自制难以入眠的闹钟，需要输入密码才能关闭

其灵感源自那个同样令人痛苦的清晨挣扎时刻——总是太容易就按下“继续睡眠”按钮。这款产品是一款定制的 3D 打印闹钟，需要在键盘上输入一个简短的密码来关闭闹钟声。再也不用费力地乱按按钮了!它使用了与 Arduino 兼容的板子、RTC 模块、液晶显示屏、7 位数码管、蜂鸣器和键盘，构成了一款功能完备(但令人恼火地有效的)的唤醒设备。

难度：中级(3D 打印、焊接/电子技术、基础编程)所需时间：10 至 15 小时(包括打印时间)费用：根据您已有的零件情况，约 30 至 50 美元。

材料

•3D 打印机 + 热缩管材(黑色/炭灰色的 PLA 或 PETG)

•Arduino Nano / Uno(或兼容型号)

•DS3231 实时钟模块

•16x2 液晶显示屏

•4 位七段显示模块(TM1637 或类似产品)

•4x4 键盘矩阵

•有声报警器或扬声器

•测试用按钮/开关

•跳线、印制电路板或排针板

•电源(5V USB)

•可选配件：外壳固定件、热胶等。

第 1 步：在 Fusion 360 中设计外壳

首先采用一个紧凑的长方形盒子设计来容纳所有电子设备。在盒子上设置显示区域、顶部的键盘以及侧面/背面的接口。边缘略微圆润以营造现代感，同时留出布线的空间。

我先在 Fusion 360 软件中进行了建模，然后对最初的构想进行了微调，对一些尺寸进行了细微调整，以达到更好的贴合度和美观效果。

将其导出为 STL 格式，并进行切片处理以便进行打印(建议层高为 0.2 毫米，以获得更清晰的打印效果)。

第 2 步：进行 3D 打印制作外壳

打印主体部分以及任何盖子/顶板。在需要支撑的地方为悬垂部分添加支撑物。进行轻度打磨处理，以获得光滑的表面效果，并稍稍掩盖层间痕迹(但要保留一些可见部分，以营造出手工制品的质感)。

第 3 步：电子产品的原型制作与组装

将这些组件连接起来：

•键盘按键与 Arduino 引脚相连，用于矩阵扫描。

•将液晶显示屏和七段数码管连接到相应的 I2C/SPI 引脚上。

•用于精确计时的定时器。

将蜂鸣器连接至 PWM 引脚以发出警报音。

先在面包板上制作原型，然后将其焊接到印刷电路板上以实现永久性连接。用热胶或支撑物将所有部件牢固地固定在箱体内。在将其合上之前，要彻底测试所有连接。

第 4 步：编码

使用 Arduino 软件开发环境。您需要为按键、液晶显示屏、TM1637/7 位数码管、DS3231 以及蜂鸣器音调准备相应的库文件。

代码中的关键特性：

•设置当前时间及闹钟时间。

•在 7 位数码管上显示当前时间，并在液晶显示屏上显示报警信息。

•当警报触发时：响起刺耳的警报声并伴有闪烁的指示灯。

•要关闭设备：在键盘上输入特定的密码(例如 1-3-5-7 或者您所设定的任意密码)。

•添加一个“暂停”选项，该选项需要更长的/不同的密码或多个步骤才能启用。

第 5 步：最终组装与测试

将所有部件放入印制的外壳中。将键盘固定在顶部，将显示屏嵌入对应的开口中。为任何外部电源线添加缓冲装置。合上外壳，测试整个系统——设置一个警报，并练习关闭它(在完全清醒的状态下进行!)

第 6 步：使用方法/改进措施

把它放在房间的另一头，这样你就得从床上起来才能拿到它。将禁用密码修改成你半睡半醒时记不住的密码。未来的想法：添加运动传感器以确认你已经起床，或者设置多个报警阶段。

代码

本文编译自hackster.io