【親子で作る自由研究】初心者キットで作る「自分仕様の目覚まし時計」｜セット時刻になるとブザーが鳴る装置

親子で作って毎朝使える目覚まし時計を作ろう

夏休みに子どもと電子工作をやりたいんだ。完成したら毎日使える物がいいなぁ。

じゃあ「自分仕様の目覚まし時計」を一緒に作ろう! 起きたい時刻をセットすると、その時間にブザーが鳴って起こしてくれるんだ。お子さんが毎朝使う物だから、愛着もわくよ。

今回は、親子で電子工作を楽しみたい方に向けて、Arduino初心者キットだけで作れる「自分仕様の目覚まし時計」を紹介します。

Arduinoの内蔵タイマー (millis関数) を使って、電源を入れてからN分後にLEDとブザーで起こしてくれるタイマー式の目覚ましです。本物の時計と違ってRTCモジュールは不要、プログラムを少し変えるだけでメロディや時間をカスタマイズできます。

この記事で作るもの

起動から指定分後にアラームが鳴る
LEDも同時に点滅して光でも起こす
ボタンを押すと止まる
アラーム時間はプログラムで自由に調整

親子での分担

工程	親の役割	子の役割
部品出し	キットから取り出す	並べて確認
配線	配線図を見せる	挿す
書き込み	IDE操作	USB接続+書き込みボタン
動作確認	困った時に相談相手	触る、感想

使う部品

部品	役割	個数
Arduino UNO R3	頭脳	1
LED	光で起こす	1
抵抗330Ω	LED保護	1
パッシブブザー	音で起こす	1
タクトスイッチ	停止ボタン	1
ブレッドボード	配線	1
ジャンパーワイヤー	つなぐ	7本前後

配線図

        a b c d e
       +─────────+
[+]rail| . . . . . | ← (使わない)
[-]rail| . . . . . | ← GND
       +─────────+
row 3  | X . . . . | ← SW 片足 (D2)
row 5  | X . . . . | ← SW 反対足 ([-])
row 9  | X . . . . | ← 330Ω 上足 (D7)
row 10 | X . . . . | ← 330Ω 下足+LED+
row 12 | X . . . . | ← LED カソード ([-])
row 15 | X . . . . | ← ブザー+ (D8)
row 16 | X . . . . | ← ブザー- ([-])
       +─────────+

プログラム

#define BTN_PIN 2
#define LED_PIN 7
#define BUZZER_PIN 8
#define ALARM_AFTER_MIN 1  // 起動から1分後にアラーム (テスト用)

bool alarmOn = false;
bool alarmTriggered = false;

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  pinMode(BTN_PIN, INPUT_PULLUP);
  pinMode(LED_PIN, OUTPUT);
  pinMode(BUZZER_PIN, OUTPUT);
  Serial.println("目覚まし時計 スタート!");
}

void loop() {
  unsigned long elapsedMin = millis() / 60000;

  if (!alarmTriggered && elapsedMin >= ALARM_AFTER_MIN) {
    alarmOn = true;
    alarmTriggered = true;
    Serial.println("アラーム発動!");
  }

  if (alarmOn) {
    digitalWrite(LED_PIN, HIGH);
    tone(BUZZER_PIN, 1200, 200);
    delay(300);
    digitalWrite(LED_PIN, LOW);
    delay(300);

    if (digitalRead(BTN_PIN) == LOW) {
      alarmOn = false;
      digitalWrite(LED_PIN, LOW);
      noTone(BUZZER_PIN);
      Serial.println("アラーム停止");
    }
  } else {
    delay(100);
  }
}

プログラムの動き

flowchart TD A[起動] --> B[時間を測る] B --> C{"時間が
来た?"} C -->|Yes| D[アラームON] C -->|No| B D --> E["LED+ブザー"] E --> F{停止ボタン?} F -->|Yes| G[止める] F -->|No| E G --> H[終わり]