硬盘时钟+镜面旋转，最美时钟出炉！.pdf

发布时间：2022-06-12 发布人：admin 分类：说明书资料大小：3.25M 资料格式：pdf 举报版权申诉

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POV(Persistence of Vision)：是一种“视觉暂留”现象，每当人的眼睛在观察物体之后，物体的映像会在视网膜上保留一段很短暂的时间。在这短暂的时间段里，当前面的视觉形象还没完全消退，新的视觉形象有继续产生时，就会在人的大脑里形成连贯的视觉错觉。如将单片机控制的 LED 流水灯设备稍作改进，让它动起来，就能神奇地显示各种字符或图案，其效果如漂浮在空中一般。硬盘时钟就是将淘汰、废弃的硬盘改造或制作成一个时钟。这神奇的创意最早是由加拿大 Alan Parckh 提出的，在他的个人网页里首次介绍了如何将一个废旧的硬盘制作成时钟，后来美国康奈尔大学的两位大学生 Jason Amsel 和 Konstantin Klitenik 根据这个创意作了一个电子设计项目，这个项目中，除增加了一个带触摸功能的 LCD 屏，将双色 LED 改成三色 LED 外，其他方面没突破性的进展。真正让这个创意耳目一新的是另一个美国人，他采用高亮度的 RGB 三色 LED 柔性灯条作光源，不但使显示的亮度明显增加，并能产生绚丽多彩的动态图案。遗憾的是他的作品并非是真正意义上的时钟，仅仅是演示而已。这里做的硬盘时钟将在他们的基础上进行如下改进： 1)使用专门的直流电动机驱动 IC，让硬盘的转速可调，在降低转速后，可进一步减小噪声，同时有利于单片机的控制。 2)将开机画面与时钟显示有机结合，用 mini 型 LED 作为辅助显示，一方面扩展显示“年月日”信息，另一方面方便调时。 3)时钟的整个屏面一改过去的全黑局面，并增加时间刻度，方便辨识。使制作的硬盘时钟真正向实用性迈进了一大步。一、POV 项目 POV 项目发光体运动方式供电方式传感器主控芯片调控方式功能 POV LED 硬盘时钟 18 只 RGB 三色 LED LED 处于静止状态，硬盘盘片旋转外接电源，单电源，直流 12V 输入光耦传感器（光断续器） AT89S52 按键盘片上显示“时分秒”，辅助显示 LED 显示“年月日” 1)单片机：采用支持 ISP 下载功能的单片机，方便程序下载及调试。 2) LED：由于硬盘时钟是靠透过一窄缝的光线来显示发光颜色的，光的损失量很大，如果能选用高亮度的 LED，考虑到为方便安装 LED，选用的是成品的高亮度 RGB 三色全彩柔性光条。 3) Mini 型 LED 显示模块：为了让硬盘时钟更加方便实用，在硬盘时钟前面另外增加一个辅助显示屏，考虑到发光盘在视觉上的主导性，这个辅助屏尽量选用尺寸较小的 mini 型 LED。 4)传感器：由于在硬盘的盘片上开有缺口，采用透射式光断续器。 5)主轴电动机驱动：主轴电动机为无刷无传感器直流电动机，可以沿用原来硬盘板上的电路来驱动它。但这样的方式问题很多：一是大多数情况下难以保证电动机常转；二是转速固定无法改变，相应噪声和震动很大。采用专门的驱动 IC 驱动这个直流电动机。 6)功能：除主要的发光盘面显示很酷的“时分秒”信息外，辅助 LED 显示屏还显示“年月日” 信息。另外，在开机状态下，发光盘显示多彩的色彩变换，辅助屏显示如欢迎类的英文字符；在调试状态时，辅助显示屏提示和显示调整项及调整值。二、显示原理及系统状态转移图 1. POV LED 硬盘时钟的显示原理在高速旋转的开口盘片下，用单片机控制 LED 的发光，并让 LED 的闪烁与旋转的细缝同步协

调。也就是每当开细缝的圆盘转到特定的位置，就让 LED 闪现特定颜色的光，这样就会让我们的眼睛感觉到那个位置有一光条出现。由于人眼有“视觉暂留”现象，只要我们在几处特定的位置让 LED 闪现所需要的光，就会让我们眼睛产生圆盘上同时有几个光条的错觉。将此原理进一步推广，我们还可以让整个圆盘发出五颜六色的光，在本制作中，我们以此原理，还在发光的表盘上增加时钟刻度。 2.系统状态转移图系统分为 3 种工作状态：开机画面状态、正常显示状态和调整时间状态，转换通过“设置” 按键来完成。

3.系统框图三、硬件制作 1.找一个废弃或坏的硬盘，将硬盘废物利用来制作时钟。将其拆卸，取出所有零部件（电机除外），因为要利用的是硬盘的外壳、电机和盘片。 2.直流电动机驱动电路原理图

3.主控部分原理图 4.找一块铝皮做成弧形，用来弥补硬盘盘片下方的空缺。

5.准备背光光源，为了制作简便，采用成品的 RGB-LED 全彩发光二极管柔性光带，本例中光带共用了 18 颗 LED，此光带自带 3M 自粘胶，共阳极，DC12V 驱动电源。 6.将硬盘盘片用锯条开一条锯缝，该锯缝有两个作用，一是作为转速计数用的基准点，二是作为透过背光显示时钟的重要显示的必要条件。为了让背光显得稍微亮一点，再用白纸剪一个底圆作为背光衬底。 7.将白色衬底粘于盘片底部，弧形铝条沿弧形支撑固定于硬盘两边。

8.准备两块印制板，一块作为前面控制板(根据硬盘弧形开出印板的弧形)，一块作为背后的主控制板。 9.准备光断续器小板，为了检测到硬盘的转速和计算出时钟指针的具体位置，用了遮蔽式光断续器检测硬盘盘片的那个锯缝。

10.将光断续器小板安装在硬盘盘体的左上角这个位置正好合适，再将柔性 LED 发光条安装贴在硬盘沿盘片一周的盘体内侧上。

11.焊接前面控制板，由于前后板子连接线有点多，为了美观，采用了接插件。

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