Arduino POV-часы: сборка дисплея на эффекте сохранения образа

Компоненты и материалы

Arduino Nano R3	×1
Светодиод (общий, 1 шт.)	×1
Зелёный светодиод 3 мм (1 шт.)	×1
Датчик Холла (1 шт.)	×1

Программное обеспечение

• Arduino IDE (v2.x)

О проекте

Это руководство проведёт вас через сборку компактных POV-часов (Persistance of Vision) на базе Arduino Nano, 19 светодиодов, датчика Холла и DC-мотора. Результат — вращающийся светодиодный дисплей, создающий парящее в воздухе изображение времени при боковом взгляде.

Проект использует литий-ионный аккумулятор с повышающим преобразователем для лёгкого переносимого питания. С 19 светодиодами, расположенными в одном столбце матрицы 19×1, часы могут отображать цифры, символы или пользовательские узоры.

Особая благодарность NextPCB за поддержку и услуги производства печатных плат. Используйте ссылки ниже для купона $100 и бесплатной доставки прототипов:

• Получить купон $100
• Бесплатная доставка прототипов PCB
• Рождественский призовый розыгрыш

Шаг 1: Необходимые материалы

Помимо компонентов из таблицы выше, понадобятся:

• 19 светодиодов (3 мм, зелёных) — в ряд 19×1
• Резисторы 220 Ом на каждый светодиод (кроме красных)
• Резисторы 330 Ом для красных светодиодов (если используются)
• DC-мотор (12 В или 24 В, 500–800 об/мин)
• Магниты для синхронизации датчика Холла
• Печатная плата или вероборд для пайки
• Провода, припой, маленькая отвёртка
• Литий-ионный аккумулятор и повышающий преобразователь (выход 5 В)

Шаг 2: Схема подключения

На схеме показан Arduino Nano, подключённый к ряду светодиодов через токоограничивающие резисторы. Все катоды объединены в общую линию земли. Датчик Холла получает 5-вольтовый логический сигнал и выдаёт импульс при прохождении магнита.

Скачать PDF-схему

Шаг 3: Сборка базы мотора

Выберите устойчивую базу — деревянную доску, картон или любую плоскую поверхность. Сверлите центральное отверстие под вал мотора и закрепите его винтом для свободного вращения.

Шаг 4: Сборка схемы

Установите 19 светодиодов в прямую линию на вероборде. Припаяйте к каждому аноду соответствующий резистор. Соедините все катоды в единую землю. После сборки проверьте каждый светодиод от 3.7 В монетного элемента.

Установите Arduino Nano на плату через две гнездовые полоски для надёжного контакта.

Шаг 5: Подключение светодиодов к Arduino

Соедините свободные концы резисторов с цифровыми пинами Arduino Nano (например, D2–D20). Одиночным перемычником соедините все катоды светодиодов с пином GND. Эта конфигурация позволяет Arduino управлять каждым светодиодом индивидуально.

Шаг 6: Установка пропеллера на мотор

Закрепите ряд светодиодов на валу мотора, обеспечив центрирование и баланс. Поместите магнит на боковине мотора так, чтобы датчик Холла на Arduino фиксировал каждый оборот. Этот импульс запускает обновление паттерна светодиодов.

Шаг 7: Программирование

Скачайте скетч для POV-часов и загрузите его в ваш Nano:

• Pov_Pendulam_Clock.ino

Код использует прерывание от датчика Холла для синхронизации активации светодиодов, создавая плавное парящее отображение часов.

Шаг 8: Тестирование

После включения вращающийся ряд светодиодов должен формировать чёткое парящее изображение времени. При мерцании или размытости отрегулируйте скорость мотора. Для лучшего результата держите дистанцию просмотра 30–60 см.

Код

• Pov_Pendulam_Clock.ino

Схемы