Reloj analógico por persistencia de visión (POV) con Arduino Nano – Proyecto DIY

Componentes y materiales

• 1 × Arduino Nano R3
• 17 × LEDs genéricos (grupos de colores distintos para horas, minutos, segundos, marcadores)
• 17 × Resistencias 100 Ω (una por LED)
• 1 × Sensor Hall (efecto Hall)
• 1 × Motor DC genérico
• 1 × Convertidor step-up (boost) fijo (para batería Li-ion)
• Batería Li-ion (ej. 18650)

Herramientas

• Soldador y estaño

Aplicaciones y servicios

• Arduino IDE

Sobre el proyecto

Un display Persistencia de Visión (POV) muestra imágenes al encender LEDs en posiciones angulares precisas mientras giran. El cerebro integra los destellos en una imagen continua. Este reloj muestra una esfera analógica con manecillas de horas, minutos y segundos, marcadores de minutos/horas/cuartos y un círculo interior.

Mecánica

El mayor reto fue la estabilidad mecánica. Inicialmente la batería descentrada causaba vibraciones a alta velocidad. La solución: colocar la batería en el centro de rotación. El motor DC de 12V se alimenta de una fuente variable para ajustar RPM. El sensor Hall detecta una vuelta completa (imán fijo en la base) y sincroniza el refresco.

Electrónica

• 16 LEDs en pines digitales 2–11 y analógicos A1–A5 (configurados como digitales).
• LED 17 (círculo interior) en pin 2 (compartido con manecillas).
• Sensor Hall en A0 con pull-up interno.
• Alimentación: batería Li-ion → step-up 5V → Arduino y LEDs.

Software

El bucle principal espera flanco descendente del sensor Hall (inicio de vuelta). Luego, en 60 pasos angulares (6° cada uno), enciende los LEDs correspondientes a marcadores y manecillas durante delayMicroseconds(140) (ancho de píxel), apaga (delayMicroseconds(600) entre píxeles). Los valores de delayMicroseconds deben ajustarse según la velocidad real del motor. El reloj interno (hora/min/seg) se actualiza cada 1000 ms con millis().

Código

// Reloj POV analógico - Arduino Nano
// Autor: hobbyprojects

int LED[16] = {2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,A1,A2,A3,A4,A5}; // 16 LEDs
int sensorPin = A0;

unsigned long previousTime = 0;
byte hours = 12, minutes = 15, seconds = 0;
int propeller_posn, n, val;

void setup() {
  for (int i = 0; i < 16; i++) pinMode(LED[i], OUTPUT);
  pinMode(sensorPin, INPUT_PULLUP);
  if (hours == 12) hours = 0;
}

void loop() {
  // Espera flanco descendente (inicio de vuelta)
  val = digitalRead(sensorPin);
  while (val == LOW) val = digitalRead(sensorPin);

  // Actualiza reloj cada segundo
  if (millis() >= previousTime) {
    previousTime += 1000;
    if (++seconds == 60) { seconds = 0; if (++minutes == 60) { minutes = 0; if (++hours == 12) hours = 0; } }
  }

  // Barrido angular: 60 posiciones
  propeller_posn = 30; // offset inicial
  n = 0;
  while (n < 60) {
    drawMinuteMarker();
    if (propeller_posn % 5 == 0) drawHourMarker();
    if (propeller_posn % 15 == 0) drawQuarterMarker();
    if (propeller_posn == hours * 5 || (propeller_posn == 0 && hours == 0)) drawHoursHand();
    if (propeller_posn == minutes) drawMinutesHand();
    if (propeller_posn == seconds) drawSecondsHand();

    delayMicroseconds(140); // ancho píxel (ajustar a RPM)
    displayClear();
    drawInnerCircle();
    delayMicroseconds(600); // gap entre píxeles (ajustar a RPM)

    n++;
    propeller_posn++;
    if (propeller_posn == 60) propeller_posn = 0;
  }

  // Espera flanco ascendente (fin de vuelta)
  val = digitalRead(sensorPin);
  while (val == HIGH) val = digitalRead(sensorPin);
}

void displayClear() {
  for (int i = 0; i < 16; i++) digitalWrite(LED[i], LOW);
}
void drawMinuteMarker() { digitalWrite(LED[15], HIGH); }
void drawHourMarker()   { digitalWrite(LED[14], HIGH); digitalWrite(LED[13], HIGH); }
void drawQuarterMarker(){ digitalWrite(LED[12], HIGH); digitalWrite(LED[11], HIGH); }
void drawHoursHand() {
  for (int i = 0; i < 7; i++) digitalWrite(LED[i], HIGH);
}
void drawMinutesHand() {
  for (int i = 0; i < 9; i++) digitalWrite(LED[i], HIGH);
}
void drawSecondsHand() {
  for (int i = 0; i < 11; i++) digitalWrite(LED[i], HIGH);
}
void drawInnerCircle() {
  digitalWrite(LED[0], HIGH);
  delayMicroseconds(30);
  digitalWrite(LED[0], LOW);
}

Esquema