ArduinoとシリアルLEDでRGBライトを作ってみた

2022-01-19　 2021-06-21

ArduinoとシリアルLEDで作ったRGBライト

最近、デジタル一眼レフを購入したので照明についていろいろと調べていましたら、「RGBライト」という製品を知ることになりました。手持ちのシリアルLED（WS2812B）とArduinoで「RGBライト」を作れないだろうかと思い立ち、さっそくやってみました。

この記事では、私がArduinoで自作したシリアルLEDのRGBライトの作り方を解説します。

具体的には次のようなことをやっていきます。

ArduinoでシリアルLEDを制御する
赤、緑、青のそれぞれの色を可変抵抗で調整可能にする
モバイルバッテリーを搭載させてケーブルレスにする

実用的なRGBライトができましたので、ぜひご参考になさってみてください。

はじめに

Amazonを見るとRGBライトは三千円ほどで販売されています。安い！、と思いました。正直、自作してもそんなに安くありません^^;

そんなわけで、自作がメンドーな方は素直に製品性を選びましょう。

Ulanzi VL49 RGB撮影ライト+三脚付き

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「どうしても自作したい！」という方は、この先をお読みになさってみてください。自作ですとバッテリー容量を大きくできたり、ライトの数を増やしたり、プログラムを組んでオリジナルの演出効果を作り出したりできるメリットがあるんじゃないかと思っています。

Arduinoの開発環境

次のような開発環境下で作業を行ないました。

項目	バージョン
Arduinoデバイス	Seeeduino XIAO
シリアルLED	WS2812B
Arduino IDE	1.8.15
パソコン	macOS Big Sur 11.2.3

Arduinoには互換機の「Seeeduino XIAO」を使用しました。「Seeeduino XIAO」には、WiFiやBluetooth機能などの無線はありませんが、今回のようなモバイル型のスタンドアローンなモノには小さくて便利です。

Seeed Studio Seeeduino XIAO

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▼ XIAOの使い方はこちらで詳しく解説しましたので、ご参考になさってみてください。

Seeeduino XIAOでArduino開発をはじめよう

2021-09-13 Arduino

▼ もちろん、ほかのArduinoをお使いになってもらっても構いません。

もしArduino初心者の方で「どのArduinoを選べばよいか分からない」といった方は、オススメArduinoどれを選べばいい？Arduinoで電子工作をはじめる方へをご参考になさってみてください。

RGBライトのに使うシリアルLED

シリアルLED「WS2812B」が60個付いているテープライトを、百均で購入したケースに貼り付けました。横幅が収まるようにカットし、数珠つなぎになるように導線をはんだ付けしました。ライトはすべて直列につないでいます。

60個のシリアルLEDを貼り付け配線

BTF-LIGHTING WS2812B LEDテープライト 1m

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このはんだ付け作業はかなり大変でした。もしこれから制作しようとなさるなら、最初からマトリックス状に並べられているものをオススメしておきます。

BTF-LIGHTING WS2812B 16X16cm 265ピクセル LEDマトリックスパネル

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BTF-LIGHTING WS2812B 16X16cm 265ピクセル LEDマトリックスパネル

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▼ シリアルLEDの仕組みや使い方は、以前にこちらの記事で詳しく解説しましたのでご覧ください。

ArduinoとシリアルLED（WS2812B）

2021-09-15 Arduino

ArduinoとシリアルLEDの配線

最初に説明したとおり、今回は赤（R）緑（G）青（B）のそれぞれの色を可変抵抗で調節できるようにします。また、電源スイッチを取り付けたいです。よって、配線は次の図のようになりました。

RGBライトの配線

USBコネクタの部分は、モバイルバッテリーへ接続します。USBコネクタの+5VとGNDの位置を間違えないように注意してください。不安な方は一度テスターで確認すると良いでしょう。

ところで、モバイルバッテリーは2A以上の出力でないと、シリアルLEDを点灯した際に電力不足によってXIAOが落ちてしまいます。本来ならば、XIAOとシリアルLEDの電源は別々に供給したいところですが、手軽さを考えてコレで行きます。。

WS2812Bをフルに光らせようとすると50mAほど必要になるので、50mA x 60個だと3A以上欲しいところです。

RGBライトのプログラム

先ほどの配線をブレッドボードで組んで、次のようなプログラムでRGBライトを実現しました。

/*
  Created by Toshihiko Arai.
  https://101010.fun/iot/arduino-rgb-light.html
*/

#include <Adafruit_NeoPixel.h>

const int POT_R = 3; // A3
const int POT_G = 2; // A2
const int POT_B = 1; // A1
const int DIN_PIN = 0; // D0
const int LED_COUNT = 60; // LEDの数

Adafruit_NeoPixel pixels(LED_COUNT, DIN_PIN, NEO_GRB + NEO_KHZ800);

void setup() {
  pinMode(POT_R, INPUT);
  pinMode(POT_G, INPUT);
  pinMode(POT_B, INPUT);
  pixels.begin();
  pixels.clear();
  Serial.begin(9600);
}

void loop() {

  int R = int(analogRead(POT_R) / 1023.0 * 255.0);
  int G = int(analogRead(POT_G) / 1023.0 * 255.0);
  int B = int(analogRead(POT_B) / 1023.0 * 255.0);
  Serial.printf("R:%d G:%d B:%d\n", R, G, B);
  for(int i=0; i<LED_COUNT; i++) {
    pixels.setPixelColor(i, pixels.Color(R, G, B)); // red
    pixels.show();
  }
  delay(100);
}

可変抵抗を回せば、写真のように色合いや明るさを自由に変えることができます。

RGBライトの色を変える