Собираем студийный свет с адресными RGB светодиодами

pogranec 13-09-2021, 13:21 550 Спец / Светодиоды / Фотографу

Если вы увлекаетесь студийной фото/видеосъемкой, то эта статья будет вам полезна.
Как известно, освещение играет большую роль в качестве снимков. Правильно подобранный свет делает фотографию намного эффектней. Если раньше, фотографы имели возможность изменять освещение только определенного спектра, то сейчас, с развитием светодиодов, возможности в выборе цветовой гаммы практически безграничны.

В этой статье мастер расскажет нам, как сделать и запрограммировать студийное освещение, использовав уже готовую светодиодную матрицу. Управляется освещение с помощью смартфона через Wi-Fi.

Инструменты и материалы:
-Микроконтроллер ESP32;
-Адресная светодиодная панель 8x8;
-Рейка круглая деревянная;
-Проволока;
-Паяльные принадлежности;
-Крепеж;
-Клеевой пистолет;
-Супер клей;
-3D-принтер;
-USB-кабель;
-Инструмент для зачистки проводов;
-Кусачки;
-Плоскогубцы;

Шаг первый: корпус
Светодиодная панель имеет размер 8Х8 см. В соответствии с размерами был разработан и напечатан на 3D-принтере корпус и крепление для двух светильников. Светильники будут крепиться на деревянную рейку, а он крепиться непосредственно к фотокамере.
Основной корпус напечатан черной нитью. Передняя панель напечатана прозрачной нитью.

Файлы для печати деталей можно скачать здесь.

Шаг второй: подключение
Схема подключения панелей к ESP32 следующая:
ESP32 ---- первая панель
D13 DIN
GND GND
VIN 5V
первая панель ---- вторая панель

DOUT DIN
GND GND
5V 5V

Шаг третий: код
Весь код можно скачать ниже.

Показать / Скрыть текст

#include "FastLED.h"
#include "WiFi.h"

//Define Pins
#define LED_PIN 13
#define NUM_LEDS 128
#define BRIGHTNESS 64     //used later but not implimented in the code for adjustment
#define LED_TYPE WS2811
#define COLOR_ORDER GRB
CRGB leds[NUM_LEDS];
#define UPDATES_PER_SECOND 100;

//Define Web Page
const char* ssid = "Network Name";
const char* password = "Network Password";
String header;
WiFiServer server(80);


//Define Arrays
float theaturePB[6] = {1,.5,.5,.5,.5,1};
float BRed[6] = {1,.25,.3,.3,.25,1};
float white[6] = {1,1,1,1,1,1};
float amber[6] = {0.5,1,1,0.5,1,1};

String THPBstate = "off";
String BRedstate = "off";
String whitestate = "off";
String amberstate = "off";
String blackoutstate = "on";

void setup(){
  Serial.begin(115200);
  delay(3000);
  FastLED.addLeds<LED_TYPE, LED_PIN, COLOR_ORDER>(leds, NUM_LEDS).setCorrection(TypicalLEDStrip);
  FastLED.setBrightness(BRIGHTNESS);

  WiFi.begin(ssid, password);
  Serial.print("Connecting to ");
  Serial.println(ssid);
  while(WiFi.status() != WL_CONNECTED){
    delay(500);
    Serial.print(".");
  }
  Serial.println("");
  Serial.println("WiFi connected.");
  Serial.print("IP address: ");
  Serial.println(WiFi.localIP());

  server.begin();
}

void loop(){
  WiFiClient client = server.available();
  if(client){
    String currentLine = "";
    while (client.available()){
      if(client.available()){
        char c = client.read();
        header += c;
        if(c=='\n'){
          if(currentLine.length() == 0){
            client.println("HTTP/1.1 200 OK");
            client.println("Content-type:text/html");
            client.println("Connection: close");
            client.println();
            if(header.indexOf("GET /THPB/on") >= 0) {
              THPBstate = "on";
              BRedstate = "off";
              whitestate = "off";
              amberstate = "off";
              blackoutstate = "off";
              update(theaturePB,1);
            }else if(header.indexOf("GET /BRed/on") >= 0) {
              THPBstate = "off";
              BRedstate = "on";
              whitestate = "off";
              amberstate = "off";
              blackoutstate = "off";
              update(BRed,1);
            } else if(header.indexOf("GET /white/on") >= 0) {
              THPBstate = "off";
              BRedstate = "off";
              whitestate = "on";
              amberstate = "off";
              blackoutstate = "off";
              update(white,1);
            } else if(header.indexOf("GET /amber/on") >= 0) {
              THPBstate = "off";
              BRedstate = "off";
              whitestate = "off";
              amberstate = "on";
              blackoutstate = "off";
              update(amber,1);
            } else{
              THPBstate = "off";
              BRedstate = "off";
              whitestate = "off";
              amberstate = "off";
              blackoutstate = "on";
              blackout();
            }

            //Set up the web page using HTML
            client.println("<!DOCTYPE html><html>");
            client.println("<head><meta name=\"viewport\" content=\"width=device-width, initial-scale=1\">");
            client.println("<link rel=\"icon\" href=\"data:,\">");
            client.println("<style>html { font-family: Helvetica; display: inline-block; margin: 0px auto; text-align: center;}");
            client.println(".button { background-color: #195B6A; border: none; color: white; padding: 16px 40px;");
            client.println("text-decoration: none; font-size: 30px; margin: 2px; cursor: pointer;}");
            client.println(".button2 {background-color: #195B6A;}</style></head>");

            // Web Page Heading
            client.println("<body><h1>LED Panel Control</h1>");

            // Display current state for THPB
            client.println("<p>THPB - State " + THPBstate + "</p>");
            // If the green LED is off, it displays the ON button       
            if (THPBstate == "on") {
              client.println("<p><a href=\"/THPB/on\"><button class=\"button\">OFF</button></a></p>");
            } else {
              client.println("<p><a href=\"/THPB/on\"><button class=\"button\">ON</button></a></p>");
            }

            // Display current state for BRed
            client.println("<p>BRed - State " + BRedstate + "</p>");
            // If the red LED is off, it displays the ON button       
            if (BRedstate == "on") {
              client.println("<p><a href=\"/BRed/on\"><button class=\"button button2\">OFF</button></a></p>");
            } else {
              client.println("<p><a href=\"/BRed/on\"><button class=\"button button2\">ON</button></a></p>");
            }
            client.println("</body></html>");

            // Display current state for white
            client.println("<p>White - State " + whitestate + "</p>");
            // If the green LED is off, it displays the ON button       
            if (whitestate == "on") {
              client.println("<p><a href=\"/white/on\"><button class=\"button button3\">OFF</button></a></p>");
            } else {
              client.println("<p><a href=\"/white/on\"><button class=\"button button3\">ON</button></a></p>");
            } 

            // Display current state for amber 
            client.println("<p>Amber - State " + amberstate + "</p>");
            // If the green LED is off, it displays the ON button       
            if (amberstate == "on") {
              client.println("<p><a href=\"/amber/on\"><button class=\"button button4\">OFF</button></a></p>");
            } else {
              client.println("<p><a href=\"/amber/on\"><button class=\"button button4\">ON</button></a></p>");
            } 

            // Display current state for blackout 
            client.println("<p>Blackout - State " + blackoutstate + "</p>");
            // If the green LED is off, it displays the ON button       
            if (blackoutstate == "on") {
              client.println("<p><a href=\"/blackout/on\"><button class=\"button button5\">OFF</button></a></p>");
            } else {
              client.println("<p><a href=\"/blackout/on\"><button class=\"button button5\">ON</button></a></p>");
            } 

            // The HTTP response ends with another blank line
            client.println();
            // Break out of the while loop
            break;
          } else { // if you got a newline, then clear currentLine
            currentLine = "";
          }
        } else if (c != '\r') {  // if you got anything else but a carriage return character,
          currentLine += c;      // add it to the end of the currentLine
        }
      }
    }
    // Clear the header variable
    header = "";
    // Close the connection
    client.stop();
    Serial.println("Client disconnected.");
    Serial.println("");
  }
}

//Update the panel colors
void update(float arr[], float brightness){
    for(int i = 0; i < 64; i++){
      leds[i].r = arr[0]*brightness*255;
      leds[i].g = arr[1]*brightness*255;
      leds[i].b = arr[2]*brightness*255;
    }
    for(int i = 64; i < 128; i++){
      leds[i].r = arr[3]*brightness*255;
      leds[i].g = arr[4]*brightness*255;
      leds[i].b = arr[5]*brightness*255;
    }
    FastLED.show();
}


void blackout(){
  for(int i = 0; i <128; i++){
    leds[i] = CRGB::Black;
  }
  FastLED.show();
}

Основная задача здесь состоит в том, чтобы настроить цвета в массивах, чтобы можно было ссылаться на массив позже при установке цвета панели. Затем настраивается веб-страница с кнопками для включения каждого массива.
Первый фрагмент этого кода довольно стандартный, он определяет библиотеки, которые будут использоваться.

Показать / Скрыть текст

#include "FastLED.h"
#include "WiFi.h"

//Define Pins
#define LED_PIN 13
#define NUM_LEDS 128
#define BRIGHTNESS 64     //used later but not implimented in the code for adjustment
#define LED_TYPE WS2811
#define COLOR_ORDER GRB
CRGB leds[NUM_LEDS];
#define UPDATES_PER_SECOND 100;

//Define Web Page
const char* ssid = "Network Name";
const char* password = "Network Password";
String header;
WiFiServer server(80);

В следующих строках кода указаны цвета в виде массива [Красная панель 1, Зеленая панель 1, Синяя панель 1, Красная панель 2, Зеленая панель 2, Синяя панель 2]. Каждое из этих значений находится в диапазоне от 0 до 1, где 0 соответствует отключенному цвету, а 1 соответствует самому яркому цвету. Это сделано для того, чтобы можно было добавить способ изменения яркости в дальнейшем.

//Define Arrays
float theaturePB[6] = {1,.5,.5,.5,.5,1};
float BRed[6] = {1,.25,.3,.3,.25,1};
float white[6] = {1,1,1,1,1,1};
float amber[6] = {0.5,1,1,0.5,1,1};

Следующие строки определяют включение и выключение.

String THPBstate = "off";
String BRedstate = "off";
String whitestate = "off";
String amberstate = "off";
String blackoutstate = "on";

В setup () определяется последовательное соединение, а затем светодиодные панели.
Затем нужно настроить соединение Wi-Fi и распечатать IP-адрес после подключения.

Показать / Скрыть текст

void setup(){
  Serial.begin(115200);
  delay(3000);
  FastLED.addLeds<LED_TYPE, LED_PIN, COLOR_ORDER>(leds, NUM_LEDS).setCorrection(TypicalLEDStrip);
  FastLED.setBrightness(BRIGHTNESS);

  WiFi.begin(ssid, password);
  Serial.print("Connecting to ");
  Serial.println(ssid);
  while(WiFi.status() != WL_CONNECTED){
    delay(500);
    Serial.print(".");
  }
  Serial.println("");
  Serial.println("WiFi connected.");
  Serial.print("IP address: ");
  Serial.println(WiFi.localIP());

  server.begin();
}

Функция loop () проверяет, есть ли подключение к веб-странице, и какой цвет задается пользователем.

Показать / Скрыть текст

void loop(){
  WiFiClient client = server.available();
  if(client){
    String currentLine = "";
    while (client.available()){
      if(client.available()){
        char c = client.read();
        header += c;
        if(c=='\n'){
          if(currentLine.length() == 0){
            client.println("HTTP/1.1 200 OK");
            client.println("Content-type:text/html");
            client.println("Connection: close");
            client.println();
            if(header.indexOf("GET /THPB/on") >= 0) {
              THPBstate = "on";
              BRedstate = "off";
              whitestate = "off";
              amberstate = "off";
              blackoutstate = "off";
              update(theaturePB,1);
            }else if(header.indexOf("GET /BRed/on") >= 0) {
              THPBstate = "off";
              BRedstate = "on";
              whitestate = "off";
              amberstate = "off";
              blackoutstate = "off";
              update(BRed,1);
            } else if(header.indexOf("GET /white/on") >= 0) {
              THPBstate = "off";
              BRedstate = "off";
              whitestate = "on";
              amberstate = "off";
              blackoutstate = "off";
              update(white,1);
            } else if(header.indexOf("GET /amber/on") >= 0) {
              THPBstate = "off";
              BRedstate = "off";
              whitestate = "off";
              amberstate = "on";
              blackoutstate = "off";
              update(amber,1);
            } else{
              THPBstate = "off";
              BRedstate = "off";
              whitestate = "off";
              amberstate = "off";
              blackoutstate = "on";
              blackout();
            }

Затем нужно сообщить ESP, как настроить веб-страницу, каждую кнопку, в каком состоянии кнопка (вкл/выкл) и т.д.

Показать / Скрыть текст

            //Set up the web page using HTML
            client.println("<!DOCTYPE html><html>");
            client.println("<head><meta name=\"viewport\" content=\"width=device-width, initial-scale=1\">");
            client.println("<link rel=\"icon\" href=\"data:,\">");
            client.println("<style>html { font-family: Helvetica; display: inline-block; margin: 0px auto; text-align: center;}");
            client.println(".button { background-color: #195B6A; border: none; color: white; padding: 16px 40px;");
            client.println("text-decoration: none; font-size: 30px; margin: 2px; cursor: pointer;}");
            client.println(".button2 {background-color: #195B6A;}</style></head>");

            // Web Page Heading
            client.println("<body><h1>LED Panel Control</h1>");

            // Display current state for THPB
            client.println("<p>THPB - State " + THPBstate + "</p>");
            // If the green LED is off, it displays the ON button       
            if (THPBstate == "on") {
              client.println("<p><a href=\"/THPB/on\"><button class=\"button\">OFF</button></a></p>");
            } else {
              client.println("<p><a href=\"/THPB/on\"><button class=\"button\">ON</button></a></p>");
            }

            // Display current state for BRed
            client.println("<p>BRed - State " + BRedstate + "</p>");
            // If the red LED is off, it displays the ON button       
            if (BRedstate == "on") {
              client.println("<p><a href=\"/BRed/on\"><button class=\"button button2\">OFF</button></a></p>");
            } else {
              client.println("<p><a href=\"/BRed/on\"><button class=\"button button2\">ON</button></a></p>");
            }
            client.println("</body></html>");

            // Display current state for white
            client.println("<p>White - State " + whitestate + "</p>");
            // If the green LED is off, it displays the ON button       
            if (whitestate == "on") {
              client.println("<p><a href=\"/white/on\"><button class=\"button button3\">OFF</button></a></p>");
            } else {
              client.println("<p><a href=\"/white/on\"><button class=\"button button3\">ON</button></a></p>");
            } 

            // Display current state for amber 
            client.println("<p>Amber - State " + amberstate + "</p>");
            // If the green LED is off, it displays the ON button       
            if (amberstate == "on") {
              client.println("<p><a href=\"/amber/on\"><button class=\"button button4\">OFF</button></a></p>");
            } else {
              client.println("<p><a href=\"/amber/on\"><button class=\"button button4\">ON</button></a></p>");
            } 

            // Display current state for blackout 
            client.println("<p>Blackout - State " + blackoutstate + "</p>");
            // If the green LED is off, it displays the ON button       
            if (blackoutstate == "on") {
              client.println("<p><a href=\"/blackout/on\"><button class=\"button button5\">OFF</button></a></p>");
            } else {
              client.println("<p><a href=\"/blackout/on\"><button class=\"button button5\">ON</button></a></p>");
            } 

            // The HTTP response ends with another blank line
            client.println();
            // Break out of the while loop
            break;
          } else { // if you got a newline, then clear currentLine
            currentLine = "";
          }
        } else if (c != '\r') {  // if you got anything else but a carriage return character,
          currentLine += c;      // add it to the end of the currentLine
        }
      }
    }
    // Clear the header variable
    header = "";
    // Close the connection
    client.stop();
    Serial.println("Client disconnected.");
    Serial.println("");
  }
}

Следующий раздел посвящен изменению цвета светодиодных панелей. Здесь циклически перебирается каждый светодиод в двух секциях, первые 64 - это первая панель, а вторые 64 - это вторая панель. Затем устанавливается значение каждого цвета для каждого светодиода. После установки данных используется функция .show () для обновления панелей.

Показать / Скрыть текст

//Update the panel colors
void update(float arr[], float brightness){
    for(int i = 0; i < 64; i++){
      leds[i].r = arr[0]*brightness*255;
      leds[i].g = arr[1]*brightness*255;
      leds[i].b = arr[2]*brightness*255;
    }
    for(int i = 64; i < 128; i++){
      leds[i].r = arr[3]*brightness*255;
      leds[i].g = arr[4]*brightness*255;
      leds[i].b = arr[5]*brightness*255;
    }
    FastLED.show();
}

Последний раздел - выключить все светодиоды.

void blackout(){
  for(int i = 0; i &lt;128; i++){
    leds[i] = CRGB::Black;
  }
  FastLED.show();
}

Шаг четвертый: сборка
Теперь можно собрать все вместе.
Светодиодные панели крепятся к задней части корпуса термоклеем, а провода выходят через отверстие наверху. ESP32 прикручивается к задней части корпуса с помощью двух резьбовых вставок. Еще два винта вклеиваются через отверстия в верхней части корпуса. Лицевая панель прикручивается короткими винтами.
Затем светильник, с помощью крепления, фиксируются на деревянной рейке.

Шаг пятый: работа светильников
Чтобы использовать панели, подключаем ESP32 к компьютеру и открываем монитор последовательного порта. В результатах теста должен быть указан IP-адрес веб-страницы, на которой размещается ESP32. Переходим на этот IP-адрес в своем браузере. В приложении есть несколько кнопок. Каждая кнопка включает один из предустановленных цветов в коде.
В дальнейшем просто нужно подключить ESP к источнику питания и перейти на веб-страницу, маршрутизатор, скорее всего, назначит ESP тот же IP и в следующий раз.

Все готово.

Весь процесс по сборке и тестированию панелей можно посмотреть на видео.

Источник (Source)

Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.

Собираем студийный свет с адресными RGB светодиодами

Студийный светильник с высоким индексом цветопередачи

Товары к самоделкам

Похожие самоделки

Добавить комментарий

Модуль приемопередатчика RF 315/433 МГц и подключение его к Arduino

Приспособление для переноса кирпичей и блоков

Управление маршрутизатором с помощью ИК-пульта

Анализ и передача данных по шине CAN автомобиля с помощью Arduino

Диммеры осветительной системы Сверх

Как сделать пауэрбанк с функцией быстрой зарядки третьего поколения

Привет, Гость!

Онлайн чат

Последние комментарии

Самые комментируемые

Ночник-светильник «Солнышко»

Химические опыты с ребёнком. Вытеснение металлами водорода из кислоты

Каскадное питание электролизера для получения гремучего газа

Восстановление работоспособности сигнализатора утечки газа

Универсальная аккумуляторная база из шуруповёрта

Звукоизоляция стены пенопластом