Arduino 手部卫生计时器：教导孩子正确洗手的趣味项目

项目简介

这是一个非常适合亲子制作的 Arduino 项目，旨在通过直观的灯光提醒，帮助孩子养成正确洗手的习惯。在疫情时代，教导孩子「洗手 20 秒、关水龙头节约用水」的重要性显得尤为关键。本项目使用红外传感器检测手部靠近，启动计时：RGB LED 先亮红灯提示开始洗手，20 秒后转为绿灯表示完成，同时提醒关闭水龙头，践行环保理念。

核心组件清单

• Arduino UNO ×1 —— 主控板
• RGB 共阴极 LED ×1 —— 红/绿/蓝三色指示
• 红外收发器模块 ×1 —— 检测手部靠近
• 双面胶带 若干 —— 固定电路板
• 面包板、杜邦线、USB 数据线等基础材料

电路连接说明

请参考原理图进行接线：

• 红外传感器 OUT 接数字引脚 5（输入）
• RGB LED 的 R、G、B 脚分别接数字引脚 2、3、4（输出），共阴极接 GND
• 所有模块 VCC 接 5V，GND 接地

原理图已包含在项目文件中，建议焊接至万用板以便长期使用。

核心代码逻辑

/* Arduino 手部卫生计时器
   由 Random Stuff We Make 社区开发
   Instagram: @random_stuff_we_make */
void setup() {
  pinMode(2, OUTPUT); // 红
  pinMode(3, OUTPUT); // 绿
  pinMode(4, OUTPUT); // 蓝
  pinMode(5, INPUT);  // 红外传感器
  Serial.begin(9600);
}

void loop() {
  int sensorVal = digitalRead(5);
  Serial.println(sensorVal);
  delay(100);

  // 默认状态：绿灯亮（待机）
  digitalWrite(2, LOW);
  digitalWrite(3, HIGH);
  digitalWrite(4, LOW);

  if (sensorVal == 1) { // 检测到手部
    digitalWrite(3, LOW); // 关绿灯
    digitalWrite(4, LOW); // 关蓝灯
    // 红灯闪烁/常亮 20 秒
    for (int i = 0; i < 20; i++) {
      digitalWrite(2, HIGH);
      delay(1000);
    }
    digitalWrite(2, LOW); // 熄灭红灯，循环回待机
  }
}

功能亮点与改进建议

• 直观易懂：红/绿灯切换，无需阅读文字，幼童也能理解
• 节水提醒：计时结束暗示关水龙头，培养环保意识
• 低成本：核心器件不足 50 元人民币
• 可扩展性：可加蜂鸣器报警、OLED 显示倒计时、甚至接入 IoT 记录洗手频次

制作步骤概览

1. 在面包板上按原理图搭建电路，上传代码测试
2. 确认无误后，焊接至洞洞板，用双面胶固定于洗手台镜柜侧面
3. 调整红外传感器角度，使其能准确检测伸手动作
4. 邀请孩子试用，讲解「红灯洗手、绿灯停止」的规则

致谢

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