CN205123768U - 一种dmx1000标准数字接口通信控制系统 - Google Patents
一种dmx1000标准数字接口通信控制系统 Download PDFInfo
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Abstract
一种DMX1000标准数字接口通信控制系统，包括一个主控单元和多个受控单元，通过信号介质主控单元依次连接多个受控单元，主控单元和受控单元间设置有差分单元，主控单元内集成有DMX1000数据包，该数据包采用DMX1000标准发出信号，主控单元可以是网络控制器、灯控键盘、或是其他中央控制器，各受控单元可以是控制器、LED景观灯、LED显示屏、驱动电机。本实用新型安装维修方便，且兼容性好，适用于大多数通信协议。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种通信控制系统，尤其涉及一种采用DMX1000标准数字接口进行控制的通信控制系统，属于通信技术领域。
背景技术
近年来，可实现全彩变化的LED光源基本取代了霓虹灯，成为城市景观照明的主流产品。目前，市场上的LED景观照明控制系统主要有以下两种类型：
1)DMX512并联控制系统：
DMX512是目前市面上常见的灯光控制方式，每个LED灯具内置一片单片机进行控制并连接到EIA-485总线上，通过一台控制器对EIA-485总线上的每个单片机进行控制，该控制方式的优点是技术成熟，实现简单，应用广泛，缺点在于：a、这种控制方式速度仅为256Kbps，通道数仅为512个，无法应用到中大型工程中去，随着大型项目的需求日益增大，提高速率增加稳定性成为大势所趋；b、只能采用并联的总线拓扑结构，一个节点的损坏会导致整个总线的瘫痪，排除故障比较困难。
2)串行SPI控制系统：
它使用内含移位缓存器、数据锁存功能的芯片，通过类似移位寄存的方式，使每个LED像素首尾相连，收到一个字节数据后进行寄存，然后向下发出上一个字节的数据。该控制方式的优点是：节点数量大，一般如DM413或LPD6803这类芯片可以达到1000个以上的节点数量；没有地址的约束，安装和维护比较简单，非常适合大型电视屏的使用；但是，该控制方式也具有一些缺点：a、通信距离短，这种控制方式属于单端信号传送，存在共地噪声和不能抑制共模干扰等问题，使两个接点不能超过5～10米，大大限制了其应用范围；b、出线较多，由于大多数芯片使用SPI方式，这就至少需要3根控制线(时钟，数据，锁存信号)及数据地线，这样将使防水、防尘等设计难度加大；c、标准无法统一，由于市面上这类芯片数量众多，应用层标准还未统一，所以造成各类产品无法兼容。
发明内容
为了解决现有技术中存在的不足，本实用新型提供了一种更高速、更可靠以及更灵活性并且开发简单的DMX1000标准数字接口通信控制系统。
本实用新型的目的是通过如下的技术方案实现的：
一种DMX1000标准数字接口通信控制系统，包括一个主控单元和多个受控单元，通过信号介质主控单元依次连接多个受控单元，主控单元和受控单元间设置有差分单元，差分单元将逻辑电平信号转换为差分电平信号进行传输，主控单元内集成有DMX1000数据包，该数据包采用DMX1000标准发出信号。
所述主控单元可以是网络控制器、灯控键盘或者其他中央控制器，受控单元可以是控制器、LED景观灯、LED显示屏或驱动电机，通信介质可以根据现场环境、受控距离、成本等因素，选择不同的介质，如EIA-485接口、网线、光钎等，也可以选择不同的组网方式，并联或串行，差分单元为已知运放电路或通信芯片。
本实用新型的工作方式为：主控单元根据DMX1000协议标准发出逻辑电平信号，根据介质的不同该逻辑电平信号转换为不同信号后发送给受控单元；各受控单元根据协议的定义和自身的地址定义解析出命令，执行主控单元的控制要求。
由于采用了以上的技术方案，本实用新型具有如下的有益效果：
1、可以采用串联结构也可以使用并联结构，在串联结构中无需进行地址编码，降低了安装和维护的难度；
2、主控单元和受控单元之间设置差分单元，通过将逻辑电平信号转换为差分电平信号进行传输，能够抑制共地噪声和共模干扰，从而大大增加了通信距离，并提高了通信的可靠性；
3、兼容性好，适用于目前市场上的大多数通信协议。
附图说明
图1为本实用新型所述DMX1000数据包的时序图；
图2为本实用新型一串联结构框图；
图3为本实用新型一并联结构框图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本实用新型进一步描述和说明
一种DMX1000标准数字接口通信控制系统，包括一个主控单元和多个受控单元，通过信号介质主控单元依次连接多个受控单元，主控单元和受控单元间设置有差分单元，差分单元将逻辑电平信号转换为差分电平信号进行传输，主控单元内集成有DMX1000数据包，该数据包采用DMX1000标准发出信号。
如图1所示，根据计算机语言特性来分析，DMX1000数据包包括以下几部分:无信号指示(Idle或NoDMX)、中断(Break)、中断后标志(MarkAfterBreak或MAB)、开始码(StartCode或SC)、光路信息码间隔标志(MarkTimeBetweenFrames或MTBF)、光路信息码(ChannelData或CD)、数据包间隔标志(MarkTimeBetweenPackets或MTBP)，并且DMX1000标准还对每一部分的时间长度作出了规定。
无信号指示(Idle或NoDMX)当无DMX1000信号指令输出时，信号指示永远处于高电平。
中断(Break):从DMX数据包开始发送信号前22us，信号指示变为低电平，这就意味着用22位来表示两组信号之间的中断，这个中断的时间长短，通常情况下与设计者的设定有关系，在不同的设备之间可能有所不同，但最低不能小于88ps。
中断后标识(MarkAfterBreak或MAB):紧接着中断就是一个2个位，即4us的高电平，它标志着中断的结束。
开始码(StartCode或SC):开始码标志着数据包中真正信息流的开始，它告诉接收设备开始接收光路控制信息，开始码定义为光路0，也就是表示没有光路信息存在，在开始码后面的每个光路信息码和开始码的结构形式是相同的，都包括一个开始位和两个停止位，它的时间长度是有严格规定的，为11个位(11us)。
开始码和光路信息码有以下几部分组成:
1)开始位(StartBit)：它由1个位组成，表现为低电平，它的时间长度是1us；
2)光路数据位(DataBits)：它的长度为8个位元(8us)，即前面我们说的8位传输特性，也就是说它可用来表示在十进制数字中0--255这256个不同的值；
3)停止位(StopBits)：它由2个位组成，表现为高电平，它的时间长度是2us，当DMX1000控制信号完成一次从1到2048个光路信息的发送后，在第二次发送时仍然是从开始码开始的，也就是说在每个数据包内都要有一个开始码。
光路信息码间隔标识(MarkTimeBetweenFrames或MTBF关为了区分每个光路的信息，在每个光路控制信号的开始位前加一个高电平的标识，它的时间长度没有具体规定，但要越小越好。
光路信息码(ChannelData或CD)关前面已经说过，在开始码后面就是1到2048个光路的控制信号光路信息码。
数据包间隔标识：当传输完一个包含1到2048个光路的数据包后，另一个数据包又从中断(Breek)开始，但是，要在两个数据包之间增加一个高电平的标识，标识时间的长短没有明确，规定，往往是根据主控单元及其工程的设计要求。
上述主控单元可以是网络控制器、灯控键盘或者其他中央控制器，受控单元可以是控制器、LED景观灯、LED显示屏或驱动电机。
通信介质可以根据现场环境、受控距离、成本等因素，选择不同的介质，如EIA-485接口、网线、光钎等，也可以选择不同的组网方式，并联或串行，如附图2、附图3所示。
差分单元为已知运放电路或通信芯片。
实施例一：用于路灯的控制
将LED景观灯依次并联并联接灯控键盘，灯控键盘通过DMX1000标准发出信号控制LED景观灯。
Claims (5)
1.一种DMX1000标准数字接口通信控制系统，其特征在于，包括一个主控单元和多个受控单元，通过信号介质主控单元依次连接多个受控单元，主控单元和受控单元间设置有差分单元。
2.根据权利要求1所述的一种DMX1000标准数字接口通信控制系统，其特征在于，所述的主控单元内集成有DMX1000数据包。
3.根据权利要求1所述的一种DMX1000标准数字接口通信控制系统，其特征在于，所述主控单元是网络控制器、灯控键盘或者中央控制器。
4.根据权利要求1所述的一种DMX1000标准数字接口通信控制系统，其特征在于，所述受控单元是控制器、LED景观灯、LED显示屏或驱动电机。
5.根据权利要求1所述的一种DMX1000标准数字接口通信控制系统，其特征在于，通信介质是EIA-485接口、网线或光钎。
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