Часы на ардуино. Часы на Arduino с использованием эффекта POV: создание необычного LED-дисплея

Как создать оригинальные часы на Arduino, используя эффект персистенции зрения (POV). Какие компоненты потребуются для сборки LED-дисплея с вращающимися светодиодами. Как запрограммировать Arduino для отображения времени с помощью POV-эффекта.

Принцип работы POV-дисплея на Arduino

POV-дисплей (Persistence of Vision) основан на оптической иллюзии, возникающей из-за инерционности человеческого зрения. При быстром вращении линейки светодиодов и их синхронном включении/выключении, человеческий глаз воспринимает «застывшее» изображение в воздухе.

Ключевые элементы POV-дисплея на Arduino:

• Линейка светодиодов на вращающемся пропеллере
• Датчик Холла для определения положения пропеллера
• Arduino для управления светодиодами
• Двигатель для вращения пропеллера

Arduino определяет момент прохождения пропеллера через начальную точку с помощью датчика Холла. Зная скорость вращения, микроконтроллер рассчитывает, когда включать нужные светодиоды для формирования изображения.

Необходимые компоненты для сборки часов с POV-дисплеем

Для создания часов с POV-эффектом на Arduino потребуются следующие компоненты:

• Arduino Nano или Pro Mini
• 11 светодиодов (8 зеленых, 2 красных, 1 синий)
• Резисторы 100 Ом — 11 шт.
• Датчик Холла A3144
• Подтягивающий резистор 10 кОм
• Двигатель постоянного тока
• Аккумулятор Li-Po 7.4В
• Ползунковый переключатель
• Макетная плата
• Провода, винты, гайки
• 3D-печатный корпус

Выбор Arduino Nano или Pro Mini обусловлен их компактными размерами, что важно для создания миниатюрного устройства. Различные цвета светодиодов позволят визуально разделить элементы отображаемого времени.

Схема подключения компонентов к Arduino

Схема подключения компонентов часов с POV-дисплеем к Arduino выглядит следующим образом:

• Датчик Холла A3144: сигнальный вывод к D13, питание к 5V через резистор 10 кОм, GND к GND
• Светодиоды: аноды через резисторы 100 Ом к пинам D2-D12, общий катод к GND
• Питание: аккумулятор 7.4В через ползунковый переключатель к Vin и GND Arduino

Важно правильно подключить датчик Холла, так как от его сигналов зависит синхронизация работы всего устройства. Светодиоды подключаются к цифровым выводам Arduino для возможности независимого управления каждым из них.

Программирование Arduino для управления POV-дисплеем

Алгоритм работы программы для Arduino можно разбить на несколько ключевых этапов:

1. Инициализация и настройка прерываний от датчика Холла
2. Измерение времени полного оборота пропеллера
3. Расчет времени для отображения каждого «пикселя» изображения
4. Формирование массива данных для отображения текущего времени
5. Включение нужных светодиодов в рассчитанные моменты времени

Ключевой момент — точное определение положения пропеллера и синхронизация включения светодиодов. Для этого используется прерывание по сигналу от датчика Холла.

Создание корпуса для часов с помощью 3D-печати

3D-печатный корпус для часов с POV-дисплеем должен обеспечивать:

• Надежное крепление двигателя и подшипника
• Защиту электроники от внешних воздействий
• Удобный доступ к элементам питания
• Оптимальное расположение светодиодов

Основные элементы 3D-печатного корпуса:

• Основной корпус с креплением для Arduino и батареи
• Крышка с отверстием для ползункового переключателя
• Кронштейн для крепления двигателя
• Опоры для подшипника

При проектировании корпуса важно учесть необходимость балансировки вращающейся части для снижения вибраций и повышения стабильности работы устройства.

Сборка и настройка часов с POV-дисплеем

Процесс сборки часов с POV-дисплеем включает следующие этапы:

1. Пайка светодиодов на макетную плату
2. Установка Arduino и подключение компонентов согласно схеме
3. Монтаж двигателя и подшипника в корпус
4. Установка платы со светодиодами на вращающуюся часть
5. Подключение питания и установка аккумулятора

После сборки необходимо провести калибровку устройства:

• Настройка скорости вращения двигателя
• Корректировка задержек в программе для точного отображения
• Проверка синхронизации датчика Холла

Правильная настройка обеспечит стабильное и четкое отображение времени на POV-дисплее.

Возможные улучшения и модификации проекта

Проект часов с POV-дисплеем на Arduino открывает широкие возможности для модификаций и улучшений:

• Добавление функции отображения даты
• Интеграция модуля беспроводной связи для синхронизации времени
• Реализация различных визуальных эффектов и анимаций
• Использование RGB-светодиодов для создания цветных изображений
• Добавление датчика освещенности для автоматической регулировки яркости

Каждая из этих модификаций потребует доработки как аппаратной части (например, замена светодиодов), так и программного кода Arduino. Это позволит создать уникальное устройство, отвечающее конкретным потребностям пользователя.

Программирование дополнительных функций

Для реализации дополнительных функций потребуется модифицировать код Arduino. Например, для отображения даты можно использовать следующий алгоритм:

1. Добавить в структуру данных поля для хранения дня, месяца и года
2. Модифицировать функцию формирования изображения для включения информации о дате
3. Реализовать переключение между отображением времени и даты (например, по нажатию кнопки)

Добавление беспроводной синхронизации времени потребует интеграции соответствующего модуля (например, ESP8266) и реализации протокола обмена данными с сервером точного времени.

Ардуино часы в категории «Техника и электроника»

Модуль часов реального времени DS1302 для Ардуино

На складе

Доставка по Украине

24 грн

Купить

TM1637 7-сегментный 4-х разрядный модуль дисплея 0.36 красный

Доставка из г. Черновцы

43 грн

Купить

Черновцы

Модуль часов реального времени DS3231

На складе

Доставка по Украине

139.40 грн

Купить

Часы реального времени DS1307 для Arduino (без батарейки) [#3-1]

На складе в г. Запорожье

Доставка по Украине

25 грн

Купить

Запорожье

DS3231 AT24C32 IIC модуль часов реального времени для Arduino Precision RTC Real Time Clock Memory Module

Недоступен

149 грн

Смотреть

Модуль часов реального времени DS1302 RTC для ARDUINO (без батареи)

Недоступен

37. 60 грн

Смотреть

Модуль Prototype Shield для Wemos D1 D1 mini

Недоступен

114 грн

Смотреть

Часы реального времени RTC DS1302 + батарейка!

Недоступен

24 грн

Смотреть

TM1637, дисплей часовой.

Недоступен

42 грн

Смотреть

Модуль кнопки для Wemos D1, D1 mini, кнопка

Недоступен

77 грн

Смотреть

Часы реального времени DS3231, RTC, Arduino (без батарейки) [#8-9]

Недоступен

110 грн

Смотреть

Запорожье

Часы реального времени RTC DS1302 + батарейка!

Недоступен

24 грн

Смотреть

Черновцы

Модуль годинника PCF8563t

Недоступен

41 грн

Смотреть

Отладочная плата WeMos D1 WIFI модуль ESP8266-12E

Недоступен

130 грн

Смотреть

Модуль часы реального времени DS1307 1 Гц для Arduino

Недоступен

92 грн

Смотреть

Смотрите также

Шилд для Arduino Nano Data Logging с интерфейсом SD-карты RTC в режиме реального времени

Недоступен

115 грн

Смотреть

Отладочная плата Arduino Mega 2560 PRO MINI + USB кабель

Недоступен

350 грн

Смотреть

Отладочная плата Arduino Pro Mini ATMega 328 5V (не распаянная) черная

Недоступен

85 грн

Смотреть

Отладочная плата Arduino RF-Nano V3. 0 ATMega328P Ch440

Недоступен

315 грн

Смотреть

Отладочная плата Arduino Nano ATMega328P (не распаянная)

Недоступен

90 грн

Смотреть

Отладочная плата Arduino Pro Mini ATMega328 5V (не распаянная)

Недоступен

95 грн

Смотреть

Отладочная плата Arduino Pro Mini ATMega 168 5V (не распаянная) черная

Недоступен

86 грн

Смотреть

Отладочная плата Arduino MEGA2560 WiFi R3 Wemos NodeMCU ESP8266

Недоступен

885 грн

Смотреть

Разъем гнездо Micro USB

Недоступен

2.50 грн

Смотреть

Модуль часов реального времени DS1302

Недоступен

31.89 грн

Смотреть

Анализатор качества воздуха JSM-131 измеряет СO2, TVOC, HCHO

Недоступен

1 150 грн

Смотреть

DS3231 AT24C32 Модуль Часов Модуль Памяти Часы Ардуино Arduino для 3D принтера

Недоступен

Цену уточняйте

Смотреть

RoboShop

Новые товары со скидкой каждый день!

1

5698

В наличии: 3%

1

5632

В наличии: 4%

1

5667

В наличии: 13%

1

5692

В наличии: 1%

1

5924

В наличии: 3%

1

6452

В наличии: 4%

1

7481

В наличии: 3%

1

7560

В наличии: 8%

1

7722

В наличии: 3%

Паяльная ванна REXANT, модель R50F, 150 Вт, ø 50 мм, 200-480 °C, бессвинцовая

2256 ₽ 2820 ₽

1

8659

В наличии: 5%

1

10196

В наличии: 5%

1

10210

В наличии: 5%

Рекомендуемые

1

2554

В наличии: 124

1

302

В наличии: 51

50

Arduino Uno R3

Плата на базе микроконтроллера ATmega328, создана на основе открытой архите. .

780 ₽

1010

Arduino Nano V3

Arduino Nano — компактная плата на микроконтроллере ATmega328 (как и Arduin..

390 ₽

1

539

В наличии: 125

WeMos D1

Отладочная плата WeMos D1, на основе Wi-Fi модуля ESP8266 (ESP-12E), в форм..

418 ₽

1

67

В наличии: 194

Новые поступления

1

10292

В наличии: 2

1

10291

В наличии: 17

1

10290

В наличии: 20

1

10289

В наличии: 63

1

10286

В наличии: 3

1

10285

В наличии: 3

1

10284

В наличии: 10

1

10283

В наличии: 5

1

10281

В наличии: 1752

Кнопка тактовая SMD 6х6х4.

3мм DTSM-6

Тактовая кнопка 6х6х4.3, 4 контакта. Монтаж SMD…

4.06 ₽

От 10шт. — 3.02 ₽

От 100шт. — 2.83 ₽

От 1000шт. — 2.53 ₽

1

10280

В наличии: 1

1

10279

В наличии: 2

1

10278

В наличии: 3

1

10273

В наличии: 5

1

10267

В наличии: 5

1

10260

В наличии: 5

1

10259

В наличии: 4

1

10258

В наличии: 2

Умная Wi-Fi розетка SECURIC

Умная розетка на 16А предназначена для питания включенных в нее электроприб..

868 ₽

1

10257

В наличии: 2

1

10252

В наличии: 3

1

10211

В наличии: 5

1

10210

В наличии: 5

1

10208

В наличии: 5

Выжигатель (прибор для выжигания), пирограф, 40Вт, 230В, 450-750°C, коробка REXANT

Прибор для выжигания по дереву предназначен для выжигания рисунков или орна. .

3204 ₽

1

10203

В наличии: 5

1

10201

В наличии: 5

1

10200

В наличии: 5

1

10199

В наличии: 5

1

10198

В наличии: 4

1

10197

В наличии: 4

1

10196

В наличии: 5

1

10195

В наличии: 4

Arduino Clock — Etsy.de

Etsy больше не поддерживает старые версии вашего веб-браузера, чтобы обеспечить безопасность пользовательских данных. Пожалуйста, обновите до последней версии.

Воспользуйтесь всеми преимуществами нашего сайта, включив JavaScript.

Найдите что-нибудь памятное, присоединяйтесь к сообществу, делающему добро.

( 127 релевантных результатов, с рекламой Продавцы, желающие расширить свой бизнес и привлечь больше заинтересованных покупателей, могут использовать рекламную платформу Etsy для продвижения своих товаров. Вы увидите результаты объявлений, основанные на таких факторах, как релевантность и сумма, которую продавцы платят за клик. Узнать больше. )

Текст часов дисплея Arduino POV

0.

ВВЕДЕНИЕ

Привет, ребята. Добро пожаловать обратно в новый удивительный учебник. POV или постоянство зрения относится к оптической иллюзии, возникающей, когда зрительное восприятие объекта не прекращается в течение некоторого времени после того, как исходящие от него лучи света перестали попадать в глаз. Иллюзия также описывалась как «постоянство сетчатки», «постоянство впечатлений», просто «постоянство» и другие варианты.
В этом проекте мы научимся использовать датчик Холла для обнаружения вращения. Мы посчитаем время, необходимое для полного оборота пропеллера POV, и, разделив измеренное значение на 360, получим время на градус. Затем с помощью умного кода мы решаем, когда включать и выключать линейку светодиодов, чтобы рисовать фигуры в воздухе. Пропеллер будет вращаться достаточно быстро, поэтому человеческий глаз не сможет заметить разницу, и мы увидим воображаемую фиксированную форму. Итак, приступим.

1. Список компонентов

Итак, ребята, наш проект ограничен количеством цифровых выходов, которые есть у Arduino NANO или promini. В этом случае мы будем использовать контакты D2–D13 Arduino, поскольку контакты D0 и D1 являются контактами Tx и Rx, и мы не можем ничего припаять к ним и иметь возможность загружать код после этого. Если мы посмотрим на карту портов ниже для Arduino с чипом ATMEGA328p, мы увидим порты для каждого контакта.

порт B (цифровые контакты с 8 по 13)
порт C (аналоговые входные контакты)
порт D (цифровые контакты от 0 до 7)

Мы будем использовать в общей сложности 11 светодиодов. Я использовал 8 зеленых светодиодов для линий часов/минут. Два красных светодиода для часовых точек и синий светодиод для пограничного круга. Для каждого светодиода нам нужен резистор на 100 Ом. Мы также будем использовать переключатель датчика Холла A3144 с подтягивающим резистором 10 кОм. Вы можете использовать как Arduino NANO, так и Arduino proMini со скоростью 4 В и частотой 16 МГц. Наконец, нам нужна просверленная печатная плата, провода, батарея 7,4 В 2S LiPo, ползунковый переключатель и 3D-корпус, который я разработал. Используйте ссылку ниже для получения полного списка деталей, а также ссылку для загрузки 3D-печатного корпуса для этого проекта.

Полный список деталей здесь

2. Схема

Проверьте схему ниже. Загрузите его и держите перед собой во время пайки. Как мы видим, наш датчик Холла подключен к подтягиванию к 5 В от Arduino. Сигнальный контакт от датчика (контакт 3 A314) подключен к цифровому контакту D13 Arduino. На этом контакте мы будем генерировать прерывания смены контакта. Затем у нас есть 11 светодиодов, подключенных к контактам D2-D12, каждый с резистором 100 Ом для ограничения тока. Для питания всей схемы я использовал аккумулятор LiPo 7,4 В и ползунковый переключатель для питания всего. Используйте штыревые контакты для батареи, если вы хотите вынуть ее позже для внешней зарядки.

Вы можете припаять все на печатную плату дрели, как я впервые сделал для своего первого прототипа, который вы можете увидеть ниже, или загрузить 3D-корпус, который я разработал, и поместить все внутри него.

Корпус, напечатанный на 3D-принтере, здесь

3.1 Изготовление опоры

У вас есть файлы для 3D-печатных деталей в формате STL по ссылке выше. Эти файлы включают основной корпус, заднюю крышку, опору двигателя, две ножки для подшипника и верхние опоры подшипника. Это должно быть окончательная форма всего проекта. Используйте винты и гайки M3 и закрепите все на месте.
На деревянную пластину поместите две распечатанные на 3D-принтере ножки с винтами M3. На большой винт М8 наденьте основной корпус с гайками и шайбами.

Внутри основного корпуса разместим все после пайки. Не забудьте добавить заднюю крышку и приклеить к ней ползунковый переключатель. На переднем линейном отверстии мы разместим 11 светодиодов, а на другом боковом отверстии датчик холла на внешней стороне корпуса. Двигатель постоянного тока размещен ниже и соединен между двигателем и винтовыми шкивами M8. Вот и все. Теперь давайте все спаяем и поместим внутрь, а затем посмотрим на код.

3.2 Все для пайки

Прежде всего, на небольшом кусочке просверленной печатной платы я припаиваю повторитель 8 зеленых светодиодов, два красных и, наконец, синий. Каждый со своим резистором на 100 Ом и достаточно длинным проводом. Короткий контакт каждого светодиода является отрицательным контактом, и все светодиоды имеют общий GND на этом контакте.

Теперь приклейте маленькую печатную плату со светодиодами на внутреннюю часть корпуса и припаяйте каждый из проводов к контактам D2–D12 Arduino. Также припаяйте провод GND от всех светодиодов к контакту GND Arduino. Не используйте слишком большие провода, поэтому укоротите каждый светодиодный провод, чтобы он подходил почти точно.
С другой стороны припаяйте резистор 1 кОм между 5В и сигнальным контактом датчика холла A3144. Также разделите GND между средним контактом A3144 и контактом GND Arduino. Наконец, припаяйте сигнальный контакт к цифровому контакту D13, и все готово.

Последний шаг — приклеить ползунковый переключатель к 3D-печатной крышке и припаять два провода.