一种具有辅助配置通道的DMX512灯光控制系统技术方案

一种具有辅助配置通道的ＤＭＸ５１２灯光控制系统，包含一主控制器、若干个节点控制单元，以及与每个节点控制单元相连接的若干灯具，所述主控制器和所述若干个节点控制单元通过一主通道连接，该主通道采用总线型网络、遵循ＲＳ４８５通讯协议的半双工机制，此外，所述主控制器和所述若干个节点控制单元同时通过一辅助通道连接，该辅助通道采用手牵手的串联连接方式，该系统通过指令帧和应答帧在主控制器和所述若干个节点控制单元之间传送信息。本实用新型专利技术可以在线实时配置各分控节点包括地址在内的工作参数，并可在线实时获得各分控节点的工作参数。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术关于一种灯光控制系统，'更具体而言，是关于一种具有辅助 配置通道的DMX512系统。
技术介绍
DMX512协议是USITT (美国剧场技术协会)在1986年发布的一种舞台 灯光控制协议，现已成为国际通用的标准协议，广泛地运用于舞台灯光、建 筑楼宇景观照明的灯光控制系统中。图1显示标准DMX512系统的连接示意图，该示意图不考虑节点间的光 电隔离措施。该标准DMX512系统的主控制器和各节点控制器构成单节点发 送，多节点接收的总线型网络。在实际工程中，要采用总线方式通信时，如 图所示，标号70，表示总线，则必须每个通信节点20，、 30，，及40，(主控节 点10，除外)都有一个唯一的地址或ID号，系统才能正常接受数据。通常， 节点控制器的地址或ID号是采用拨码开关或者通过对非易失性寄存器写入 数据来实现的，这样，便会产生安装位置不同的节点控制器不能互换、节点 控制器因故障更换后必须重新编址等问题。这给生产管理、工程安装维护带 来很大的不便。此外，标准的DMX512系统的通信物理层采用RS485标准，通常只用单 向传输功能；用DMX512协议规定的数据帧发送灯光控制数据，通信波特率 250K，每个数据帧的数据容量为512字节(另外还有1字节的start-code和88us的BREAK)。从该标准制定的1986年到现在，二十多年过去了，电子 领域的软硬件技术均有了长足进步，系统完全可以工作在更高的通信速率和 更大容量的数据帧的状态下，以提供更高水平的系统性能。而相反，有时为 了适应恶劣的工作环境，可能要求降低系统的通信速率，减小数据帧大小， 以确保系统工作的稳定，而标准的DMX512系统无法在线调整协议的规格参 数。另外，标准DMX512系统没有提供主控制器诊断节点控制器的运行状态， 以及主控制器读取各被控灯具运行参数的功能和机制，这样即使节点控制器 的运行状态不正常，主控制器也不能识别，给系统维护带来困难。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种具有辅助配置通道的DMX512系统以控制 舞台、建筑楼宇景观照明中的灯光系统。通过本技术的具有辅助配置通 道的DMX512系统具有符合其使用需求的特性。系统能够实时改变分控节点 包括节点地址在内的工作参数。系统能够实时获取分控节点的各项参数。根据本技术， 一种具有辅助配置通道的DMX512系统，包含一主控 制器、若干个节点控制单元，以及与每个该节点控制单元相连接的若干灯具， 所述主控制器和所述若干个节点控制单元通过一主通道连接，采用总线型网 络，主控制器和所述若干个节点控制单元还通过一辅助通道连接，该辅助通 道采用手牵手的串联连接方式。所述的一种增加辅助配置通道的增强型DMX512灯光控制系统中，每个 所述节点控制单元包含两个节点控制器，该两个节点控制器分别用于所述主 通道和所述辅助通道，该两个节点控制器通过I2C总线或通用I/O 口连接，该两个节点控制器分别具有一个通用异步收发器；每个所述节点控制单元也可 以包含一个节点控制器，该节点控制器具有两个通用异步收发器，该两个通 用异步收发器分别用于所述主通道和所述辅助通道；每个所述节点控制单元 也可以包含一个节点控制器，该节点控制器仅具有一个通用异步收发器，该 通用异步收发器用于主通道，辅助通道的收发端连接所述节点控制器的通用 I/O 口；所述主控制器通过辅助通道向各节点控制器发送一指令帧，所述主控 制器通过所述指令帧来修改所述增加辅助配置通道的增强型DMX512灯光控 制系统的参数，例如，所述指令帧可以有选择的将节点地址配置为临时地址 或永久地址；所述节点控制器通过主通道向主控制器发送一应答帧，所述节 点控制器通过所述应答帧向主控制器传送灯具的工作参数；所述主通道可采 用RS485通讯协议的半双工机制，也可采用RS422通讯协议的半双工机制。本技术本技术通过给标准的DMX512系统增加一个专用于系统 配置的辅助通信通道，该增加的辅助通道与主通道相对独立，因此本实用新 型可以兼容标准的DMX512系统。同时由于辅助通道和主控通道是2个独立 的通道，因而用于主通道的主控器和用于辅助通道的配置控制器可以是一台 设备，也可分属2台设备。辅助通道对系统进行配置时不影响主控通道的工 作，使主控器能够在线实时设置系统中各节点的地址、主通道的波特率，以 及数据帧的大小，真正做到系统配置的在线、实时、动态，极大地扩充了系 统性能。辅助通道工作在固定的9600或者4800的低波特率下，其工作更稳 定，通信距离更远，确保了系统配置的可靠性。本技术能将节点地址设置为临时地址和永久地址两类。节点控制器 将永久地址写入非易失性寄存器永久保存，上电复位后按永久地址工作，这 样系统只需配置一次地址即可终身工作。而在另一些应用中，主控器可定时(如每隔100ms)向分控节点发送一次临时地址设置指令帧，节点控制器收 到临时地址后，用其取代永久地址，这种模式适合需要"热拔插"功能的场合。 比如在舞台灯光中，临时接入或更换系统中的某个灯具时，新灯具接入系统 中最多100ms后即可获得适当地址，进入正常工作状态，系统无须中断正常 运行来进行地址设置。本技术利用了RS485的半双工功能，主控器可以要求节点控制器通 过主通道向其发送应答帧，主控器接收到指定节点的应答帧后，可判断该节 点是否处于正常工作状态，并可获取灯具的各项工作参数，以此作为系统维 护的依据。附图说明图1显示标准的DMX512系统的结构示意图2显示根据本技术的增加辅助配置通道的增强型DMX512灯光控 制系统的实施例一的结构示意图3显示根据本技术的增加辅助配置通道的增强型DMX512灯光控 制系统的实施例二的结构示意图4显示根据本技术的增加辅助配置通道的增强型DMX512灯光控 制系统的实施例三的结构示意图5显示根据本技术的增加辅助配置通道的增强型DMX512灯光控 制系统的辅助通道采用非平衡的TTL电平通信时的灯光控制系统的结构示意 图。具体实施方式以下将参照所附图式及实施例详细说明本技术的
技术实现思路
。实施例一如图2所示，该图显示根据本技术的增加辅助配置通道的增强型DMX512灯光控制系统的实施例一的基本结构。该DMX512灯光控制系统具有一主通道70和一辅助通道80，每个主控点10和节点20a、 30a,及40a之间的主通道70上连接有一个通用异步收发器UART和一个节点控制器MCU，每两个节点之间的辅助通道上也连接有一个通用异步收发器UART和一个节点控制器MCU。该主通道上的节点控制器和辅助通道上的节点控制器通过I2C总线或通用I/O 口连接。该主通道遵循RS485通讯协议的半双工机制，采用总线型网络连接主控制器和若干个节点控制单元，通道末端设置有终端匹配电阻60。该辅助通道采用手牵手的方式串联连接主控制器和若干个节点控制单元。所谓"手牵手"的串连连接方式，是指主控制器辅助通道的发送端接到第1个分控节点的辅助通道接收端，同理，第2个分控节点的发送端接到第3个节点的接收端，第n个节点的发送端接到第n+l个节点的接收端，依次类推， 一直到最后的节点。辅助通道采用该"手牵手"的网络连接方式，因此能够通过分控节点间数据本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有辅助配置通道的ＤＭＸ５１２灯光控制系统，包含一主控制器、若干个节点控制单元，以及与每个该节点控制单元相连接的若干灯具，所述主控制器和所述若干个节点控制单元通过一主通道连接，采用总线型网络，其特征在于：所述主控制器和所述若干个节点控制单元还通过一辅助通道连接，该辅助通道采用手牵手的串联连接方式。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：韦自力，张家瑞，
申请(专利权)人：上海大峡谷光电科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：31[中国|上海]