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Arduino POVクロック:残像効果で浮かび上がるLED時計を自作する

部品と材料

部品数量
Arduino Nano R31
汎用LED(単体)1
3mm緑色LED1
ホール効果センサー1

アプリとオンラインサービス

プロジェクト概要

Arduino Nano、19個のLED、ホール効果センサー、DCモーターを用いて、コンパクトな残像効果(POV)クロックを構築するガイドです。完成品は回転するLED列が、横から見ると浮遊する時刻表示として見えます。

Arduino POVクロック:残像効果で浮かび上がるLED時計を自作する
Arduino POVクロック:残像効果で浮かび上がるLED時計を自作する

リチウムイオン電池と昇圧コンバーターの組み合わせで、軽量かつポータブルな電源を実現。19×1のシングルカラムに配置された19個のLEDで、数字、記号、カスタムパターンを表示可能です。

特別協力:NextPCBによるPCB製造サポート。以下のリンクから特典を利用可能:

ステップ1:必要な材料

Arduino POVクロック:残像効果で浮かび上がるLED時計を自作する

上記部品表に加えて以下が必要です:

ステップ2:回路図

Arduino POVクロック:残像効果で浮かび上がるLED時計を自作する

Arduino Nanoが電流制限抵抗を介してLED列に接続。すべてのカソードを共通グランドラインに接続。ホール効果センサーは5Vロジック信号を受け、マグネット通過時にパルスを出力します。

PDF回路図ダウンロード

ステップ3:モーターベースボードの組み立て

Arduino POVクロック:残像効果で浮かび上がるLED時計を自作する

安定したベース(木板、段ボール、平らな面なら何でも可)を用意。モーターシャフトがピッタリ嵌まる中央穴を開け、ネジで固定して自由回転できるようにします。

ステップ4:回路の組み立て

Arduino POVクロック:残像効果で浮かび上がるLED時計を自作する

ユニバーサル基板上に19個のLEDを一直線に配置。各アノードに適切な抵抗を取り付けはんだ付け。すべてのカソードを単一のグランドトレースに接続。組み立て後、3.7Vコイン電池で各LEDの動作確認を行います。

Arduino Nanoを2列のメスヘッダーストリップで基板にマウントし、確実な接続を確保。

ステップ5:LEDをArduinoに接続

Arduino POVクロック:残像効果で浮かび上がるLED時計を自作する

各抵抗のフリー側をArduino Nanoのデジタルピン(例:D2〜D20)に配線。すべてのLEDカソードを単一のジャンパーワイヤーでGNDピンに接続。この構成でArduinoが各LEDを個別に制御可能になります。

ステップ6:プロペラをモーターに取り付け

Arduino POVクロック:残像効果で浮かび上がるLED時計を自作する

LED列をモーターシャフトに取り付け、センター出しとバランス調整を行います。モーター側面にマグネットを配置し、Arduino側のホール効果センサーが毎回転検知できるようにします。このパルスがLEDパターンのリフレッシュトリガーとなります。

ステップ7:プログラミング

Arduino POVクロック:残像効果で浮かび上がるLED時計を自作する

POVクロック制御用Arduinoスケッチをダウンロードし、Nanoに書き込み:

ホール効果センサーの割り込みを用いてLED点灯タイミングを制御し、滑らかな浮遊時計表示を実現します。

ステップ8:テスト

Arduino POVクロック:残像効果で浮かび上がるLED時計を自作する

電源投入後、回転するLED列がクリアな残像時刻画像を形成。表示がチラついたりぼやける場合はモーター速度を調整。最適な視認距離は30〜60cmです。

コード

回路図

Arduino POVクロック:残像効果で浮かび上がるLED時計を自作する

製造プロセス

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