一种基于ＰＣ和微型转换器的多协议灯光控制系统技术方案

一种基于ＰＣ和微型转换器的多协议灯光控制系统，主要包括ＰＣ以及灯光控制软件１和微型转换器２。灯光控制软件可运行在任何电脑上，用来设计或实时控制灯光效果，可以增加、修改和删除各种灯具库，添加、编辑和删除场景或效果，运行和暂停场景或效果。微型转换器支持灯光控制软件直接控制和脱离ＰＣ独立运行。在直接控制模式下，灯光控制软件利用ＰＣ网络直接输出ＡＲＴＮＥＴ控制信号，同时通过微型转换器后实时输出ＤＭＸ－５１２控制信号，灯光控制软件最多支持１０个ＤＭＸ－５１２域，可控５１２０个ＤＭＸ通道。灯光场景或效果设计完毕后，可下载到微型转换器，切换微型转换器为独立运行模式，此时微型转换器可脱离ＰＣ独立运行，手动按钮控制或定时触发控制输出ＤＭＸ－５１２控制信号。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种基于USITT DMX-512协议和ARTNET协议的灯光控制和管理系统， 特别是一种支持DMX或和ARTNET协议灯具的数字化灯光控制系统。
技术介绍
目前，采用DMX信号或ARTNET信号控制灯光照明设备已成为灯光照明业最常用 的标准，尤其在舞台、剧院、舞厅以及广场环境照明上应用越来越广泛。一般来讲，一套 DMX-512灯光控制系统如图1所示，包括DMX控制器1，信号线2和被控的复数灯具3。DMX 控制器1一般是体积庞大的灯光控制台。复数灯具3—般是数字调光柜(普通调光灯连接 到调光柜)、电脑灯、摇头灯、LED灯等等。目前普遍在用的灯光控制台具有一些缺点，如回 路数有限、价格昂贵、操作复杂、兼容性差、体积庞大和功耗大等，并且很难实现LED灯的调 光和效果控制功能。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是，针对上述现有灯光控制台技术缺陷，专利技术一种基于 PC和微型转换器的多协议灯光控制系统，如图2所示。它包括PC及灯光控制软件1和微型 转换器2，同时支持输出DMX-512协议和ARTNET协议控制信号。本专利技术通过这样的技术方案解决上述技术问题的，即设计一种基于PC和微型 转换器的多协议灯光控制系统，它包括灯光控制软件和微型转换器。灯光控制软件使用 Visual C++6.0开发，正在申请软件著作权，这里只描述其功能。它可运行在任何电脑上， 可用来设计或实时控制灯光效果，可以增加、修改和删除各种灯具库，添加、编辑和删除场 景或效果，运行和暂停场景或效果。微型转换器通过有线或者无线网络连接到电脑，具有灯 光控制软件直接控制模式和脱离PC独立运行模式。在直接控制模式下，灯光控制软件利用 PC网络直接输出ARTNET控制信号，同时通过微型转换器后实时输出DMX-512控制信号，灯 光控制软件最多支持10个DMX-512域，最多可控5120个DMX通道。灯光场景或效果设计 完毕后，可下载到微型转换器，切换微型转换器为独立运行模式，此时微型转换器可脱离PC 独立运行，手动按钮控制或定时触发控制输出DMX-512控制信号。微型转换器具有2个上 下场景或效果选择按钮，以及1个场景或效果运行和停止复用按钮。所述的微型转换器采用微处理器芯片C8051F020，在直接控制模式下完成网络数 据包与DMX-512数据包之间的解析和转发功能，在独立运行模式下完成读取预设场景或效 果程序并控制输出DMX信号。采用TCP/IP网络协议层全硬件实现芯片W3150A完成IP数 据接收和发送功能，W3150A与C8051F0208位数据/15位地址总线相连接。ALTERA FPGA芯 片EP1C6全硬件实现3路XLR接口的DMX-512信号，自动接收或发送DMX-512数据包，自动 以30ms间隔刷新输出DMX-512信号，不需要微处理器干预，只要写入或者读取EP1C6中对 应DMX通道的内存数据即可，EP1C6与C8051F020 8位数据/16位地址总线相连接。微型转 换器采用SD2000A芯片实现内置时钟日历，使得脱离PC也能通过时间来触发场景或效果。微型转换器带有48KB闪存，最多可存储多达11000步DMX通道的变化。本专利技术的优胜之处在于，使用灯光控制软件来设计和控制灯光效果，具有操作简 单、灯具库丰富、所见即所得、易于控制LED灯光效果等优点，利用微型转换器既可以直接 控制又可以独立运行，具体积小、使用方便、价格便宜、功耗低等优点。附图说明下面将结合附图对本专利技术作进一步说明，附图中图1是一般DMX-512灯光控制系统框图。图2是本专利技术一种基于PC和微型转换器的多协议灯光控制系统。图3是多功能微型转换器外部接口示意图。图4是多功能微型转换器电路框图。图5是多功能微型转换器的微处理器及外围电路图。图6是多功能微型转换器的网络模块电路图。图7是多功能微型转换器的DMX模块电路图。具体实施例方式图1为目前一般DMX-512灯光控制系统组成框图。包括DMX控制器即灯光控制台 1，信号线2和被控的复数灯具3。灯光控制台1 一般体积庞大，如980X375X110mm。复数 灯具3 —般是数字调光柜(普通调光灯连接到调光柜)、电脑灯、摇头灯、LED灯等等。如图2所示为本专利技术的一种基于PC和微型转换器的多协议灯光控制系统。本发 明主要包括PC以及灯光控制软件1和微型转换器2、DMX信号线3以及被控复数灯具4和 ARTNET接口的复数灯具6。其中电脑与微型转换器连接线5可以是直连网线，或是本地局 域网，也可以是无线网络。灯光控制软件可运行在任何电脑上，用来设计或实时控制灯光效 果，可以增加、修改和删除各种灯具库，添加、编辑和删除场景或效果，运行和暂停场景或效 果。微型转换器支持灯光控制软件直接控制和脱离PC独立运行。在直接控制模式下，灯光 控制软件利用PC网络直接输出ARTNET控制信号，同时通过微型转换器后实时输出DMX-512 控制信号，灯光控制软件最多支持10个DMX-512域，最多可控5120个DMX通道。灯光场景 或效果设计完毕后，可下载到微型转换器，切换微型转换器为独立运行模式，此时微型转换 器可脱离PC独立运行，手动按钮控制或定时触发控制输出DMX-512控制信号。图3为本专利技术的一种多功能微型转换器外部接口示意图。示意图只表示微型转 换器外部接口的位置，不代表实际外壳形状。图中1是+5V外部电源输入接口。图中2是 10/100M自适应网线插头，可通过有线网络或者无线网络连接PC，灯光控制软件通过此网 络与微型转换器进行通讯，通讯协议是国际标准网络调光ARTNET协议。图中3是外部触发 接口，10个针，8个IO输入、1个地和1个电源信号，此IO输入可触发场景或效果地启动， 具体那个场景和效果利用外部IO接口来触发，需要在灯光控制软件上指定。图中4是2个 DMX输出接口，其中左边这个是DMX输出接口 1，另一个是DMX输出接口 2。图中5是可配置 的DMX接口，默认为DMX输入接口，用作外部输入DMX触发之用，在灯光控制软件可配置其 为DMX输出接口，即DMX输出接口 3。这样最多总共是3个DMX输出接口，共512x3 = 1536 个DMX通道。图中6是三个指示灯，从左到右分别是网络指示灯(收到ARTNET数据时闪烁)、电源指示灯、DMX信号指示灯(DMX数据包变化时闪烁)。图中7是三个按钮，从左到 右分别是下一个、上一个和运行停止按钮。下一个和上一个按钮分别用来选择运行下一个 和上一个场景或效果。运行停止按钮用来运行或停止场景或效果的复用按钮。图中8是灯 光控制软件直接控制模式和脱机独立运行模式拨动开关，目前处于独立运行模式，拨动开 关到左边变成直接控制模式。图4为本专利技术的一种多功能微型转换器电路框图，包括电源转换电路、网络通讯 电路、DMX信号处理电路、实时时钟电路、中央处理器、外部触发接口电路、拨动开关和按钮 电路以及LED指示灯电路。电源转换电路是指外部输入+5伏电源变换成+3. 3伏和+1. 5伏 电路，得到合适的电压作为其它部分电路工作的电源。网络通讯电路一端是RJ45接口连接 电脑或者局域网，另一端连接到中央处理器，控制接收和发送网络数据包。DMX信号处理电 路一端是3个XLR3接口，另一端连接本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于ＰＣ和微型转换器的多协议灯光控制系统，包括灯光控制软件和微型转换器，其特征是：灯光控制软件可运行在任何电脑上，可用来设计或实时控制灯光效果，可以增加、修改和删除各种灯具库，添加、编辑和删除场景或效果，运行和暂停场景或效果。

【技术特征摘要】
一种基于PC和微型转换器的多协议灯光控制系统，包括灯光控制软件和微型转换器，其特征是灯光控制软件可运行在任何电脑上，可用来设计或实时控制灯光效果，可以增加、修改和删除各种灯具库，添加、编辑和删除场景或效果，运行和暂停场景或效果。2.根据权利要求1所述的一种基于PC和微型转换器的多协议灯光控制系统，其特征 是微型转换器支持灯光控制软件直接控制和脱离PC独立运行。在直接控制模式下，灯光 控制软件利用PC网络直接输出ARTNET控制信号，同时通过微型转换器后实时输出DMX-512 控制信号，灯光控制软件最多支持1...

【专利技术属性】
技术研发人员：余昌盛，张子发，
申请(专利权)人：余昌盛，张子发，
类型：发明
国别省市：86[中国|杭州]