一种普遍适用的DMD集群控制系统及控制方法技术方案

一种普遍适用的DMD集群控制系统及控制方法，包括主控服务端、DMD伺服端、组网系统、电源管理模块，主控服务端由计算机硬件、联网硬件和人机交互面板构成，DMD伺服端由智能硬件、联网硬件和视频输出卡构成，组网系统由联网硬件构成；电源管理模块由变压器、继电器、联网硬件构成。本发明专利技术能将DMD集群控制简单化、高效化，支持远程、实时、高速地为DMD晶片提供视频图像信息，DMD伺服端主动从网络上主控服务端获取视频图像信息并通过HDMI/VGA/DVI等常见视频图像信息传输接口输入DMD主控板，由DMD伺服端构成的集群具备普遍适用和集群的规模不影响传输速率，对DMD集群应用领域的科研进程有极大的前瞻推动能力。

A Universal DMD Cluster Control System and Control Method

【技术实现步骤摘要】
一种普遍适用的DMD集群控制系统及控制方法
本专利技术涉及智能集群控制领域，更具体地，涉及一种普遍适用的DMD集群控制系统及控制方法。
技术介绍
DMD(数字微镜器件)是一种由高达上百万个高速数字式光反射开光组成的阵列，每个光反射开关由微米级的铝制反射镜面和电极控制铰链构成。现代DMD晶片输入视频信号的分辨率能达到1920x1080甚至更高，微镜的理论翻转速率高达每秒5000多次，如此之高的视频输入质量和速度导致对其信号编码、伺服模块的要求也日趋提高。DMD的一种典型应用场景为数字投影，光源场入射到DMD晶片后被按需调制，反射的有用光场经投影镜整形后投射，DMD的一个微镜即对应一个像素，虽然DMD微镜尺寸已低至几十平方微米，但经数百倍的投影后仍比较粗糙。在申请号为CN201510265423.0的中国专利技术专利中公开了一种基于亚像素调制提高数字光刻分辨力的方法，主要是用缩小物镜制造微纳光学器件，该专利的优选实施例使用两个DMD晶片同时调制光源场，以期提高数字光刻的分辨力。在该专利提及的数字光刻应用场景中，需要对两个DMD晶片所展示的图像进行实时、高速的更新，这对多个DMD晶片的控制方式提出了新的挑战。可以预见，在未来的科研应用中，多个DMD组成的集群系统相对于单个DMD有极大的优越性，但其相对较复杂、占用资源较大的控制方式降低了人们选用DMD集群的积极性，由此可见，一种实时、高效的DMD集群控制方法，将对DMD集群的应用领域如微纳光学等相关的科研进程有极大的前瞻推动能力。为此，我们提出一种普遍适用的DMD集群控制系统及控制方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种普遍适用的DMD集群控制系统及控制方法，能将DMD集群的控制简单化、高效化。本专利技术提供的DMD集群控制系统及控制方法支持远程、实时、高速地为DMD晶片提供视频图像信息，对DMD集群的应用领域如微纳光学等相关的科研进程有极大的前瞻推动能力。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种普遍适用的DMD集群控制系统，包括主控服务端、DMD伺服端、组网系统、电源管理模块，所述主控服务端由计算机硬件、联网硬件和人机交互面板构成，所述DMD伺服端由智能硬件、联网硬件和视频输出卡构成，所述组网系统由联网硬件构成；所述电源管理模块由变压器、继电器、联网硬件构成。在上述的普遍适用的DMD集群控制系统中，采用集成windows开发板作为主控服务端的一部分，所述联网硬件已集成在开发板上。在上述的主控服务端中，所述人机交互面板采用触摸显示器，所述触摸显示器具备输入、输出信息的功能。在上述的普遍适用的DMD集群控制系统中，所述DMD伺服端采用基于arm核心的安卓开发板，所述联网硬件和视频输出卡均已集成在开发板上。在上述的DMD伺服端中，所述DMD伺服端无需对用户的显示输出，板载显示输出直接与DMD控制板的相应视频输入接口电性连接。在上述的普遍适用的DMD集群控制系统中，所述组网系统采用路由器，所述组网系统将上述各部件互相连接，使上述各部件可互相寻址、通讯。在上述的组网系统中，所述组网系统使用TCP/IP协议族中的协议构建连接。在上述的普遍适用的DMD集群控制系统中，所述变压器、继电器与上述各部件顺序连接组成的整体系统和联网硬件共同作为电源管理模块，所述联网硬件采用带网络连接功能的单片机开发板。在上述的电源管理模块中，其特征在于，所述变压器将输入电压稳衡至上述各部件的额定输入电压，连接至独立继电器，独立继电器对应连接至上述各部件的电源输入端口，各继电器根据联网硬件获取的信息决定继电器电闸的通断。本专利技术提供一种普遍适用的DMD集群控制方法，应用于包含如前所述的普遍适用的DMD集群控制系统，包括以下步骤：S1：上电；S2：接入由组网系统提供的网络网络，向主控服务端索取自身设备号获取设备信号；S3：向主控服务端获取自身设备是否有图像更新,若无，则回到S3步骤；S4：若有，将其获取并显示至DMD伺服端的显示输出端口，送入对应的受控DMD控制板；S5：主控服务端反馈自身设备无图像更新或已更新完成后，重复上述流程。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：1、本专利技术使用造价相对廉价但主打视频输出的ARM核心开发板为DMD控制模块提供视频图像输入，此基于HDMI/VGA/DVI等通用接口的伺服方式可以兼容市面上绝大多数的DMD控制板，对部分其他SLM控制板也是适用的，将极大的减少重复无意义的工程部署；2、本专利技术使用路由器作为组网系统，使集群控制系统的各部分得以互相通信，采用TCP/IP协议，支持以极高的速率实时传输所需的视频图像信息，尤其新颖的是，相对于其他易于想到的集群控制方法，本专利技术提供的方法采用异步数据交换，这使得集群规模的扩大几乎不影响信息传输质量。3、本专利技术的DMD伺服端主动从网络上的主控服务端获取视频图像信息并通过HDMI/VGA/DVI等常见视频图像信息传输接口输入DMD主控板，由上述DMD伺服端构成的集群具备普遍适用和集群的规模不影响传输速率。4、本专利技术的主控服务端通过触摸显示器与用户交互，通过网络与电源管理模块通信以控制DMD伺服端电源状态，便于远程管理。附图说明图1是本专利技术的第一实施例的框架示意图；图2是本专利技术的第二实施例的工作流程图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本专利技术的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本专利技术的实施例所述
的技术人员所理解。图1是本专利技术第一实施例的框架示意图。如图1所示，DMD集群控制系统包括主控服务端100、DMD伺服端201～203或更多、组网系统300、电源管理模块400，主控服务端100由计算机硬件、联网硬件和人机交互面板构成，DMD伺服端201～203由智能硬件、联网硬件和视频输出卡构成，组网系统300由联网硬件构成，电源管理模块400由变压器、继电器、联网硬件构成，DMD晶片501～503或更多为需要受控的DMD控制板，与DMD伺服端201～203或更多构成需要受控的DMD集群600。本专利技术的DMD集群控制系统能将DMD集群的控制简单化、高效化，支持远程、实时、高速地为DMD晶片提供视频图像信息，这对微纳光学等相关科研进程有极大的前瞻推动能力。在本专利技术的一个实施例中，采用型号为LATTEPANDA的集成windows开发板作为主控服务端100，所述联网硬件已集成在该开发板上，在该开发板上运行的操作系统中应部署有基础的应用程序。在本专利技术的一个实施例中，采用触摸显示器作为人机交互面板，该面板具备输入、输出信息的功能。在本专利技术的一个实施例中，采用多个型号为全志A9核心的arm安卓开发板作为DMD伺服端201～203，所述联网硬件和视频输出卡本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种普遍适用的DMD集群控制系统，其特征在于，包括主控服务端、DMD伺服端、组网系统、电源管理模块，所述主控服务端由计算机硬件、联网硬件和人机交互面板构成，所述DMD伺服端由智能硬件、联网硬件和视频输出卡构成，所述组网系统由联网硬件构成；所述电源管理模块由变压器、继电器、联网硬件构成。

【技术特征摘要】
1.一种普遍适用的DMD集群控制系统，其特征在于，包括主控服务端、DMD伺服端、组网系统、电源管理模块，所述主控服务端由计算机硬件、联网硬件和人机交互面板构成，所述DMD伺服端由智能硬件、联网硬件和视频输出卡构成，所述组网系统由联网硬件构成；所述电源管理模块由变压器、继电器、联网硬件构成。2.根据权利要求1所述的一种普遍适用的DMD集群控制系统，其特征在于，采用集成windows开发板作为主控服务端的一部分，所述联网硬件已集成在开发板上。3.根据权利要求2所述的一种普遍适用的DMD集群控制系统，其特征在于，所述人机交互面板采用触摸显示器，所述触摸显示器具备输入、输出信息的功能。4.根据权利要求1所述的一种普遍适用的DMD集群控制系统，其特征在于，所述DMD伺服端采用基于arm核心的安卓开发板，所述联网硬件和视频输出卡均已集成在开发板上。5.根据权利要求4所述的一种普遍适用的DMD集群控制系统，其特征在于，所述DMD伺服端无需对用户的显示输出，板载显示输出直接与DMD控制板的相应视频输入接口电性连接。6.根据权利要求1所述的一种普遍适用的DMD集群控制系统，其特征在于，所述组网系统采用路由器，所述组网系统将上述各部件互相连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：王璐明，张志敏，罗宁宁，肖海峰，马龙，
申请(专利权)人：南昌航空大学，
类型：发明
国别省市：江西,36