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ArtNet DMX で Lチカしてみた。(ESP8266/ESP32 + NeoPixel LED)

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ArtNet DMX (舞台照明などの設備制御で使用されるDMXのネットワーク実装プロトコル) を使用して TouchDesigner / QLC+ (Q Light Controller+) から ESP8266 / ESP32 に接続された NeoPixel LEDテープ(WS2812) を Lチカ してみた。


接続構成・配線図

スクリーンショット 2018-07-11 12.21.38.png

ESP8266 は ESP-WROOM-02 開発ボード を、ESP32 は Nefry BT を、使用した。Nefry BT はリビジョンが存在し、リビジョンによってピン配列が異なるので こちら でチェック。( 今回は無印 (R1) を使用した。)


接続ピン

ESP-WROOM-02 開発ボード

VOUT(5V)、GND、IO4(GPIO4) を使用。

ESP8266_GPIO.png

Nefry BT (R1)

5V、GND、D4(GPIO18) を使用。

NefryBT_GPIO.png

NeoPixel LED (WS2812)

+5V、GND、DI を使用。

WS2812.png


TouchDesighner

ネットワーク (全体)

スクリーンショット 2018-07-11 9.26.00.png

DMX Out オペレータのパラメータ(DMXタブ)

Interface は Art-Net を選択する。

スクリーンショット 2018-07-11 9.28.51.png

DMX Out オペレータのパラメータ (Networkタブ)

Network Address を適切に設定する。(ネットワーク全体 = ブロードキャストの場合は 255.255.255.255)

スクリーンショット 2018-07-11 9.29.21.png


QLC+

Inputs/Outputs タブの Mapping

Plugin の ArtNet の Output にチェックする。

スクリーンショット 2018-07-11 9.25.20.png

Simple Desk タブ

スクリーンショット 2018-07-11 9.25.35.png


ソースコード

前提条件として ArtNet WiFi ライブラリFastLED ライブラリ が必要になるので、Arduino IDE を使用している場合は、ライブラリをダウンロードして「スケッチ」→「ライブラリをインクルード」→「ZIP形式のライブラリをインストール」の手順でインストールする。(参考)

ESP8266 のサンプルコードは こちら

ESP32 のサンプルコードは こちら

TouchDesigner のサンプルファイルは こちら


ESP8266_ArtNet_FastLED.ino

#include <ESP8266WiFi.h>

#include <WiFiUdp.h>
#include <ArtnetWifi.h>
#include <FastLED.h>

// Wifi settings - be sure to replace these with the WiFi network that your computer is connected to
const char* ssid = ""; // Wi-Fi SSID
const char* password = ""; // Wi-Fi Password

// LED Strip
const int numLeds = 20; // Change if your setup has more or less LED's
const int numberOfChannels = numLeds * 3; // Total number of DMX channels you want to receive (1 led = 3 channels)
#define DATA_PIN 4 // The data pin that the WS2812 strips are connected to.
// ESP-WROOM-02 Dev.Board D4=GPIO4
CRGB leds[numLeds];

// Artnet settings
ArtnetWifi artnet;
const int startUniverse = 0;

bool sendFrame = 1;
int previousDataLength = 0;

// connect to wifi – returns true if successful or false if not
boolean ConnectWifi(void)
{
boolean state = true;
int i = 0;

WiFi.begin(ssid, password);
Serial.println("");
Serial.println("Connecting to WiFi");

// Wait for connection
Serial.print("Connecting");
while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
delay(500);
Serial.print(".");
if (i > 20){
state = false;
break;
}
i++;
}
if (state){
Serial.println("");
Serial.print("Connected to ");
Serial.println(ssid);
Serial.print("IP address: ");
Serial.println(WiFi.localIP());
} else {
Serial.println("");
Serial.println("Connection failed.");
}

return state;
}

void onDmxFrame(uint16_t universe, uint16_t length, uint8_t sequence, uint8_t* data)
{
sendFrame = 1;
// set brightness of the whole strip
if (universe == 15)
{
FastLED.setBrightness(data[0]);
}
// read universe and put into the right part of the display buffer
for (int i = 0; i < length / 3; i++)
{
int led = i + (universe - startUniverse) * (previousDataLength / 3);
if (led < numLeds)
{
leds[led] = CRGB(data[i * 3], data[i * 3 + 1], data[i * 3 + 2]);
}
}
previousDataLength = length;
FastLED.show();
}

void setup()
{
Serial.begin(115200);
ConnectWifi();
artnet.begin();
FastLED.addLeds<WS2812, DATA_PIN, GRB>(leds, numLeds);

// onDmxFrame will execute every time a packet is received by the ESP32
artnet.setArtDmxCallback(onDmxFrame);
}

void loop()
{
// we call the read function inside the loop
artnet.read();
}



ESP32_ArtNet_FastLED.ino

#include <WiFi.h>

#include <WiFiUdp.h>
#include <ArtnetWifi.h>
#include <FastLED.h>

// Wifi settings - be sure to replace these with the WiFi network that your computer is connected to
const char* ssid = ""; // Wi-Fi SSID
const char* password = ""; // Wi-Fi Password

// LED Strip
const int numLeds = 20; // Change if your setup has more or less LED's
const int numberOfChannels = numLeds * 3; // Total number of DMX channels you want to receive (1 led = 3 channels)
#define DATA_PIN 18 // The data pin that the WS2812 strips are connected to.
// NefryBT D4=GPIO18
CRGB leds[numLeds];

// Artnet settings
ArtnetWifi artnet;
const int startUniverse = 0;

bool sendFrame = 1;
int previousDataLength = 0;

// connect to wifi – returns true if successful or false if not
boolean ConnectWifi(void)
{
boolean state = true;
int i = 0;

WiFi.begin(ssid, password);
Serial.println("");
Serial.println("Connecting to WiFi");

// Wait for connection
Serial.print("Connecting");
while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
delay(500);
Serial.print(".");
if (i > 20){
state = false;
break;
}
i++;
}
if (state){
Serial.println("");
Serial.print("Connected to ");
Serial.println(ssid);
Serial.print("IP address: ");
Serial.println(WiFi.localIP());
} else {
Serial.println("");
Serial.println("Connection failed.");
}

return state;
}

void onDmxFrame(uint16_t universe, uint16_t length, uint8_t sequence, uint8_t* data)
{
sendFrame = 1;
// set brightness of the whole strip
if (universe == 15)
{
FastLED.setBrightness(data[0]);
}
// read universe and put into the right part of the display buffer
for (int i = 0; i < length / 3; i++)
{
int led = i + (universe - startUniverse) * (previousDataLength / 3);
if (led < numLeds)
{
leds[led] = CRGB(data[i * 3], data[i * 3 + 1], data[i * 3 + 2]);
}
}
previousDataLength = length;
FastLED.show();
}

void setup()
{
Serial.begin(115200);
ConnectWifi();
artnet.begin();
FastLED.addLeds<WS2812, DATA_PIN, GRB>(leds, numLeds);

// onDmxFrame will execute every time a packet is received by the ESP32
artnet.setArtDmxCallback(onDmxFrame);
}

void loop()
{
// we call the read function inside the loop
artnet.read();
}



まとめ

TouchDesigner などのノード系ビジュアルプログラミングソフトや QLC+ などの照明設備制御ソフトと IoT デバイスとの相性は非常に良いことが分かったので、今後 "よさみ" がさらに深まれば幸いです。

スクリーンショット 2018-07-11 1.18.20.png


参考

Using Artnet DMX and the ESP32 to Drive Pixels