Light painting

présentation

Peindre avec la lumière ! Ici il s'agit d'utiliser des leds pilotées par un micro-controleur pour créer des images.

Réalisation

liste du matériel :

• Module de carte SD
• carte SD
• arduino
• ruban de 60 LEDs adressable : WDS2812B, néopixel
• un bouton poussoir

code :

////////////////////
//   PIXELSTICK   //
////////////////////

/*
 * 
                                       +-----+
                            +----------| USB |----------+
                            |          +-----+          |
      SCK module carte SD - | [X]D13/SCK    MISO/D12[X] | - MISO du module carte 
   VCC du module carte SD - | [X]3.3V       MOSI/D11[X]~| - MOSI du module carte SD   
                            | [ ]V.ref    _   SS/D10[ ]~|    
                            | [ ]A0     / N \     D9[ ]~|    
                            | [ ]A1   /   A   \   D8[ ] |    
                            | [ ]A2   \   N   /   D7[ ] |    
                            | [ ]A3     \ 0 /     D6[X]~| - Ruban de led   
                            | [ ]A4/SDA           D5[ ]~|    
                            | [ ]A5/SCL           D4[X] | - broche CS du module carte SD   
                            | [ ]A6          INT1/D3[ ]~|    
                            | [ ]A7          INT0/D2[X] | - broche bouton   
                            | [ ]5V              GND[ ] |     
                            | [ ]RST             RST[ ] |    
                            | [ ]GND 5V MOSI GND TX1[ ] |    
                            | [ ]Vin [ ] [ ] [ ] RX1[ ] |   
                            |        [ ] [ ] [ ]        |
                            |        MISO SCK RST       |
                            | NANO-V3                   |
                            |___________________________|
         
             ______________________________
            |        SD CARD  _____________|
           -|[ ]GND   MODULE |         /   
 VCC       -|[ ]3,3V  [XXX]  |       / |
           -|[ ]5V      =    |     /   |
 broche 4  -|[ ]CS      =    |    |    |
 broche 11 -|[ ]MOSI    =    |    |    |
 broche 13 -|[ ]SCK .   =    |     \   |
 broche 12 -|[ ]MISO    =    |       \ |
 GND       -|[ ]GND     =    |_________\___
            |______________________________|  
 

Matériel :
- Module de carte SD
- carte SD
- arduino
- ruban de 60 Leds adressables : WDS2812B, néopixel
- un bouton poussoir

Fortement inspiré de pixelstick par Lucas Berbesson for LA FABRIQUE DIY
LICENSE MIT
Voir https://github.com/LucasBerbesson/pixelstick

Schéma de l'Arduino en ASCII-ART CC-By http://busyducks.com/ascii-art-arduinos
Sous licence CC-By-Sa (http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/3.0/)
*/
/*
   ___
 / ___ \
|_|   | |
     /_/ 
     _   ___   _ 
    |_| |___|_| |_
         ___|_   _|
        |___| |_|
Les petits Débrouillards - CC-By-Sa http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/3.0/
*/
#include <SPI.h>
#include <SD.h>
#include <Adafruit_NeoPixel.h>
// Parameter 1 = number of pixels in strip
// Parameter 2 = pin number (most are valid)
// Parameter 3 = pixel type flags, add together as needed:
//   NEO_KHZ800  800 KHz bitstream (most NeoPixel products w/WS2812 LEDs)
//   NEO_KHZ400  400 KHz (classic 'v1' (not v2) FLORA pixels, WS2811 drivers)
//   NEO_GRB     Pixels are wired for GRB bitstream (most NeoPixel products)
//   NEO_RGB     Pixels are wired for RGB bitstream (v1 FLORA pixels, not v2)

// Broche "data" pour les données du ruban de Led
#define brocheLED 6
// Broche CS de la carte SD
#define brocheSD 4

int brocheBouton = 2;
//bool playAnimation = true;
int positionDuFichier = 0;
int nombreDeFichiers = 0;
bool Animation = true;
String nomDuFichier[10];
File root;
File dataFile;
String nomDuFichierCourant = "";

int nombreDeLED = 60;
Adafruit_NeoPixel strip = Adafruit_NeoPixel(nombreDeLED, brocheLED, NEO_GRB + NEO_KHZ800);

void setup() {
 Serial.begin(115200);
 pinMode(13, OUTPUT);
 pinMode(brocheBouton, INPUT_PULLUP);
 strip.begin();
 strip.show();
 setupSDcard();
 delay(100);
}

void loop() {
  if (digitalRead(brocheBouton) == LOW) {
     digitalWrite(13,HIGH);
     positionDuFichier++;
     Serial.println(positionDuFichier);
     delay(100);
     digitalWrite(13,LOW);
   }
  delay(500);
   Serial.print("envois du fichier");
   if ( positionDuFichier >= nombreDeFichiers) {
    positionDuFichier = 0;
   }
   SendFile(nomDuFichier[positionDuFichier]);
   ClearStrip();

}


void setupSDcard() {
 pinMode(brocheSD, OUTPUT);

 while (!SD.begin(brocheSD)) {
   Serial.println("échec de l'initialisation de carte SD ! ");
   delay(500);
 }
 Serial.println("la carte SD est initialisée ");
 delay(1000);
 root = SD.open("/");
 Serial.println("Exploration des fichiers ");
 delay(500);
 GetFileNamesFromSD(root);
}

// Cette fonction liste les fichiers de la carte SD
void GetFileNamesFromSD(File dir) {
 int fileCount = 0;
 String nomDuFichierCourant = "";
 while(1) {
   File entry =  dir.openNextFile();
   if (! entry) {
     // no more files / plus de fichier
     nombreDeFichiers = fileCount;
     Serial.println("nombre de fichiers ");
     Serial.println(fileCount);
   entry.close();
     break;
   }
   else {
       nomDuFichierCourant = entry.name();
       if (nomDuFichierCourant.endsWith(".TXT")) { //seulement les fichiers .txt
         if(nomDuFichierCourant.startsWith("_")){      // Si la carte SD est utilisée sur mac, le système ajoute des fichiers "sidecar".
          // Ils débutent par le caractère _, et ils ne doivent pas être pris en compe.
         }else{
           nomDuFichier[fileCount] = entry.name();
           fileCount++;
         }
       }
   }
   entry.close();
 }
}

// Cette fonction fait clignoter la première led et lance les animations.
void SendFile(String Filename) {
 char temp[14];
 Animation = true;
 Filename.toCharArray(temp,14);
 Serial.println(Filename);
 dataFile = SD.open(temp);
 // Si le fichier est accessible, l'envoyer au ruban de led
 if (dataFile) {
   int i = 0;
   int red, green, blue;
   strip.setPixelColor(1,255,255,255);
   strip.show();
   delay(500);
   strip.setPixelColor(1,0,0,0);
   strip.show();
   delay(500);
   strip.setPixelColor(1,255,255,255);
   strip.show();
   delay(500);
   strip.setPixelColor(1,0,0,0);
   strip.show();
   delay(2000);
   while(dataFile.available() && Animation){

     if (digitalRead(brocheBouton) == LOW) {
       Animation = false;
       break;
       delay(100);
     }
     if (i == (nombreDeLED)) {
       i=0;
       strip.show();
       delay(120);
       }
     red = dataFile.parseInt();
     green = dataFile.parseInt();
     blue = dataFile.parseInt();
     strip.setPixelColor(i, red, green, blue);
     i++;
   }
   Serial.print("Fermeture du fichier ");
   dataFile.close();
 } else {
   Serial.print("Erreur de lecture ");
   setupSDcard();
   return;
   }
 }

// Cette fonction éteint toute les leds du pixelstick
void ClearStrip() {
 int x;
 for(x=0;x<nombreDeLED;x++) {
   strip.setPixelColor(x, 0);
 }
 strip.show();
}

documentation

• Sur wikipédia : https://fr.wikipedia.org/wiki/Light_painting
• Pochoir de lightpainting à Brest : https://www.posethelight.com/quest-ce-que-le-pochoir-lumineux-en-light-painting/
• 35 photos d'artistes de lightpainting : http://www.marevueweb.com/photographies/light-painting/
• Voir également le projet HP19 : Roger, Gérard, Bernard réalisé dans le cadre du Hackathon pédagogique 2019 de la ville de Brest à l'IMT Atlantique.
• Le pixelstick sur github : https://github.com/LucasBerbesson/pixelstick
• Sur Instructable : https://www.instructables.com/id/Arduino-Pixel-Stick/
• site commercial pixelstick : http://thepixelstick.com/index.html
• Avec un raspberry pi chez Adafruit : https://learn.adafruit.com/dotstar-pi-painter
• Un autre : https://learn.adafruit.com/light-painting-with-raspberry-pi
• Avec un arduino chez Adafruit : https://learn.adafruit.com/neopixel-painter
• un autre : https://github.com/TheMasterFX/LED-Lightpainter/blob/master/platformio.ini

Pour de la vidéo :

• https://www.lesnumeriques.com/photo/looz-du-lightpainting-en-temps-reel-pu116989.html