ILDAWaveX16:开源 ESP32 激光表演 DAC 控制器

ILDAWaveX16 是一款基于 ESP32‑S3 的开源高分辨率激光 DAC 控制器。搭载 16 位 DAC80508 数模芯片,兼容标准 ILDA 协议,支持 Wi‑Fi 无线流控、SD 卡本地激光文件回放,可直接驱动振镜实现激光秀,硬件与固件完全开源,便于二次开发与 DIY 激光投影项目。

ILDAWaveX16:开源 ESP32 激光表演 DAC 控制器封面
oshw_hqzl2026-08-25 17:43:17CERN-OHL-S v2
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详细介绍

一、项目概述

ILDAWaveX16 是一套完全开源的高分辨率激光 DAC(数字转模拟)控制系统,定位为面向爱好者、开发者的低成本激光表演平台,对标商用闭源激光 DAC 设备。传统专业激光表演控制器价格高昂、硬件固件封闭,不利于 DIY 研究与二次开发。本项目借鉴 Arduino 的开放思路,实现硬件原理图、PCB、物料清单、固件源码全部公开,使用者可以自行打板制作、修改硬件逻辑、定制固件功能,快速搭建属于自己的激光投影、激光秀系统。

本项目硬件分为 V1 与 V2 两个版本,当前开源仓库为 V1 版本,V1 硬件文件完整开放,但固件已停止迭代维护;V2 为后续升级版本,固件为主力开发分支,V1 硬件可通过修改配置参数直接刷写 V2 固件,实现功能升级。板卡尺寸仅 55 × 53 mm,体积小巧,便于集成到各类激光设备中。

二、硬件设计

板卡主控选用ESP32‑S3 双核微控制器,工作主频 240MHz,自带 USB、Wi‑Fi、BLE 蓝牙,兼顾算力与无线通信能力。模拟输出核心采用 TI DAC80508,16 位 8 通道数模转换器

  • XY 振镜扫描分辨率可达 65536 × 65536;

  • RGB 色彩通道支持 281 万亿色彩输出;

  • 亮度通道分辨率 65536 级;

  • 预留 2 路 16 位自定义可编程通道 USR1、USR2,可扩展外部设备控制。

对外接口包含标准 ILDA DB25 激光接口,兼容市面绝大多数激光振镜设备;同时设置 JST‑XH 直插插座,可直接对接 DIY 激光驱动套件。存储部分搭载 MicroSD 卡卡槽,支持本地读取 ILDA 格式.ild激光表演文件。供电方式灵活,支持 USB‑C 直接供电,无需双极性电源,也可外接 ±15V 电源满足大功率场景使用。整套硬件工程基于 KiCad 设计,PCB 源文件、原理图、BOM 物料清单全部对外开源。

三、固件软件功能

固件基于 Arduino / PlatformIO 框架开发,全部源码开源,提供 Web 网页服务端作为人机交互界面,无需上位机软件即可完成板卡配置。已实现核心业务功能:

  1. SD 卡本地回放:直接读取 SD 卡内.ild格式 ILDA 激光文件,脱机播放激光图案动画;

  2. IDN 协议:兼容 ILDA Digital Network 行业标准,接收上位机实时激光数据流;

  3. IWP 私有 UDP 协议:项目自研轻量网络流协议,通过 Wi‑Fi 实现电脑端向板卡实时推送激光图案;

  4. Web 管理页面:网页端完成 SD 卡播放控制、亮度调节、振镜扫描速度设置、WiFi 参数配置;

  5. 配套上位机脚本:提供 Python 工具脚本,可读取 ILDA 文件通过 UDP 网络推流;附带 Jupyter Notebook 示例,可代码生成自定义激光图案,直接输出到硬件板卡。

固件仍处于持续开发迭代状态,部分功能存在待修复 bug,欢迎开发者提交代码,完成功能优化与自定义扩展。

四、应用场景

  1. DIY 激光秀、小型舞台激光表演;

  2. 激光投影、激光艺术装置开发;

  3. 激光振镜控制技术学习研究;

  4. 课程实训、毕业设计项目载体。

五、项目价值

项目打破商用激光 DAC 设备闭源高价的现状,完整开放从硬件电路到软件固件全部资料。爱好者可以直接复刻硬件,也可以基于现有设计修改 PCB、新增硬件接口;开发者能够二次开发固件,新增自定义协议、图案算法。为激光振镜控制、ILDA 激光协议的学习实践,提供一套完整可落地的开源软硬件平台。

六、License

Hardware License:CERN-OHL-S v2

Firmware License:GPLv3

七、项目地址

https://github.com/stanleyondrus/ILDAWaveX16