# 代码到实物

**Repository Path**: MaHe3/code-to-physical-object

## Basic Information

- **Project Name**: 代码到实物
- **Description**: No description available
- **Primary Language**: Unknown
- **License**: Not specified
- **Default Branch**: master
- **Homepage**: None
- **GVP Project**: No

## Statistics

- **Stars**: 1
- **Forks**: 0
- **Created**: 2024-05-10
- **Last Updated**: 2024-06-15

## Categories & Tags

**Categories**: Uncategorized

**Tags**: None

## README

### 代码到实物期末设计
#### 海报
![输入图片说明](%E6%B5%B7%E6%8A%A5.jpeg)
#### 学习过程

在期末项目中，我们选择利用ESP32开发板制作一个数字沙漏。数字沙漏的完整流程正好为一小时，小时数会在顶部的玻璃上显示。

1. **准备材料**：
   - **ESP32开发板**：作为项目的核心控制器。
   - **2个 GC9a01 圆形显示屏**：用于模拟沙漏的沙子，显示时间和其他信息。
   - **RTC模块**：确保时间的准确性。
   - **外壳材料**：3D打印耗材，用于3D打印制作外壳。
   - **其他元件**：如电阻、电容、连接线等。
   - **PCB电路板**：我们设计并制作了自己的电路板，具体见PCB设计文件夹。

2. **接线**：
   - 将OLED显示屏连接到ESP32的I2C接口，确保数据传输的稳定性。
![输入图片说明](%E6%95%B0%E5%AD%97%E6%B2%99%E6%BC%8F/%E6%8E%A5%E7%BA%BF%E5%9B%BE.png)

   - 连接RTC模块，使ESP32能够获取准确的时间信息。

   - 确保所有连接都稳定牢固，避免因接触不良导致的故障。

3. **编程**：
   - **环境配置**：在Arduino IDE中安装ESP32的开发库。
   - **代码编写**：编写程序以初始化OLED显示屏和RTC模块，设置显示格式，并通过定时器实现时间倒计时功能。RTC模块通过无线电加密信号获取时间。可能需要几分钟才能显示正确的时间。从接收到的数据中分离出分钟和小时数，并用于我们的程序。分钟数被转换为沙子三角形的坐标，确保沙子的流动正好持续一小时。小时数只在上方的玻璃上显示。
   - **功能实现**：代码中包含时间设置、倒计时显示、警报提示等功能。
   - **测试与调试**：上传程序到ESP32，测试各个功能，确保时间显示准确，倒计时功能正常工作。

4. **外观**：
   - **图形工作原理**：图形由简单的几何元素组成。上方的沙子最初显示为一个填充矩形，通过一个黑色三角形模拟沙子流动形成的圆锥，随时间改变形状和位置。底部堆积的沙子也由三角形表示。
   - **外壳设计**：使用Fusion软件为沙漏设计一个美观且实用的外壳，经过渲染，使用3D打印机制作，既保护内部电路，又提升整体美观度。
![输入图片说明](%E6%95%B0%E5%AD%97%E6%B2%99%E6%BC%8F/3D%E6%89%93%E5%8D%B01.jpg)
![输入图片说明](%E6%95%B0%E5%AD%97%E6%B2%99%E6%BC%8F/3D%E6%89%93%E5%8D%B02.jpg)

#### HWM问题定义

1. **学生**：我们如何才能为【在校无法使用手机的学生】创造一个【直观显示时间且便携的数字沙漏】，从而帮助他们【有效地规划和分配学习时间】？
2. **餐厅经理**：我们如何才能为【追求效率的餐厅经理】提供一个【精确且现代化的数字沙漏】，从而【确保每道菜按时上桌，优化客户的用餐体验，提升餐厅的高级感和吸引力】？
3. **设计艺术家**：我们如何才能为【精致的设计艺术家】提供一个【美观且实用的数字沙漏】，从而【帮助他们在创作过程中保持创作节奏和灵感】？
4. **DIY爱好者**：我们如何才能为【喜欢动手乐趣的DIY爱好者】提供一个【可定制且新奇的数字沙漏】，从而【激发他们的创造力和动手能力，享受制作和改进的乐趣】？

#### 目标用户

数字沙漏可以为需要进行时间管理和提升效率的人群提供便利，无论是在教育、工作还是个人生活中。主要面向以下几类用户：

1. **学生**：用来进行时间管理，帮助专注于学习任务，比如利用番茄工作法（25分钟工作，5分钟休息）
2. **餐厅经理**：用于确保每道菜按时上桌，优化客户的用餐体验。现在的许多餐厅都有三十分钟不上菜免单的规定，使用数字沙漏替换传统沙漏，不仅可以提升餐厅的高级感，还能吸引顾客的注意力，减少等待的苦闷。
3. **设计艺术家**：用于创作过程中的时间管理，美观的数字沙漏也能让他们保持创作节奏和灵感。
4. **DIY爱好者**：喜欢制作和设计个性化物品的人也会被新奇的数字沙漏设计吸引，使用数字沙漏或改进数字沙漏可以让他们从中获得乐趣和成就感。

#### 应用场景

该数字沙漏项目的应用场景广泛，主要包括：

1. **教育用途**：
   - **课堂教学**：在物理、电子、计算机等课程中作为教学工具，帮助学生理解时间、计时器、数字电路等概念。
   - **课外活动**：作为学校科技创新活动中的一个项目，激发学生的创新思维和动手能力。

2. **家居装饰**：
   - **室内装饰**：作为一个独特的装饰品，可以放置在书桌、客厅等地方，既美观又实用。
   - **礼物**：制作成品后作为礼物送给朋友或家人，表达心意的同时展示个人的动手能力和创意。

3. **时间管理**：
   - **工作计时器**：在工作时用于番茄钟计时法，提升工作效率。
   - **学习计时器**：帮助学生合理安排学习时间，培养良好的时间管理习惯。
   - **餐厅计时器**：在餐厅中使用，帮助顾客精准计时上菜时间。

#### 用户痛点

用户痛点指的是用户尚未被满足的、被广泛渴望的需求。对于数字沙漏项目，用户痛点主要包括：

1. **传统沙漏的局限**：
   - **精确度低**：传统沙漏的计时精确度较低，容易受环境因素影响，如湿度和温度。
   - **时间限制**：传统沙漏的计时时间固定，用户无法根据需要调整倒计时时间。
   - **缺乏多功能性**：传统沙漏只能简单计时，不能提供额外的提醒功能或其他互动功能。

2. **数字化需求**：
   - **可视化和互动性**：用户希望有一个更加现代化的计时工具，能够直观显示剩余时间，并且提供音效或视觉提醒。
   - **可编程性和扩展性**：一些用户希望计时器能够根据具体需求进行编程调整，实现多种计时模式和功能。

3. **时间管理需求**：
   - **高效管理时间**：在工作和学习中，用户需要一个能够帮助他们高效管理时间的工具，提升工作效率和学习效率。
   - **灵活性和便携性**：用户希望有一个便于携带的计时工具，可以在不同场景下使用，无论是工作、学习还是日常生活中。

4. **设计美观**：
   - **个性化需求**：用户希望拥有一个既实用又美观的计时器，能够作为装饰品融入家居环境，体现个人品味和风格。

#### 设计概念图
![输入图片说明](%E6%95%B0%E5%AD%97%E6%B2%99%E6%BC%8F/%E6%A6%82%E5%BF%B5%E5%9B%BE.gif)

#### 材料图
![输入图片说明](README%E6%9D%90%E6%96%99%E5%9B%BE.jpg)

#### 成品图
![输入图片说明](%E6%95%B0%E5%AD%97%E6%B2%99%E6%BC%8F/%E6%88%90%E5%93%81%E5%9B%BE.jpg)