Arduino Handwasch-Timer: Einfaches DIY-Tool gegen COVID-19

Benötigte Bauteile

Arduino Nano R3	Alternativ Arduino UNO, je nach Vorliebe/Verfügbarkeit	1
Ultraschallsensor HC-SR04	Generisches Modell	1
5 mm LED: Rot		1
LED, Blau/Grün		4
5 mm LED: Grün		1
Steckbrett (Breadboard)	Generisch	1
Lötbares Steckbrett (z. B. SparkFun)	Für die permanente Version	1
Gehäuse	Nach Wahl (Kunststoffbox, Holz, 3D-Druck etc.)	1

Projektbeschreibung

In der aktuellen Pandemie ist die Lage beunruhigend. Das Coronavirus kann überall lauern, und man kann es Tage lang in sich tragen, ohne Symptome zu zeigen. Doch es gibt einfache Mittel, sich zu schützen – eines der wichtigsten ist gründliches Händewaschen.

Unsere Hände sind Hauptüberträger von Keimen. Wir fassen uns ständig unbewusst ins Gesicht – Augen, Nase, Mund. Keime von ungewaschenen Händen gelangen an Lebensmittel, vermehren sich dort und können uns schwer krank machen. Wasser und Seife töten die meisten Erreger ab – aber nur, wenn man lange genug wäscht.

Wie lange waschen Sie Ihre Hände? Singen Sie „Happy Birthday“ einmal oder zweimal? Reicht das? Die Realität: Die meisten waschen kaum 10 Sekunden – viel zu kurz. Wir von The Tech Lab wollten eine einfache Lösung bauen, die dazu zwingt, mindestens 20 Sekunden lang die Hände zu waschen.

Dieser kleine Timer steht neben dem Seifenspender. Ein Sensor oben erkennt, wenn Sie die Hand darunterhalten. Dann startet ein 20-Sekunden-Countdown: Eine LED nach der anderen leuchtet auf. Sobald die grüne LED leuchtet, haben Sie lange genug gewaschen und können den Seifenschaum abspülen.

Schritt 1: Funktionsweise

Das Projekt ist so einfach gehalten, dass es jeder an einem Wochenende nachbauen kann – auch mit Kindern. Es macht Spaß, ist lehrreich und in der aktuellen Situation äußerst nützlich. Das Herzstück ist ein Arduino, ein kleiner programmierbarer Mikrocontroller, der weltweit zum Lernen, Prototyping und sogar in echten Produkten eingesetzt wird. Keine Vorerfahrung? Kein Problem – wir führen Sie Schritt für Schritt durch den Prozess.

Der Arduino ist mit einem Ultraschallsensor und 6 LEDs verbunden. Der Sensor sendet Ultraschallwellen aus und misst die Zeit bis zur Reflexion. So erkennt er Objekte vor sich. Der Arduino überwacht ständig den Sensor und wartet, bis eine Hand innerhalb von 20 cm auftaucht. Dann schaltet er die rote LED ein und wartet 4 Sekunden, damit Sie Wasser und Seife an die Hände bekommen. Danach beginnt der 20-Sekunden-Countdown: Die 5 blauen LEDs leuchten nacheinander auf, im 4-Sekunden-Takt. Erscheint die grüne LED, ist die Waschzeit vorbei.

Schritt 2: Aufbau auf dem Steckbrett (Breadboard-Version)

Es gibt zwei Varianten: eine lötfreie auf dem Steckbrett und eine gelötete auf Lochrasterplatine (Veroboard/Perfboard). Wenn Sie nicht löten können oder wenig Erfahrung haben, bauen Sie die Breadboard-Version. Dafür empfehlen wir den Arduino Uno, da der Nano angelötet werden müsste.

Der Aufbau ist simpel: Verbinden Sie Arduino, Sensor und 6 LEDs gemäß den Schaltplans (für Uno und Nano). Nutzen Sie Steckbrücken. Achten Sie auf die LED-Polarität: Der längere Pin ist die Anode (+) und kommt an den digitalen Arduino-Pin, der kürzere Pin (Kathode) an GND.

Schritt 3: Gelötete Version (Veroboard/Perfboard)

Wer löten kann, kann die Schaltung auf einer lötbaren Platine oder einem selbst entworfenen PCB aufbauen. Das EasyEDA-Designfile liegt bei, um den PCB-Export zu erleichtern.

Beim Löten auf korrekte LED-Polarität achten. Optional können 150-Ohm-Vorwiderstände für alle LEDs verbaut werden – das verlängert die Lebensdauer. Wir haben sie weggelassen, um das Projekt anfängerfreundlich zu halten. In Tests hielten die LEDs ohne Vorwiderstand problemlos durch, da sie nur jeweils 4 Sekunden leuchten.

Schritt 4: Code hochladen

Nach dem Hardware-Aufbau wird der Code auf den Arduino geladen. Arduino-Neulinge sollten zuerst die offizielle „Getting Started“-Anleitung durcharbeiten und die Arduino IDE installieren. Der Code (Timer_Code.ino) ist unten angehängt und reichlich kommentiert.

Verbinden Sie den Arduino per USB. Öffnen Sie den Code in der IDE. Unter Werkzeuge > Board wählen Sie Ihr Board (z. B. Arduino Nano). Unter Werkzeuge > Port den richtigen Port auswählen. Dann auf den Upload-Button klicken. Erfolgsmeldung: „Done Uploading“. Bei Fehlern: Board und Port prüfen, notfalls anderen Port probieren. Bei älteren Nano-Boards evtl. unter Werkzeuge > Prozessor den richtigen Prozessor (ATmega328P Old Bootloader) wählen.

Schritt 5: Funktionstest

Nach erfolgreichem Upload testen Sie den Timer, bevor er ins Gehäuse kommt. Normalerweise sind alle LEDs aus. Halten Sie die Hand vor den Sensor – die rote LED muss angehen. Danach sollten alle LEDs im 4-Sekunden-Abstand aufleuchten, zuletzt die grüne.

Funktioniert alles? Glückwunsch! 🎉

Falls nicht: Erst die Verbindungen am Ultraschallsensor prüfen (leicht verpolbar). Leuchtet eine LED nicht, deren Anschluss und Polarität prüfen, notfalls LED tauschen.

Schritt 6: Gehäuse bauen

Ein Gehäuse verleiht dem Timer ein professionelles Aussehen und schützt vor Spritzwasser. Material und Form sind frei wählbar: kleine Kunststoffdose, Holz, Karton, 3D-Druck – der Fantasie sind keine Grenzen gesetzt. Bemalen oder bekleben Sie es nach Belieben.

Wir nutzten eine alte Unterputzdose. Die Kabel wurden direkt auf den Arduino gelötet (LEDs) und per Steckleisten mit dem Sensor verbunden. Zur Optik beklebten wir das Gehäuse mit Carbon-Folie. Die Maße sind auf den Fotos ersichtlich – gerne als Vorlage nutzen.

Schritt 7: Fertig!

Sie haben sich einen eigenen Handwasch-Countdown-Timer gebaut! Dieses einfache Projekt hilft, sich vor Viren und Bakterien zu schützen. In Tests stellten wir fest, dass wir vorher viel kürzer wuschen. Auch Kinder waschen häufiger und länger, weil der Countdown Spaß macht. Bauen Sie mehrere, verzieren Sie sie mit Lieblingsfiguren und stellen Sie sie an alle Seifenspender im Haus.

Schritt 8: Schlusswort

In Zeiten von Corona ist Eigenvorsorge entscheidend. Wir können die Situation nutzen, um hygienebewusster zu werden. Dieses Projekt ist ein kleiner Beitrag der Maker-Community. Wir freuen uns, wenn es hilft. Zeigen Sie Ihren Bau mit der „I made it“-Funktion. Schicken Sie uns ein Foto über das Formular – wir senden einen Dankesbrief für den Kampf gegen Corona.

Nutzen Sie den Hashtag #HandwashTimerChallenge in sozialen Medien. Lassen Sie uns die Idee unter allen Makern verbreiten.

Bleiben Sie gesund und passen Sie auf sich auf.

Dieses Tutorial wurde von Iqbal Samin Prithul von The Tech Lab verfasst.

Code

Timer_Code.ino (Arduino)

Der Code ist nur als Download verfügbar (keine Vorschau).

Schaltpläne

Drei Schaltplanbilder sind im Projekt enthalten (Breadboard-Verdrahtung für Uno/Nano, Lochraster-Layout, Gehäusemaße).