Arduino POV-klok: Bouw een Persistence-of-Vision LED-display

Onderdelen en benodigdheden

Apps en online diensten

• Arduino IDE (v2.x)

Over dit project

Deze handleiding leidt je door het bouwen van een compacte Persistence-of-Vision (POV) klok met een Arduino Nano, 19 LEDs, een Hal-effect sensor en een DC-motor. Het resultaat is een rotterend LED-display dat een drijvende, tijd-weergavende afbeelding creëert wanneer het vanaf de zijkant wordt bekeken.

Het project gebruikt een lithium-ionbatterij gekoppeld met een opwaartsconverter voor een lichtgewicht, draagbare voeding. Met 19 LEDs gerangschikt in een enkele-kolom 19×1 matrix kan de klok cijfers, symbolen of aangepaste patronen weergeven.

Speciale dank aan NextPCB voor ondersteuning en PCB-fabricagediensten. Gebruik de onderstaande link voor een $100 kortingsbon en gratis verzending op PCB-prototypes:

• Krijg $100 Kortingsbon
• Gratis Verzending op PCB-Prototypes
• Kerstmis Gelukstrekking

Stap 1: Benodigde materialen

Naast de onderdelen in de bovenstaande tabel heb je de volgende items nodig:

• 19 LEDs (3 mm, groen) – gerangschikt in een 19×1 rij
• 220 Ω weerstand voor elke LED (behalve rode LEDs)
• 330 Ω weerstand voor rode LEDs als je er wel gebruikt
• DC-motor (12 V of 24 V, 500-800 rpm)
• Magneten voor Hal-effect sensor uitlijning
• Perfboard of veroboard voor solderen
• Draden, soldeer, en een kleine schroevendraaier
• Lithium-ionbatterij en opwaartsconverter (5 V uitgang)

Stap 2: Schakelschema

Het schema toont de Arduino Nano verbonden met de LED-rij via stroombegrenzende weerstanden. Alle katoden zijn verbonden met een gemeenschappelijke grondlijn. De Hal-effect sensor ontvangt een 5 V logisch signaal en geeft een puls uit wanneer een magneet voorbijkomt.

Download PDF Schakelschema

Stap 3: Monteer de motorbasishoofdplaat

Kies een stabiele basis – een houten plank, karton, of elk plat vlak werkt. Boor een centraal gat dat strak om de motoras past en bevestig het met een schroef om vrije rotatie toe te staan.

Stap 4: Monteer de schakeling

Monteer de 19 LEDs in een rechte lijn op de perfboard. Bevestig de juiste weerstand aan elke anode en soldeer ze op hun plaats. Verbind alle katoden met een enkele grondspoor. Zodra gemonteerd, test elke LED met een 3,7 V muntcel om de functionaliteit te bevestigen.

Monteer de Arduino Nano op het bord met twee female header strips voor een veilige verbinding.

Stap 5: Verbind LEDs met Arduino

Bedraad elk vrije uiteinde van de weerstand naar een digitale pin op de Arduino Nano (bijv. D2–D20). Gebruik een enkele jumperdraad om alle LED-katoden te verbinden met de GND-pin. Deze configuratie stelt de Arduino in staat om elke LED individueel te besturen.

Stap 6: Monteer de propeller in de motor

Bevestig de LED-rij aan de motoras, zorg dat gecentreerd en gebalanceerd is. Plaats een magneet aan de zijkant van de motor zodat de Hal-effect sensor op de Arduino elke rotatie kan detecteren. Deze puls activeert het LED-patroon om te vernieuwen.

Stap 7: Programmeren

Download de Arduino-sketch die de POV-klok bestuurt en upload het naar je Nano:

• Pov_Pendulam_Clock.ino

De code gebruikt de interrupt van de Hal-effect sensor om de LED-activering te timen, wat een vloeiend, drijvend klokdisplay creëert.

Stap 8: Testen

Eenmaal gevoed, zou de rotterende LED-rij een duidelijk, persisterende afbeelding van de tijd moeten vormen. Pas de motorsnelheid aan als het display flikkert of vervaagd lijkt. Voor de beste resultaten, houd de bekijkafstand tussen 30 cm en 60 cm.

Code

• Pov_Pendulam_Clock.ino

Schema's