接 Arduino、传感器和 6 颗 LED。图中提供了 UNO 和 Nano 两种接线图。注意 LED 极性：长脚为正极，接 Arduino 数字引脚；短脚接地 (GND)。

步骤 3：万用板/穿孔板版制作

若有电子经验并会焊接，可焊接到万用板甚至自行设计 PCB。下方提供原理图及 EasyEDA 设计文件，方便导出 PCB。

焊接时务必确认 LED 极性。也可给每颗 LED 串联 150 Ω 电阻以延长寿命。我们为对新手友好而省略电阻，测试表明不加电阻也完全没问题，LED 仅点亮 4 秒，寿命足够长。

步骤 4：上传代码

电路搭好后，将代码上传至 Arduino。初次使用者建议先阅读 Arduino 官网入门文档，安装 Arduino IDE。下载本步骤附件中的代码，代码含详细注释，适合新手。

用数据线连接 Arduino 与电脑，用 IDE 打开代码。在 Tools > Board 选择你的板子 (我们用 Nano)，Tools > Port 选择对应端口，点击左上角上传按钮。出现 “Done Uploading” 即成功。

若报错，检查板型和端口是否正确，尝试换端口。旧版 Nano 可能需在 Tools > Processor 中更换处理器选项。

Timer_Code.ino

步骤 5：功能测试

上传成功后，装入外壳前先测试。正常情况下所有 LED 熄灭。手伸向传感器，红灯亮起，随后每 4 秒亮一颗 LED，最后绿灯亮起。

恭喜！计时器工作正常！ 👏👏

若异常，先检查超声波传感器接线是否反接；若某 LED 不亮，检查连接和极性，必要时更换 LED。

步骤 6：制作外壳

电路调试通过后，装入外壳会更专业且防溅水。外壳材料不限，只要防水且美观即可。可用小塑料盒、木板、纸板、3D 打印等，发挥创意绘画装饰。

我们用废旧电工插座盒自制外壳，Arduino 直接焊线连 LED，排针连传感器，外贴碳纤维贴纸美化。最终效果不错，尺寸见上图，可参考使用。

步骤 7：大功告成！

你刚亲手做了一个洗手倒计时器！

这个小装置能帮你远离病毒细菌。测试发现，用计时器前我们洗手时间远超不足；它还能让孩子爱上洗手，看着倒计时很有趣。多做几个，画上喜欢的卡通贴在家里所有洗手液前吧。

步骤 8：结语

疫情当前，自我防护至关重要。我们可将此转化为养成卫生习惯的契机。这是 Maker 能做的微小贡献。若对你有帮助我们不胜荣幸。请用 “I made it” 功能分享你的作品，我们会寄感谢信。填写表单上传照片即可领取。

在社交媒体发布时请加标签 #HandwashTimerChallenge，让更多 Maker 看到这个创意。

保重，平安。

本教程由 The Tech Lab 的 Iqbal Samin Prithul 撰写。

代码

• Timer_Code.ino

Timer_Code.ino Arduino

No preview (download only).

原理图