Arduino POV-Uhr: Persistence-of-Vision LED-Display selbst bauen

Komponenten und Zubehör

Arduino Nano R3	×	1
Generische LED (1×)	×	1
3 mm Grüne LED (1×)	×	1
Hall-Effekt-Sensor (1×)	×	1

Apps und Online-Dienste

• Arduino IDE (v2.x)

Über dieses Projekt

Diese Anleitung führt Sie durch den Bau einer kompakten Persistence-of-Vision (POV) Uhr mit einem Arduino Nano, 19 LEDs, einem Hall-Effekt-Sensor und einem DC-Motor. Das Ergebnis ist ein rotierendes LED-Display, das beim seitlichen Betrachten ein schwebendes, zeitanzeigendes Bild erzeugt.

Das Projekt nutzt einen Lithium-Ionen-Akku gekoppelt mit einem Step-Up-Wandler für eine leichte, tragbare Stromversorgung. Mit 19 LEDs in einer einzelnen 19×1-Matrix kann die Uhr Zahlen, Symbole oder benutzerdefinierte Muster anzeigen.

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Schritt 1: Benötigte Materialien

Zusätzlich zu den in der Tabelle aufgeführten Komponenten benötigen Sie:

• 19 LEDs (3 mm, grün) – in einer 19×1 Reihe angeordnet
• 220 Ω Widerstand für jede LED (außer rote LEDs)
• 330 Ω Widerstand für rote LEDs falls verwendet
• DC-Motor (12 V oder 24 V, 500–800 U/min)
• Magnete für Hall-Effekt-Sensor Ausrichtung
• Lochrasterplatine oder Veroboard zum Löten
• Drähte, Lötzinn und kleiner Schraubendreher
• Lithium-Ionen-Akku und Step-Up-Wandler (5 V Ausgang)

Schritt 2: Schaltplan

Der Schaltplan zeigt den Arduino Nano, der über Strombegrenzungswiderstände mit der LED-Reihe verbunden ist. Alle Kathoden sind an eine gemeinsame Ground-Leitung angeschlossen. Der Hall-Effekt-Sensor empfängt ein 5 V Logiksignal und gibt einen Impuls aus, wenn ein Magnet vorbeikommt.

Schaltplan als PDF herunterladen

Schritt 3: Motor-Grundplatte montieren

Wählen Sie eine stabile Basis – ein Holzbrett, Pappe oder jede flache Oberfläche funktioniert. Bohren Sie ein zentrales Loch, das passgenau die Motorwelle aufnimmt, und sichern Sie es mit einer Schraube, um freie Rotation zu ermöglichen.

Schritt 4: Schaltung zusammenbauen

Montieren Sie die 19 LEDs in einer geraden Linie auf der Lochrasterplatine. Befestigen Sie den passenden Widerstand an jeder Anode und löten Sie sie fest. Verbinden Sie alle Kathoden mit einer einzelnen Ground-Leitung. Testen Sie nach dem Zusammenbau jede LED mit einer 3,7 V Knopfzelle, um die Funktionalität zu bestätigen.

Montieren Sie den Arduino Nano mit zwei Female-Header-Leisten für eine sichere Verbindung auf der Platine.

Schritt 5: LEDs mit Arduino verbinden

Verbinden Sie das freie Ende jedes Widerstands mit einem digitalen Pin am Arduino Nano (z. B. D2–D20). Nutzen Sie ein einzelnes Jumper-Kabel, um alle LED-Kathoden mit dem GND-Pin zu verbinden. Diese Konfiguration ermöglicht dem Arduino, jede LED individuell anzusteuern.

Schritt 6: Propeller am Motor montieren

Befestigen Sie die LED-Reihe an der Motorwelle, sodass sie zentriert und ausbalanciert ist. Platzieren Sie einen Magneten an der Motorseite, damit der Hall-Effekt-Sensor am Arduino jede Rotation detektieren kann. Dieser Impuls löst die Aktualisierung des LED-Musters aus.

Schritt 7: Programmierung

Laden Sie den Arduino-Sketch herunter, der die POV-Uhr steuert, und laden Sie ihn auf Ihren Nano hoch:

• Pov_Pendulam_Clock.ino

Der Code nutzt den Interrupt des Hall-Effekt-Sensors, um die LED-Aktivierung zu timen und so eine glatte, schwebende Uhr-Anzeige zu erzeugen.

Schritt 8: Testen

Nach dem Einschalten sollte die rotierende LED-Reihe ein klares, persistierendes Bild der Zeit formen. Passen Sie die Motordrehzahl an, falls das Display flackert oder unscharf erscheint. Für beste Ergebnisse halten Sie den Betrachtungsabstand zwischen 30 cm und 60 cm.

Code

• Pov_Pendulam_Clock.ino

Schaltpläne