11132020_高三上_機器人專題_專題報告書_小型系統設計專案——起床神器

設計一款沒猜到正確數字就不會停止響鈴的鬧鐘，並將其命名為起床神器。

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臺北市立第一女子高級中學

高三機器人專題 課程

小型系統設計專案







系統名稱： 起床神器
作 者：三年平班 【張芳瑜】


指導老師： 黃芳蘭 老師
系統總開發時間成本：（請標示 1人＊4小時）
授權方式： （請參照 創用CC授權條款 ）

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系統設計專案報告內容
一、 專題簡介
我的專題名稱為「起床神器」。會想到這個主題是因為自己每次一睡著就起不來， 即使
鬧鐘響了很多遍也沒有用。因此，我想到之前網路上有一陣夾娃娃機鬧鐘的風潮， 功能為使
用者只要 夾不到娃娃 ，鬧鐘就會一直響；如次一來，使用者便會在一次次的夾娃娃 遊戲中逐
漸清醒。我參考了這個想法，將上課學到的矩陣鍵盤、 LCD螢幕及蜂鳴器進行結合，設計出
一款沒猜到正確數字就不會停止響鈴的鬧鐘，並將其命名為起 床神器。
這項專題可以為所有像我一樣，受無法起床所苦的人們解決問題。且由於起床神器的計
時是以分鐘為單位，即使只想小睡一下也能使用，能解決大部分時候難以起床的問題。




二、 問題分析
可解決的問題： 提供一次猜數字小遊戲，讓使用者在遊戲中逐漸清醒；猜完數字之後可
再次讀取輸入，能決定是否要再多休息五分鐘。
限制：拔掉電源整個裝置就會直接關閉；一次小遊戲對不同使用者能提供的清醒程度不
一，不一定能直接喚醒使用者。




三、 解決策略
相關設備環境： LCD1602 12C、4*4矩陣鍵盤、蜂鳴器、 Arduino微處理機控制板、
Arduino軟體
問題解決步驟：
1.讀取使用者從矩陣鍵盤輸入
2.計時
3.計時結束後蜂鳴器響
4.猜數字遊戲
5.遊戲結束後蜂鳴器停止響鈴，回到最一開始讀取使用者輸入

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四、 創作過程

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五、 創作結果
硬體設計：

軟體程式設計：
1.Arduino ino檔案下載連結：
https://drive.google.com/file/d/1cp2Zos31nVIp366LK2LExG9vPUUbqxTe/view?usp=
sharing
2.程式碼截圖 ：

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結果呈現：
Youtube影片連結 ：
https://youtube.com/shorts/u4P890ux2-4?si=XRO5Zf3kntQuCv6y

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六、 操作說明與 測試
操作說明：
1.在螢幕顯示 「enter min」後，輸入 要計時的時長（單位：分鐘），按下井字鍵 作
為結束。
2.等待蜂鳴器 響後，開始猜數字遊戲 （範圍：1~99），猜數字後，按下井字鍵作為
結束。
3.若猜中數字，則蜂鳴器停止 ，可再次輸入要計時的時 長（步驟一）；沒猜中 則重
複步驟二。


七、 心得感想
在過程中，我遇到的困難有兩 個：不知如何計時以及 random函數出現有固定順序。
第一個問題上網查詢相關資料後， 發現可以用 delay()函數解決 。而第二個狀況則使用
randomSeed()函數解決。
在執行過程初期 ，我經常因為忘記 import函式庫而導致程式無法 正常運行。但在一次
次的實作中 ，逐漸習慣 在每次編譯程式碼前， 下載各種函式到 libraries。我也是在這次的
實作中，才認識到原來 random函數會依照random Seed來產生有固定順序的亂數。 最後看
到裝置能正常計時並完成所有指令 時，真的 很高興。 也期待之後能 運用此次所學的各種硬體
及軟體技術 ，製作更大型的專題 ，解決更多生活中存在的問題 。


八、 參考資料
芭蕉葉上聽雨聲 （2017，3月12日）。[Arduino] 亂數。
https://pizgchen.blogspot.com/2017/03/arduino.html


九、 誌謝
首先要特別感謝坐 在我座位隔壁的同學 。不論是硬體或是軟體的問題 （線路接錯 、函式
庫忘記下載等等 ），他都很有耐心的 幫我解決。 也謝謝老師替我解決 random()產生有順序 亂
數的問題 ，讓我的專題能以最好的方式呈現。