【Arduino 动手做】带TM1637显示屏的多功能厨房定时器 DF创客社区

驴友花雕 发表于 2025-5-29 18:19:17

【Arduino 动手做】带TM1637显示屏的多功能厨房定时器

本帖最后由驴友花雕于 2025-6-7 06:51 编辑

驴友花雕 发表于 2025-5-29 18:26:18

【Arduino 动手做】带TM1637显示屏的多功能厨房定时器

该 Arduino 项目提供了一个用户友好、高度可定制的厨房计时器，具有所有基本功能。

驴友花雕 发表于 2025-5-29 18:28:33

【Arduino 动手做】带TM1637显示屏的多功能厨房定时器

## 步骤1：描述

厨房计时器是一种简单、用户友好的设备，可以倒计时设定的时间，并在烹饪或烘焙任务完成时通过声音或视觉信号提醒用户。

大多数商用厨房计时器的设置和操作都相对复杂，因为人们更加关注许多不必要的选项和功能，而忽略了操作的简单性，而这对于具有此用途的计时器来说是一个基本特征。

在这个项目中，我将向您展示一种非常简单的方法来制作厨房计时器，它操作极其简单，但几乎具有现代商用计时器的所有功能。

驴友花雕 发表于 2025-5-29 18:31:25

【Arduino 动手做】带TM1637显示屏的多功能厨房定时器

## 第 2 步：零件

要制造该设备，您只需要几个组件：

- Arduino Nano微控制器板

- TM1637 - 4 位，7 段显示

-10K电位器

- 三个按钮

- 和蜂鸣器

驴友花雕 发表于 2025-5-29 18:33:05

【Arduino 动手做】带TM1637显示屏的多功能厨房定时器

## 步骤3：功能和能力

首先，我将解释如何操作该设备及其功能和性能。为了简单起见，时间设置使用一个简单的电位器，分为三个范围：0 至 60 分钟、0 至 30 分钟和 0 至 10 分钟。绿色按钮启动倒计时，黄色按钮可随时重置设备，红色按钮可选择所需的范围。

当设备打开时，屏幕上会出现时间，该时间由电位器的位置决定。

开机默认范围为 60 分钟。现在，使用电位器简单快速地设置所需时间，例如 7 分钟，然后按下启动按钮。计时器开始倒计时，显示屏中间的两个点开始闪烁。如果在此过程中的任何时候按下重置按钮，时间将恢复到原始设置状态。蜂鸣器会发出间歇性提示音，显示屏上的数字（在本例中为四个零）也会交替闪烁，表示设置时间已结束。这种情况会持续到我们按下重置按钮，之后设备即可再次运行。我们还来了解一下 RANGE 按钮的功能。

按下按钮后，屏幕上会显示设定范围两秒钟，然后显示该范围内的定时器值。使用此选项，我们可以更精确、更轻松地设置更短的时间间隔。正如您在说明中所见，此定时器的设置精度目前为 30 秒，因为对于厨房定时器来说，这已经足够了。

驴友花雕 发表于 2025-5-29 18:34:57

【Arduino 动手做】带TM1637显示屏的多功能厨房定时器

## 步骤4：代码说明

但是，根据需要，它可以是 10 秒、5 秒甚至 1 秒，并在代码中设置：

#define QUANTIZE_INTERVAL 30 //（1 到 60 秒）

至于代码，我试图使其尽可能灵活且易于修改，因此只需进行最少的更改，我们就可以创建一个自定义计时器来满足我们自己的要求。

简而言之，正如您所见，所有定时器参数都可以更改。例如，前面提到的 QUANTIZE_INTERVAL、POT_SMOOTHING、POT_READ_DELAY、报警频率以及开启/关闭时间、定时器范围的数量和持续时间，甚至显示屏的亮度。

驴友花雕 发表于 2025-5-29 18:36:59

【Arduino 动手做】带TM1637显示屏的多功能厨房定时器

## 步骤5：结论、原理图和代码

最后是简短的总结。总而言之，这个 Arduino 项目提供了一个用户友好、高度可定制的厨房定时器，具备所有必备功能，证明了有效的计时并不需要不必要的复杂性。

驴友花雕 发表于 2025-5-29 18:38:33

【Arduino 动手做】带TM1637显示屏的多功能厨房定时器

项目代码

//-----------------------------------------------------
// Kitchen Timer with TM1637 Display
// by: mircemk
// License: GNU GPl 3.0
// Created: April 2025
//-----------------------------------------------------

#include <TM1637Display.h>

// Pin definitions
#define CLK 2
#define DIO 3
#define POT_PIN A0
#define START_BUTTON 4
#define RESET_BUTTON 5
#define BUZZER_PIN 6
#define RANGE_BUTTON 7

// Constants
#define QUANTIZE_INTERVAL 30
#define POT_SMOOTHING 30
#define POT_READ_DELAY 50
#define ALARM_FREQ 500
#define ALARM_ON_TIME 200
#define ALARM_OFF_TIME 200
#define COLON_ON_TIME 500
#define COLON_OFF_TIME 500
#define RANGE_DISPLAY_TIME 1000
#define BUTTON_DEBOUNCE_TIME 300

// Timer ranges in seconds
const int TIMER_RANGES[] = {600, 1800, 3600};// 10min, 30min, 60min
const int NUM_RANGES = 3;

// Display instance
TM1637Display display(CLK, DIO);

// Variables
unsigned long previousMillis = 0;
const long interval = 1000;
bool timerRunning = false;
int remainingTime = 0;
bool colonState = true;
unsigned long lastBuzzTime = 0;
unsigned long lastColonToggle = 0;
bool alarmOn = false;
bool displayOn = true;
int lastDisplayedTime = -1;
unsigned long lastPotRead = 0;
unsigned long lastDisplayFlash = 0;
int currentRangeIndex = 2;    // Start with 60min range (index 2)
unsigned long rangeDisplayStartTime = 0;
bool showingRange = false;
unsigned long lastRangeButtonPress = 0;

// State enumeration
enum TimerState {
IDLE,
SHOWING_RANGE,
RUNNING,
ALARMING
};

TimerState currentState = IDLE;

void setup() {
pinMode(START_BUTTON, INPUT_PULLUP);
pinMode(RESET_BUTTON, INPUT_PULLUP);
pinMode(RANGE_BUTTON, INPUT_PULLUP);
pinMode(BUZZER_PIN, OUTPUT);

display.setBrightness(0x0a);
updateDisplay(quantizeTime(readSmoothedPot()));
}

void loop() {
unsigned long currentMillis = millis();

switch(currentState) {
case SHOWING_RANGE:
   // Stay in range display mode until time elapsed
   if (currentMillis - rangeDisplayStartTime >= RANGE_DISPLAY_TIME) {
   currentState = IDLE;
   lastDisplayedTime = -1;// Force pot reading update
   } else {
   // Keep showing range
   displayRange(TIMER_RANGES);
   return;// Skip all other processing while showing range
   }
   break;

case IDLE:
   // Handle range button
   if (digitalRead(RANGE_BUTTON) == LOW) {
   if (currentMillis - lastRangeButtonPress >= BUTTON_DEBOUNCE_TIME) {
      currentRangeIndex = (currentRangeIndex + 1) % NUM_RANGES;
      rangeDisplayStartTime = currentMillis;
      lastRangeButtonPress = currentMillis;
      currentState = SHOWING_RANGE;
      displayRange(TIMER_RANGES);
      return;// Exit loop immediately after changing to range display
   }
   }

   // Handle potentiometer input
   if (currentMillis - lastPotRead > POT_READ_DELAY) {
   lastPotRead = currentMillis;
   int potTime = quantizeTime(readSmoothedPot());
   if (potTime != lastDisplayedTime) {
      colonState = true;
      updateDisplay(potTime);
      lastDisplayedTime = potTime;
   }
   }

   // Handle start button
   if (digitalRead(START_BUTTON) == LOW) {
   delay(50);
   if (digitalRead(START_BUTTON) == LOW) {
      remainingTime = quantizeTime(readSmoothedPot());
      currentState = RUNNING;
      previousMillis = currentMillis;
      lastDisplayedTime = -1;
      colonState = true;
      lastColonToggle = currentMillis;
   }
   }
   break;

case RUNNING:
   // Handle colon blinking
   if (colonState && (currentMillis - lastColonToggle >= COLON_ON_TIME)) {
   colonState = false;
   lastColonToggle = currentMillis;
   updateDisplay(remainingTime);
   }
   else if (!colonState && (currentMillis - lastColonToggle >= COLON_OFF_TIME)) {
   colonState = true;
   lastColonToggle = currentMillis;
   updateDisplay(remainingTime);
   }

   // Update timer
   if (currentMillis - previousMillis >= interval) {
   previousMillis = currentMillis;
   if (remainingTime > 0) {
      remainingTime--;
      updateDisplay(remainingTime);
   }
   if (remainingTime == 0) {
      currentState = ALARMING;
   }
   }

   // Check reset button
   if (digitalRead(RESET_BUTTON) == LOW) {
   delay(50);
   if (digitalRead(RESET_BUTTON) == LOW) {
      resetTimer();
   }
   }
   break;

case ALARMING:
   handleAlarm();
   if (digitalRead(RESET_BUTTON) == LOW) {
   delay(50);
   if (digitalRead(RESET_BUTTON) == LOW) {
      resetTimer();
   }
   }
   break;
}
}

void displayRange(int rangeInSeconds) {
int minutes = rangeInSeconds / 60;
uint8_t segments;

segments = display.encodeDigit(minutes / 10);
segments = display.encodeDigit(minutes % 10) | 0x80;// Force colon on
segments = display.encodeDigit(0);
segments = display.encodeDigit(0);

display.setSegments(segments);
}

int readSmoothedPot() {
long total = 0;
for (int i = 0; i < POT_SMOOTHING; i++) {
total += analogRead(POT_PIN);
delay(1);
}
int average = total / POT_SMOOTHING;
return map(average, 0, 1023, 0, TIMER_RANGES);
}

int quantizeTime(int seconds) {
int quantized = (seconds / QUANTIZE_INTERVAL) * QUANTIZE_INTERVAL;
return constrain(quantized, 0, TIMER_RANGES);
}

void updateDisplay(int timeInSeconds) {
if (currentState == ALARMING && !displayOn) {
display.clear();
return;
}

int minutes = timeInSeconds / 60;
int seconds = timeInSeconds % 60;

uint8_t segments;

segments = display.encodeDigit(minutes / 10);
segments = display.encodeDigit(minutes % 10);
segments = display.encodeDigit(seconds / 10);
segments = display.encodeDigit(seconds % 10);

if (colonState) {
segments |= 0x80;
}

display.setSegments(segments);
lastDisplayedTime = timeInSeconds;
}

void handleAlarm() {
unsigned long currentMillis = millis();

// Handle display flashing
if (currentMillis - lastDisplayFlash >= 500) {
lastDisplayFlash = currentMillis;
displayOn = !displayOn;
updateDisplay(0);
}

// Handle intermittent alarm sound
if (currentMillis - lastBuzzTime >= (alarmOn ? ALARM_ON_TIME : ALARM_OFF_TIME)) {
lastBuzzTime = currentMillis;
alarmOn = !alarmOn;

if (alarmOn) {
   tone(BUZZER_PIN, ALARM_FREQ);
} else {
   noTone(BUZZER_PIN);
}
}
}

void resetTimer() {
currentState = IDLE;
timerRunning = false;
noTone(BUZZER_PIN);
alarmOn = false;
displayOn = true;
colonState = true;
lastDisplayedTime = -1;
updateDisplay(quantizeTime(readSmoothedPot()));
}

驴友花雕 发表于 2025-5-29 18:44:21

【Arduino 动手做】带TM1637显示屏的多功能厨房定时器

本帖最后由驴友花雕于 2025-6-7 06:52 编辑

附录
【Arduino 动手做】带TM1637显示屏的多功能厨房定时器
项目链接：https://www.hackster.io/mircemk/ ... 1637-display-2ea539
项目作者：马其顿米尔塞姆克

视频教程（9分钟）：https://www.youtube.com/watch?v=Ml7XeU9oe6c
项目代码：https://content.instructables.co ... FC8SENLMAXYF50W.ino

驴友花雕 发表于 7 天前

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