PhotoBooth LED-Ring

LED Ring Controller

Den vom PhotoBooth Controller her bekannten LED-Ring gibt es jetzt in einer neuen Version. Der Ring selbst sieht noch genauso aus wie zuvor, nur wird er jetzt nicht mehr alleine von einem Controller angesteuert sondern von einem PC. Für die Ansteuerung habe ich eine Anwendung geschrieben, die sich leicht in gängige Photobooth-Applikationen wie Breeze, Darkroom Booth, Photoboof, dslrBooth oder SparkBooth einbinden lässt.

Die Ansteuerung des Ringes erfolgt über USB, die Versorgung kann je nach Anzahl der verwendeten LEDs über ein USB Ladegerät oder ein 5V Netzteil erfolgen.

Für die Anbindung an Booth-Applikationen habe ich Applikationen erstellt. Es sind auf .net basierte Anwendungen, die unter Windows laufen. Das Setup dazu befindet sich unten im Download-Abschnitt.

Webservicesteuerung

In der aktuellsten Version des Setups ist ein Windows Service enthalten, der einen REST Webservice anbietet. Dieser Webservice erlaubt über den Aufruf von URLs den LED-Ring zu steuern. Die Anwendung ist für dslrBooth ab Version 5.22.1401.1, für Breeze und für Darkroom Booth geeignet und vorkonfiguriert. Zum Testen des Service kann ein gängiger Webbrowser verwendet werden. Zum Aufruf des REST Services aus einer Befehlszeile dient das Hilfsprogramm CmdLauncher.exe.

Lichteffekte

Die Befehle des Ringes umfassen einen laufenden Regenbogen, fixe Farbwerte, Blinken in einer Farbe, laufen einer Reihe von LEDs im Kreis und eine Countdown-Anzeige, bei der nur ein Teilsegment des Ringes in einer Farbe aufleuchtet. Für Breeze und ähnliche Applikationen wurde ein selbständig laufender Countdown implementiert.

Der LED Streifen verfügt über ähnliche Lichteffekte, die aber für die Streifenform optimiert wurden. Spezielle Effekte für Hinweispfeile, Druckerbeleuchtung und Buttons ergänzen die Funktionalität.

Für die Befehle kann die Farbe, Geschwindigkeit, Größe des Kreissegments oder die Drehrichtung festgelegt werden. Für den Streifen kann auch der Bereich angegeben werden, in dem der Lichteffekt angezeigt werden soll.

Die Konfigurationsdatei wird laufend auf Änderungen geprüft. Änderungen der Datei führen automatisch zum erneuten Laden und zur Aktualisierung der Konfiguration.

LED Ring
Verfolger
Verfolger

alle LEDs abschalten

statische Farbe: (alle LEDs leuchten in der gleichen Farbe)

Rotieren
Rotieren

Verfolger: der Effekt verwendet 2 Farben, die LEDs laufen in jeweils einer Farbe rundum, dann in der anderen Farbe und so weiter.

Blinken
Blinken

Rotieren: je nach Größe des Ringes “bewegen” sich Gruppen von LEDs im Kreis. Es kann die Farbe für Vordergrund und Hintergrund gewählt werden.

Blinken: der Ring blinkt wechselnd zwischen zwei Farben.

Countdown
Countdown

Countdown: LEDs werden je nach Fortschritt des Countdowns (Angabe in Prozent) an bzw. abgeschaltet. Dieser Effekt benötigt laufend Aktualisierungen des Fortschritts. Optional ist eine Hintergrundfarbe möglich.

Wischer
Wischer

Freilaufender Countdown: die LEDs beginnen mit einem vollen Kreis in einer Farbe. Die LEDs werden der Reihe nach automatisch abgeschaltet. Optional ist eine Hintergrundfarbe möglich. Alle LEDs könne am Ende der Sequenz abgeschaltet werden.

Regenbogen
Regenbogen

Wischer: ein Segment von LEDs in einer Farbe läuft um den Ring. Optional ist eine Hintergrundfarbe möglich.

Regenbogen: die LEDs leuchten in Regenbogenfarben, der Regenbogen dreht sich.

LED Streifen

alle LEDs abschalten

statische Farbe: (alle LEDs leuchten in der gleichen Farbe)

Pfeil
Pfeil

Pfeil: der Lichteffekt läuft symmetrisch von außen nach innen oder umgekehrt. Dadurch kann z.B. ein Paar von Hinweispfeilen beleuchtet werden, die links und rechts des Objektives angebracht sind.

Flächiger PfeilFür flächige Pfeile ist ein eigener Effekt vorgesehen. Der Pfeil muss dafür mit Streifen hinterlegt sein, deren Spalten mit einer ungeraden Zahl an LEDs bestückt sind und jede Spalte zur Spitze hin um 2 LEDs kleiner ist als die vorhergehende Spalte.

Gefüllter PfeilEs können entweder ein Pfeil (Typ 1, 3) oder zwei symmetrische nach innen weisenden Pfeilen (Typ 2, 4) animiert werden. Der Pfeil kann mit einer wandernden Linie (Typ 1, 3) oder füllenden Fläche (Typ 2, 4) beleuchtet werden.

Blinken
Blinken

Blinken: der Streifen blinkt abwechselnd zwischen zwei Farben.

Verfolger
Verfolger

Verfolger: der Effekt verwendet 2 Farben, die LEDs laufen in jeweils einer Farbe in einer Richtung, dann in der anderen Farbe und so weiter.

Wischer
Wischer

Wischer: ein Segment von LEDs in einer Farbe läuft über den Streifen. Optional ist eine Hintergrundfarbe möglich.

Regenbogen
Regenbogen

Regenbogen: die LEDs leuchten in Regenbogenfarben, der Regenbogen wandert entlang des Streifens.

Regenbogen längs
Regenbogen längs

Regenbogen longitudinal: alle LEDs leuchten in einer Farbe. Die Farbe wechseln entlang des Regenbogens.

Unterstützung für Effektbeleuchtung

LED Strip
LED Strip

Die LED Controller haben Zuwachs bekommen. Der LED Strip Controller erlaubt eine zusammenhängende Zahl von LEDs in einer Sequenz anzusteuern. Damit lassen sich an einem Controller LEDs für z.B. den Druckerschacht, den Münzeinwurf oder Buzzer ansteuern. Der neue Controller ist als Ergänzung zu einem LED Ring gedacht und soll Lichteffekte an unterschiedlichen Stellen einer Fotobox ermöglichen. Es können bis zu 50 LEDs angesteuert werden. Die dabei möglichen Lichteffekte sind die für lineare Darstellung geeigneten Effekte des LED Rings: statische Farbe, Verfolger, Blinken, Wischer und Regenbogen.

Schalten von Relais

Relais-Platine

Der LED Ring Controller Micro und der LED Strip Controller unterstützen die Ansteuerung von bis zu 4 Relais. Die Relais müssen mit 5V ansteuerbar sein und dürfen den Controller für das Schalten mit maximal 5mA belasten. Typische Relais-Platinen erlauben das Schalten von Lasten bei 250V Netzspannung mit Strömen von bis zu 10A.

Unterstützung für DMX Geräte

Der LED Ring Service unterstützt nun auch DMX-Geräte über einen DMX USB PRO Konverter von Enttec. Es können damit Lichteffekte auf DMX-Geräten für dlsrBooth, Breeze, SparkBooth und über direkten Aufruf der Service-Schnittstelle auch für andere Applikationen angezeigt werden. Diese Funktion ist nur in Verbindung mit einem LED Ring verfügbar. Der Service kann nicht als eigenständiger DMX-Controller betrieben werden.

LED Ringe

LED Ring Designs

LED Ring 32FH
LED Ring 32FH

Ich habe die Zahl der verfügbaren LED Ring Designs erweitert. Es gibt zwei grundsätzliche Bauformen. Eine benützt flexible LED Streifen die nach Innen auf einen Reflektor strahlen. Die andere verwendet auf Leiterplatten montierte LED Ringe, die direkt nach vorne strahlen.

Ringe die auf LED Streifen basieren lassen sich flexibler für unterschiedliche Durchmesser gestalten. Das Licht ist weicher und sanfter. Die Verwendung der LED Streifen erlaubt kreisrunde Formen aber auch freiere Formen von LED Beleuchtung.

Ringe auf Basis von LED Leiterplatten sind nur in wenigen bestimmten Durchmessern und LED Zahlen verfügbar. Sie sind sehr hell und haben eher hartes Licht. Sie sind nur als kreisrunde Form verfügbar.

  • Standard Ring 20S: ein auf Streifen basierter Ring der für die Montage sowohl außen als auch im Inneren einer Fotobox geeignet ist. Um ein sanftes natürliches Licht zu erreichen ist der Ring aus weißem PLA gefertigt. Der Ring hat einen weiten Einsatzbereich und erlaubt eine große Zahl an Befestigungsformen.

    LED Ring 20SR
    LED Ring 20SF
  • Ring 20SF: ein auf Streifen basierter Ring der einen Flansch aufweist, um den Rand der Öffnung der Fotobox abzudecken. Der innere reflektierende Teil ist aus weißem PLA gefertigt. Der Flansch kann in allen verfügbaren Materialfarben gedruckt werden. Eine Variante mit mehr als doppelter LED Dichte ist der LED48SFD, der die gleichen Durchmesser aufweist und nur 2mm tiefer als der LED20SF ist.
  • Ring 32F und 40F: auf Leiterplatten basierte Ringe die für Magic Mirror Boxen optimiert sind. Der Druck aus schwarzem PLA verhindert Reflexionen auf der Innenseite des Spiegels.
  • Ring 32FH: ein auf Leiterplatten basierender Ring für die Montage auf der Außenseite einer Fotobox. Die LEDs scheinen durch kleine Bohrungen im Ring. Der Ring verdeckt und schützt die Elektronik des LED Ringes. Dieser Ring kann in vielen Farben gedruckt werden.
  • Ring 32FC: Der Torus aus transparentem Kunststoff streut das Licht in angenehmer Weise. Der Ring ist für die Montage an der Front der Fotobox konzipiert.
  • Ring 32FD: Der Ring besteht aus einem Gehäuseboden und einem flachen Diffusor, der das Licht der LEDs angenehm streut. Das Gehäuse kann in unterschiedlichen Farben gedruckt werden. Der Ring ist für die Montage an der Front der Fotobox konzipiert.

Maßzeichnungen und 3D Modelle gängiger Ringtypen finden sich im Downloadbereich am Ende der Seite.

Controller Typen

Controller.Nano
Controller.Nano

Ich biete zwei Typen von Controllern für die LED Ringe an. Beiden gemeinsam ist die Funktionalität zur Ansteuerung der LED Ringe. Sie unterscheiden sich jedoch in der Menge und Art der Zusatzfunktionen.

  • Controller.Nano: ist der Standardtyp mit einfacher LED Ring Funktionalität. Er ist für Ringe mit bis zu 20 LEDs geeignet. Die Versorgung der LEDs kann über den Controller erfolgen. Der Controller basiert auf einer Arduino Plattform und verwendet die Open-Source Bibliotheken EEPROM und Adafruit_NeoPixel.
  • Controller.Micro: unterstützt die volle Funktionalität für LED Ringe. Er hat einen flexibler programmierbaren USB Chipsatz der neben der LED Ring Funktionalität auch die Emulation einer Tastatur oder Maus erlaubt. Es kann ein kabelgebundener Buzzer oder Schaltkontakt angeschlossen werden, der wahlweise eine normale Tastatur, eine Multimedia-Tastatur oder eine Maus emuliert.
    Controller.Micro
    Controller.Micro

    Der Controller verhält sich wie eine Tastatur mit einer einzigen Taste deren Tastencode frei konfiguriert werden kann. So kann der Controller z.B. die Taste F4 zum Starten einer Booth-Sequenz senden. Der Controller ist für Ringe mit bis zu 60 LEDs geeignet. Mit diesem Controller betriebene Ringe benötigen eine eigene Stromversorgung. Mit diesem Controller gelieferte Ringe besitzen daher einen USB-A Stecker für die Versorgung des Rings. Der Controller Micro stellt auch die Hardware-Plattform für den LED Strip Controller dar. Der Controller basiert auf einer Arduino Plattform und verwendet die Open-Source Bibliotheken HID-Project, EEPROM und Adafruit_NeoPixel.

Die aktuelle Firmware und Tools zum Aktualisieren der Firmware finden sich im Downloadbereich am Ende dieser Seite.

Stromversorgung

Die von mir verwendeten RGB-LEDs benötigen ja nach eingestellter Farbe bis zu 60 mA Strom pro LED. Bei einem Ring oder Streifen von 20 LEDs bedeutet das einen maximalen Strombedarf von 1200 mA. Der benötigte Strom kann durch ein gängiges USB-Steckerladegerät bereitgestellt werden. Ladegeräte mit Schnellladefunktion sind für die Versorgung eines LED Ringes nicht geeignet. Ein Ring mit 48 LEDs benötigt maximal 2880 mA. Hier empfiehlt sich ein kräftigeres Schaltnetzteil zu verwenden.

Ich empfehle Netzgeräte von Meanwell aus der RS Serie zu verwenden:

  • RS-15-5: max. 60 LEDs
  • RS-25-5: max. 80 LEDs
  • RS-35-5: max. 115 LEDs
  • RS-50-5: max. 165 LEDs

Der Betrieb eines LED Ringes direkt über den USB-Port eines Computers kann zu Fehlfunktion des Computers oder LED Ringes führen. Der Computer kann durch zu hohen Strombedarf über den USB Port auch dauerhafte Schäden erleiden!

Installation

Das Setup installiert einen Windows Service. Es muss daher unter einem Benutzer mit administrativen Rechten gestartet werden.  Der Service benötigt ebenfalls einen Benutzer, der administrative Rechte hat und für den ein Passwort vergeben ist. Es empfiehlt sich, einen solchen Benutzer für den Service anzulegen. Das Setup kann diese Aufgabe sowie auch das initiale Starten des Service erledigen. Nach der Installation wird der Service bei jedem Systemstart automatisch gestartet. Die Verbindung zum LED-Ring wird am Ende des Setups getestet. Der Service schaltet den LED Ring beim Beenden von Windows ab und setzt den Lichteffekt beim Starten von Windows. Der initiale Lichteffekt wird in der Konfigurationsdatei des Service eingestellt.

Der Service erwartet einen Controller mit passender Firmware am angegebenen COM Port. Selbst gebaute LED-Ringe können damit funktionieren, müssen das aber nicht zwangsweise tun. Ich unterstütze nur Installationen, bei denen von mir gebaute LED-Ring Hardware verwendet wird.

Anfragen zum LED-Ring bitte über meine Kontaktseite verschicken.

Die hier bereitgestellte Software habe ich für Käufer meiner LED-Ringe erstellt. Sie ist auf diese Ringe angepasst. Jeder kann die Software für selbst gebaute Hardware verwenden aber ich biete in diesem Fall keine Unterstützung dafür an.

 

Download

  • XLoader
    Arduino Programmer
    Dateigröße: 678 kB Downloads: 1888
  • CH341SER
    Treiber für den LED Ring Controller.Nano
    Dateigröße: 189 kB Downloads: 546
  • LED20SF
    LED Ring 20SF Abmessungen
    Dateigröße: 14 kB Downloads: 287
  • LED20S
    LED Ring 20S Abmessungen
    Dateigröße: 12 kB Downloads: 251
  • LED40F
    LED Ring 40F Abmessungen
    Dateigröße: 38 kB Downloads: 221
  • LED32F
    LED Ring 32F Abmessungen
    Dateigröße: 23 kB Downloads: 252
  • led48sfd
    3D Modell LED48SFD (IGES)
    Dateigröße: 181 kB Downloads: 156
  • led20sf
    3D Modell LED20SF (IGES)
    Dateigröße: 102 kB Downloads: 207
  • Arduino_Drivers
    Arduino Treiber
    Dateigröße: 8 MB Downloads: 263
  • Controller.nano.hex_1.10
    Booth Ring Controller Nano Firmware 1.10
    Dateigröße: 10 kB Downloads: 597
  • Controller.micro.hex_1.04
    Booth Ring Controller Micro Firmware 1.04
    Dateigröße: 18 kB Downloads: 230
  • BoothStrip.micro.hex_1.08
    Booth Strip Controller Micro Firmware 1.08
    Dateigröße: 19 kB Downloads: 185
  • LedRingSetup_1.9.1
    LED Ring Service Setup für 64 bit
    Dateigröße: 516 kB Downloads: 1332
  • LedRingSetupX86_1.9.1
    LED Ring Service Setup für 32 bit
    Dateigröße: 497 kB Downloads: 275
  • FlashControllerMicro
    Controller.Micro Flash Tools
    Dateigröße: 250 kB Downloads: 292