야외용 DMX 제어 RGB LED 플러드 라이트: 저렴하고 고성능인 DIY 조명 시스템

필요한 부품 및 소모품

부품명	수량	비고
아두이노 나노 R3	1
아다프루트 PCA9685 16채널 PWM I2C	1
자체 제작 PCB	1

소프트웨어 및 온라인 서비스

아두이노 IDE
Freestyler DMX 제어 소프트웨어

프로젝트 개요

안녕하세요, 이미 집 안에 DMX 제어 조명을 많이 설치해뒀는데 바깥에도 설치하고 싶었습니다. 근데 RGB DMX 조명이 꽤 비싸더군요(개당 약 200-300유로). 그래서 대안을 찾아봤습니다.

야외용 DMX 제어 RGB LED 플러드 라이트: 저렴하고 고성능인 DIY 조명 시스템

찾아낸 게 IR 리모컨으로 제어하는 아주 저렴한 RGB LED 플러드라이트입니다. 10W RGB 기준 약 8유로/10달러 정도 합니다.

이걸 DMX를 이해하도록 개조하기만 하면 됩니다.

비용과 PCB 공간을 아끼기 위해 5개 플러드라이트 모두 별도 박스에 있는 아두이노 하나만 두뇌로 쓰게 했습니다. 각 라이트엔 3채널 PWM 트리거드 정전류 소스 PCB와 D-Sub 9핀 커넥터 케이블이 있습니다. 이 PCB는 라이트 바닥의 작은 수납함에 딱 들어맞습니다. LED 각 채널은 350mA로 설정했습니다.

모든 5개 라이트가 아두이노와 무선 DMX 수신기가 있는 중앙 박스에 연결됩니다.

박스 내부 구성:

12V 3.5A 파워 서플라이
12V-5V 휴대폰 충전기 모듈
DMX(RS485) 컨버터용 자체 PCB 위의 아두이노 나노
아다프루트 16채널 PWM 익스텐션 (I2C)
무선 DMX 수신기
D-Sub 리본 케이블용 분배 PCB
방수를 위한 대량의 글루건 접착제

폭우 속에서도 3주째 버티고 있어 박스와 실링이 방수되는 것 같습니다.

나노를 올린 PCB는 제 모든 DMX 프로젝트에 범용으로 쓰는 건데, DMX 버스 신호를 아두이노로 변환해주고 I2C 버스나 6개 PWM 채널(MOSFET BUZ11 포함) 브레이크아웃 역할도 합니다. 이 MOSFET 버전으로 실내 조명도 DMX로 업그레이드했었습니다.

이렇게 해서 5개 개별 제어 램프(유리 난간용)가 완성됐고, PC/휴대폰으로 무선 DMX 제어합니다.

다운로드 섹션에 PCB 이글 파일, 복붙 아두이노 스케치, PC 제어 소프트웨어 Freestyler용 픽스처 정의 파일이 있습니다.

DMX 주소는 시작 주소 200으로 하드코딩되어 있고, 5개 × 3채널(R, G, B) 구성으로 디머 채널은 없습니다.

아두이노 스케치에서 빨간 채널 값 조정이 필요했는데, 빨간 LED가 녹색/파랑보다 훨씬 밝아 순수한 흰색이 안 나왔기 때문입니다.

대신 아두이노 IDE 터미널에서 직접 RGB 값 설정하는 테스트/디버그용 스케치도 하나 있습니다.

총 5개 램프 비용 약 110유로, 모든 부품(라이트 제외)은 Reichelt.de에서, 모든 PCB는 platinenbelichter.de에서 제작(강력 추천!).

자유롭게 수정하고 최적화하세요!

안녕,

세바스찬

코드

DMX 버전
USB 입력 버전 (디버그용)
Freestyler용 픽스처 정의

DMX 버전 (아두이노)

5개 × 3채널 RGB 라이트 제어 프로그램

// 15 PWM on 5 RGBs LEDs / DMX Start-Address 200 / 5x 3channel R G B 
#include <Conceptinetics.h> 
#include <Wire.h> 
#include <Adafruit_PWMServoDriver.h> 
Adafruit_PWMServoDriver pwm = Adafruit_PWMServoDriver(); 
#define DMX_SLAVE_CHANNELS 15 
DMX_Slave dmx_slave ( DMX_SLAVE_CHANNELS ); 
int channel[16]; 
int channelOut[16]; 
int value[16]; 
int ch = 0; 
int red = 0; 
int green = 0; 
int blue = 0; 

void setup() { 
  Wire.begin(); 
  pwm.begin(); 
  pwm.setPWMFreq(120); // 최대 PWM 주파수 
  #ifdef TWBR 
    uint8_t twbrbackup = TWBR; 
    TWBR = 12; // 400KHz로 업그레이드! 
  #endif 
  // DMX 설정 
  dmx_slave.enable (); 
  dmx_slave.setStartAddress (200); 
  // 모든 PWM 하이로 -> LED 끄기 
  for (int i = 0; i <= 14; i++) {
    pwm.setPWM(i, 4096, 0 );
  }
} 

void loop() { 
  // DMX 입력 
  for (int j = 0; j <= 14; j++) { 
    channel[j] = dmx_slave.getChannelValue (j+1); 
  } 
  // 색상 미세 조정 (빨간 LED가 더 밝아 보정 필요) 
  channelOut[0] = map(channel[0], 0, 255, 0, 1400); // 빨강 1 감소 
  channelOut[1] = map(channel[1], 0, 255, 0, 4095); 
  channelOut[2] = map(channel[2], 0, 255, 0, 4095); 
  channelOut[3] = map(channel[3], 0, 255, 0, 1400); // 빨강 2 감소 
  channelOut[4] = map(channel[4], 0, 255, 0, 4095); 
  channelOut[5] = map(channel[5], 0, 255, 0, 4095); 
  channelOut[6] = map(channel[6], 0, 255, 0, 1400); // 빨강 3 감소 
  channelOut[7] = map(channel[7], 0, 255, 0, 4095); 
  channelOut[8] = map(channel[8], 0, 255, 0, 4095); 
  channelOut[9] = map(channel[9], 0, 255, 0, 1400); // 빨강 4 감소 
  channelOut[10] = map(channel[10], 0, 255, 0, 4095); 
  channelOut[11] = map(channel[11], 0, 255, 0, 4095); 
  channelOut[12] = map(channel[12], 0, 255, 0, 1400); // 빨강 5 감소 
  channelOut[13] = map(channel[13], 0, 255, 0, 4095); 
  channelOut[14] = map(channel[14], 0, 255, 0, 4095); 
  // 값 할당 
  for (int i = 0; i <= 14; i++) { 
    if (channelOut[i] == 0) { 
      pwm.setPWM(i, 4096, 0 ); 
    } else { 
      pwm.setPWM(i, 0, 4095 - channelOut[i] ); 
    } 
  } 
}

USB 입력 버전 (아두이노)

램프 번호와 R,G,B 값을 직접 입력하는 디버그 버전

// 15 PWM on 5 RGBs LEDs 
#include <Wire.h> 
#include <Adafruit_PWMServoDriver.h> 
Adafruit_PWMServoDriver pwm = Adafruit_PWMServoDriver(); 
int channel[15]; 
int channelOut[15]; 
int value[15]; 
int ch = 0; 
int red = 0; 
int green = 0; 
int blue = 0; 

void setup() { 
  Wire.begin(); 
  Serial.begin(9600); 
  Serial.println("Waiting for input: LED, R, G, B, [each 0-255]"); 
  pwm.begin(); 
  pwm.setPWMFreq(120); 
  #ifdef TWBR 
    uint8_t twbrbackup = TWBR; 
    TWBR = 12; 
  #endif 
  // 모든 PWM 하이로 -> LED 끄기 
  for (int i = 0; i <= 14; i++) {
    pwm.setPWM(i, 4096, 0 );
  }
} 

void loop() { 
  // 입력 받기 
  while (Serial.available() > 0) { 
    ch = Serial.parseInt(); 
    red = Serial.parseInt(); 
    green = Serial.parseInt(); 
    blue = Serial.parseInt(); 
    if (Serial.read() == '\n') {} 
    ch = constrain(ch, 0, 4); 
    red = constrain(red, 0, 255); 
    green = constrain(green, 0, 255); 
    blue = constrain(blue, 0, 255); 
    // 값 출력 
    Serial.print("new values:"); 
    Serial.print(" LED="); 
    Serial.print(ch, DEC); 
    Serial.print(" R="); 
    Serial.print(red, DEC); 
    Serial.print(", G="); 
    Serial.print(green, DEC); 
    Serial.print(", B="); 
    Serial.println(blue, DEC); 
  } 
  switch (ch) { 
    case 0: channel[0] = red; channel[1] = green; channel[2] = blue; break; 
    case 1: channel[3] = red; channel[4] = green; channel[5] = blue; break; 
    case 2: channel[6] = red; channel[7] = green; channel[8] = blue; break; 
    case 3: channel[9] = red; channel[10] = green; channel[11] = blue; break; 
    case 4: channel[12] = red; channel[13] = green; channel[14] = blue; break; 
  } 
  // 색상 미세 조정 (위와 동일) 
  channelOut[0] = map(channel[0], 0, 255, 0, 1400); 
  channelOut[1] = map(channel[1], 0, 255, 0, 4095); 
  channelOut[2] = map(channel[2], 0, 255, 0, 4095); 
  channelOut[3] = map(channel[3], 0, 255, 0, 1400); 
  channelOut[4] = map(channel[4], 0, 255, 0, 4095); 
  channelOut[5] = map(channel[5], 0, 255, 0, 4095); 
  channelOut[6] = map(channel[6], 0, 255, 0, 1400); 
  channelOut[7] = map(channel[7], 0, 255, 0, 4095); 
  channelOut[8] = map(channel[8], 0, 255, 0, 4095); 
  channelOut[9] = map(channel[9], 0, 255, 0, 1400); 
  channelOut[10] = map(channel[10], 0, 255, 0, 4095); 
  channelOut[11] = map(channel[11], 0, 255, 0, 4095); 
  channelOut[12] = map(channel[12], 0, 255, 0, 1400); 
  channelOut[13] = map(channel[13], 0, 255, 0, 4095); 
  channelOut[14] = map(channel[14], 0, 255, 0, 4095); 
  // 값 할당 
  for (int i = 0; i <= 14; i++) { 
    if (channelOut[i] == 0) { 
      pwm.setPWM(i, 4096, 0 ); 
    } else { 
      pwm.setPWM(i, 0, 4095 - channelOut[i] ); 
    } 
  } 
}

Freestyler용 픽스처 정의 (배치 파일)

PC 제어 프로그램용 채널 설명 정의

Buzz Comments: "" Outdoor LED 3 0 0 RBG Outdoor.gif 0 0 0 0 0 0 0 1 1 2 3 Red Green Blue Macros 2 0 0 0 1 0 0 255 0 0 0 0 0 0 255 0 255 0 255 0 255 0 255 0 255 0 255 0 255 0 255 0 0 0-0-0-0 -1 Sliders 0

회로도

DMX 입력과 PWM/I2C 출력을 가진 범용 나노 베이스: universaldmx_2ixt4yqoce.sch, universaldmx_a0KdrmJqGU.brd
12V 입력의 5×3채널(15×PWM) 분배: verteiler_dmx_a0M4khDOMv.sch, verteiler_dmx_P6etUU6zsN.brd
PWM 입력의 3×350mA/12V 정전류 소스: 3xksq_rework_2VYUHjd5Xl.sch, 3xksq_rework_4rpvCLaFrs.brd, 3xksq_rework_qp87kzXQGy.txt
universaldmx_GtNeOjMWZL.txt

PID 제어 라인 팔로잉 로봇 키트: 아두이노 우노, IR 센서, 내구성 섀시 실감나는 총기 반동 마우스: 솔레노이드 진동과 사운드 결합으로 몰입감 있는 게임플레이

제조공정

3D 프린팅

자동화 제어 시스템

산업기술