Arduino Nano 自制 USB 供电 LED 风扇时钟：电路图、代码与时间校准全攻略

Arduino Nano 驱动 USB LED 扇叶时钟——电路图、源码与时间设置功能

见过迷你 USB LED 风扇时钟的视频吗？本项目教你用 Arduino Nano、霍尔传感器、电阻、电池、直流电机与 LED 复刻同款：LED 随扇叶旋转形成视觉暂留（POV）模拟指针时钟，显示时/分/秒三针及圆形表盘。亮点是可通过 USB 上传代码修改时分秒初始值，无需外部按键。

元器件清单（BOM）

• Arduino Nano ×1
• 霍尔传感器 W130 ×1
• 电阻：R1–R16 = 330Ω，R17 = 2.2kΩ，R18 = 10kΩ
• LED：红光 LED1–LED11 ×11，绿光 LED12–LED16 ×5，蓝光 LED17 ×1
• 电池：3.7V 240mAh 锂电（大扭矩电机可用 9–12V）
• 拨码开关（单极单投）×1
• 辅材：PCB 板、玩具直流电机、导线、烙铁等

电路原理图与 PCB 布局

制作流程

1. 按电路尺寸裁剪 PCB 小板；
2. 绿色 LED（LED12–16 对应 A5–A1）长脚朝左插入，焊盘侧弯脚固定；
3. 红色 LED（LED1–11 对应 D2–D12）同法插装；
4. 蓝色 LED17 插在绿 LED 上方（经 R17 接 A7，阴极与其他 LED 共阴，阳极经 R17 接 Arduino 5V）；
5. 所有 LED 阴极并联接地，修剪多余引脚；
6. 电阻同法插装焊接；
7. 按原理图焊接所有元件；
8. 焊接 Arduino Nano 排针座；
9. LED 共阴线接 Arduino GND；
10. 电阻另一端按下表接 Arduino 数字/模拟口：

霍尔传感器接线：输出脚 → A0，VCC → 5V，GND → GND。

收尾：接电池与拨码开关（正极串联开关），整体固定在芯板上配合玩具电机旋转（高速电机改用 9–12V 供电），上传代码，拨动开关，POV 时钟即刻呈现。

核心源码（含时间设置逻辑）

代码来源：hobbyprojects

int LED1=2, LED2=3, LED3=4, LED4=5, LED5=6, LED6=7, LED7=8, LED8=9, LED9=10, LED10=11, LED11=12;
int LED12=A1, LED13=A2, LED14=A3, LED15=A4, LED16=A5;
int sensorPin=A0, minuteSensor=A7, hourSensor=A6;
unsigned int n, ADCvalue, propeller_posn;
unsigned long previousTime=0;
byte hours=12, minutes=15, seconds=0;  // 初始时间在此修改
int val;

void setup() {
  for(int i=2;i<=12;i++) pinMode(i,OUTPUT);
  for(int i=A1;i<=A5;i++) pinMode(i,OUTPUT);
  pinMode(sensorPin,INPUT_PULLUP);
  if(hours==12) hours=0;
  /* 串口调试红外传感器阈值
  Serial.begin(9600);
  while(1){
    ADCvalue=analogRead(minuteSensor); Serial.print("minuteSensor "); Serial.println(ADCvalue);
    ADCvalue=analogRead(hourSensor); Serial.print("hourSensor "); Serial.println(ADCvalue);
    Serial.println(); delay(1000);
  }
  */
}

void loop() {
  val=digitalRead(sensorPin);
  while(val==LOW) val=digitalRead(sensorPin);  // 等待霍尔传感器触发（转到基准位置）
  if(millis()>=previousTime){
    previousTime+=1000;
    if(++seconds==60){seconds=0; if(++minutes==60){minutes=0; if(++hours==12) hours=0;}}
  }
  propeller_posn=30; n=0;
  while(n<60){
    ADCvalue=analogRead(minuteSensor);
    if(ADCvalue<500){minutes=propeller_posn; seconds=0;}  // 红外遥控校时：分针
    ADCvalue=analogRead(hourSensor);
    if(ADCvalue<500){hours=propeller_posn/5; seconds=0;}  // 红外遥控校时：时针
    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(100);  // 像素宽度，随电机转速调整
    displayClear();
    drawInner_Circle();
    delayMicroseconds(450);  // 像素间隙，随电机转速调整
    n++; propeller_posn++; if(propeller_posn==60) propeller_posn=0;
  }
  val=digitalRead(sensorPin);
  while(val==HIGH) val=digitalRead(sensorPin);  // 等待下一转霍尔信号
}

// ===== 绘图子程序 =====
void displayClear(){ for(int i=2;i<=12;i++) digitalWrite(i,LOW); for(int i=A1;i<=A5;i++) digitalWrite(i,LOW); }
void drawMinuteMarker(){ digitalWrite(LED16,HIGH); }
void drawHourMarker(){ digitalWrite(LED15,HIGH); digitalWrite(LED14,HIGH); }
void drawQuarterMarker(){ digitalWrite(LED13,HIGH); digitalWrite(LED12,HIGH); }
void drawHoursHand(){ for(int i=1;i<=7;i++) digitalWrite(i+1,HIGH); }  // LED1-7
void drawMinutesHand(){ for(int i=1;i<=9;i++) digitalWrite(i+1,HIGH); } // LED1-9
void drawSecondsHand(){ for(int i=1;i<=11;i++) digitalWrite(i+1,HIGH); } // LED1-11
void drawInner_Circle(){ digitalWrite(LED1,HIGH); delayMicroseconds(30); digitalWrite(LED1,LOW); }

红外遥控校时功能扩展（可选）

接收端增补元件：R19=R20=10kΩ，两只 IR 接收管（分别置于 LED13 附近对应分针、LED16 附近对应时针）。公共端接地，上拉电阻接 5V，信号线分别接 A7、A6。

发射端（简易遥控器）：9V 电池 + IR 发射管 + 1kΩ 电阻 + 轻触开关串联。

校时逻辑（已集成在主循环中）：

ADCvalue = analogRead(minuteSensor);
if(ADCvalue < 500) { minutes = propeller_posn; seconds = 0; }
ADCvalue = analogRead(hourSensor);
if(ADCvalue < 500) { hours = propeller_posn/5; seconds = 0; }

操作：对准分针标记按遥控器 → 设定分钟；对准时针标记按遥控器 → 设定小时。串口监视器观察 ADC 阈值（环境光 >500，IR 照射 <500），可按实测调整判断阈值。

视频演示：[视频链接]

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