一、项目概述

本项目是一套全开源可编程 RGB 显微镜环形补光光源，基于 ESP32 主控与 WS2812B 可编程 RGB 灯珠开发，包含完整硬件 PCB、3D 打印外壳、ESP32 固件与 Web 控制界面。项目初衷是解决显微镜拍摄电路板、电子元器件时，传统固定白光环形灯色温不可调、平面反光严重、丝印文字难以辨识的痛点。整套方案支持本地旋钮操控 + WiFi 网页远程控制，附带 REST API，可对接上位机实现自动化显微拍摄，所有工程文件以 MIT 协议开源，可自由修改、二次开发。

二、核心功能

1. 多模式照明控制

   • 亮度模式：全局调节 LED 输出亮度；

   • 色温模式：连续调节冷暖白平衡，适配不同材质样品拍摄；

   • 定向分区照明模式：仅点亮环形灯局部 LED，实现单侧斜向打光，弱化平面镜面反光，极大提升 PCB 丝印、芯片引脚、微小标识的成像清晰度，为本项目核心特色。

2. 双操控方式

   • 本地控制：侧面旋转编码器，一键切换工作模式，旋钮调节参数，无网络也可正常使用；

   • 远程控制：ESP32 开启 Web 服务，手机 / 电脑浏览器访问网页实时调参；提供 REST API 接口，可供脚本、机器视觉软件自动调用，拍照时自动调光，拍摄完成降低亮度节约功耗。

3. 硬件分体模块化设计 整套硬件分为 3 块独立 PCB 板，方便装配与维护：

   • LED 环 PCB：内外双圈共 48 颗 WS2812B 灯珠，环形板适配显微镜物镜安装位置；

   • ESP32 主控 PCB：搭载 ESP32-WROOM-32 模块，集成电平转换芯片 SN74AHCT1Q25，解决 3.3V 主控驱动 5V 灯珠的电平匹配问题，支持 5V 供电；

   • 编码器小板：旋转编码器搭配阻容防抖电路，独立小板安装在外壳侧面，简化整机装配。

4. 3D 打印外壳 基于显微镜安装空间约束设计外壳，PCB 通过短线缆互联，外壳预留显微镜固定孔位，配套盖板保护主控板，STL 模型开源，可直接打印。

三、软件与固件

固件采用 PlatformIO + Arduino 框架开发，主体为 C++ 代码，网页界面使用 HTML、CSS、JavaScript 实现。

• 上电后可连接 WiFi，网页端实时展示当前灯光参数；WiFi 异常断开时，灯光仍保留本地旋钮操作能力；

• REST API 开放亮度、色温、分区照明控制接口，便于自动化成像工作流集成；

• 代码仓库包含完整工程源码，可修改灯珠数量、配色逻辑、网页界面等功能。

四、开源交付内容

GitHub 仓库包含全部项目资料：

• PCB 文件：DipTrace 格式原理图与电路板工程；

• Firmware 固件：ESP32 完整 PlatformIO 工程源码；

• 3D Models：外壳 STL 打印模型；

• MIT 开源协议，允许个人 DIY、商业二次改造。

五、应用场景

电子维修、PCB 线路板检测、元器件显微摄影、SMT 焊点观察、小型金相样品拍摄，以及机器视觉自动化显微图像采集。

六、License

MIT license

七、项目地址

https://github.com/briandorey/ESP32-RGB-Microscope-LED-Ring-Light