基于数据总线的长距离数据传输方法及智能灯具控制方法技术

本发明专利技术提供一种基于数据总线的长距离数据传输方法及智能灯具控制方法，该数据传输方法包括主控制器通过数据总线向数据扩展模块发送数据；数据扩展模块包括主设备数据传输电路与至少一个子设备数据传输电路，主设备数据传输电路的第一通信芯片接收主控制器发送的数据后，第一光电耦合器向第一反相器输出数据，经过第一反相器的数据输出至微处理器，微处理器向子设备数据传输电路发送数据；微处理器接收子设备数据传输电路发送的数据后，向第一反相器输出数据，并经过第二光电耦合器后输出至第一通信芯片。该智能灯具控制方法应用上述的数据传输方法。本发明专利技术能够避免数据总线的干扰信号对微处理器造成干扰。

【技术实现步骤摘要】
基于数据总线的长距离数据传输方法及智能灯具控制方法
本专利技术涉及数据传输的
，具体地，是一种基于数据总线的长距离数据传输方法及智能灯具控制方法。
技术介绍
随着智能家居技术的发展，现在的家用电器越来越智能化，智能灯具是一种常见的智能电器。现有的一些智能灯具具有远程通信的功能，例如智能灯具内设置有控制器，控制器通过通信芯片接收外部发送的控制信号，并且控制智能灯具的工作，例如调节智能灯具的发光亮度或者色温等。其中，DMX512通信协议是一种常见的用于智能灯具与外部控制设备进行通信的协议。DMX512通信协议是一种数字化娱乐灯光设备领域的通用控制协议，被广泛应用于娱乐照明行业，该通信协议因其简单、实用和高效的特点，在包括电脑灯在内的各种舞台效果灯、调光控制器、控制台、换色器、电动吊杆等各种舞台灯光设备中得到了广泛的应用。通过DMX512通信协议，可将市场上不同的信号类型的智能灯具进行统一控制，不管被控的智能灯具是什么类型，主控制器均可以实现预期的控制效果。RDM协议是一种远程交互协议，用于弥补DMX512通信协议单向性及连续性的缺陷，RDM协议可在DMX512通信协议的物理拓扑网络下运行，几乎不需要更改任何硬件修改，只需在DMX512通信协议上增加RDM协议即可，并且可远程设置或获取DMX节点设备的参数，例如DMX地址、灯具状态、设备运行状态等等。不管是RDM协议还是DMX512通信协议，其所运行的硬件环境都是基于RS485总线实现的，即主控制器需要通过RS485总线将控制信号发送至智能灯具，智能灯具将当前状态等数据通过RS485总线发送至智能灯具。然而，由于智能灯具与主控制器之间的距离较长，导致RS485总线的长度也较长，因此在一些电磁环境复杂的场合、长距离和多个子设备的环境下，主控制器发送的数据容易受到环境信号的干扰，导致环境信号耦合至数据总线上形成差模干扰。另一方面，长距离的数据传输过程中，传输的数据衰减容易导致信号差错，多个子设备带载共存时候，信号的电压被降低，导致主控制器发送的指令不能被子设备正确执行，从而出现灯光意外闪烁或丢失控制信息、电机意外转动等情况。例如，当建筑立面/舞台灯光照明等可调光设备搭配用于调节灯具照射角度的电动机使用时，由于公用电源线路和布线方式等原因，电机启停时容易对通信线路造成干扰，电机启停时所产生的脉冲信号会导致灯光意外闪烁或丢失控制信息，严重影响整体视觉效果。实际英译中，通过RS485总线实现主控制器与多台子设备进行的通信，存在以下的问题：首先，一条RS485总线只能通过串口连接一台主控制器，同一时间只能完成一台主控制器与一台子设备之间的通信，如果同一时间有两个或两个以上主控制器都向总线发送广播信号，需要读取子设备的数据，就会相互干扰造成总线数据冲突。其次，目前大多数RS485总线的接线都是半双工两线制，也就是同一时间只能有一台子设备发送数据，如果多台子设备在同一时间发送数据，会造成通信路的电平混乱，导致传输的数据失真。最后，RS485总线上的主控制器对子设备采取依次轮询的方式进行访问，通信效率低，无法实时读取数据。
技术实现思路
本专利技术的第一目的是提供一种有效避免电磁干扰的基于数据总线的长距离数据传输方法。本专利技术的第二目的是提供一种应用上述基于数据总线的长距离数据传输装置的智能灯具控制方法。为实现本专利技术的第一目的，本专利技术提供的基于数据总线的长距离数据传输方法包括主控制器通过数据总线向数据扩展模块发送数据；数据扩展模块包括主设备数据传输电路与至少一个子设备数据传输电路，主设备数据传输电路的第一通信芯片接收主控制器发送的数据后，第一光电耦合器向第一反相器输出数据，经过第一反相器的数据输出至微处理器，微处理器向子设备数据传输电路发送数据；微处理器接收子设备数据传输电路发送的数据后，向第一反相器输出数据，并经过第二光电耦合器后输出至第一通信芯片。由上述方案可见，第一通信芯片发送的数据经过第一光电耦合器后发送至微处理器，这样可以有效避免数据总线上的信号对微处理器接收到的数据造成电磁干扰，即使数据总线上的信号收到共模电压的干扰而导致信号电压过高，也不会影响微处理器的工作，从而提高数据扩展模块的抗干扰能力。一个优选的方案是，微处理器接收到第一反相器输出的数据后，对所接收到的数据的信号波形进行整形。由于经过长距离的信号传输，微处理器所接收到的信号的电平已经发生衰减，为此，通过对信号波形进行整形，可以有效恢复信号的波形，确保通信数据能够在正确的传输。进一步的方案是，微处理器对所接收到的数据的信号波形进行整形包括：将所接收到的数据的信号波形调整为预设波形。由此可见，将微处理器将波形进行整形后，可以使得输出的波形满足预设波形的要求，有利于后级电路正确识别该信号。更进一步的方案是，微处理器对所接收到的数据的信号波形进行整形包括：判断所接收到的数据的信号波形持续时间是否小于预设时间，如是，删除所接收到的数据。由此可见，针对持续时间较短的信号，可以认为该信号为干扰信号，直接将该数据删除，可以避免干扰信号对通信的影响。更进一步的方案是，子设备数据传输电路的数量为二路以上，多个子设备数据传输电路以时分复用的方式与微处理器进行通信。可见，多个子设备数据传输电路发送的数据不会相互串扰，微处理器可以区分每一个子设备数据传输电路所传送的数据，从而确保各子设备能够正确执行主控制器发出的指令。更进一步的方案是，微处理器将所接收到的数据存储在数据缓存器中，并按时间顺序将所接收到的数据发送至多个子设备数据传输电路。可见，数据缓存器按照先进先出的方式存储数据，可以确保发送至多个子设备数据传输电路的数据是准确的。更进一步的方案是，子设备数据传输电路的第二通信芯片接收外部的数据后，通过第三光电耦合器向第二反相器输出信号，经过第二反相器的数据输出至微处理器。由此可见，第二通信芯片发送的数据经过第三光电耦合器后发送至微处理器，这样可以有效避免智能灯具所传送的信号对微处理器接收到的数据造成电磁干扰，即使第二通信芯片所接收到的信号收到共模电压的干扰而导致信号电压过高，也不会影响微处理器的工作，从而提高数据扩展模块的抗干扰能力。更进一步的方案是，微处理器向子设备数据传输电路发送数据包括：微处理器通过第二反相器输出数据，并经过第四光电耦合器后输出至第二通信芯片。可见，第二通信芯片与微处理器之间的通信需要经过第四光电耦合器，因此，外部的信号并不会直接传送至微处理器，可以避免微处理器接收到的信号收到外部信号的干扰。为实现上述的第二目的，本专利技术提供的智能灯具控制方法包括主控制器应用上述的基于数据总线的长距离数据传输方法与多个智能灯具进行通信，其中，每一个子设备数据传输电路通过第二通信芯片与一个智能灯具进行通信。一个优选的方案是，智能灯具向第二通信芯片发送数据或者接收来自第二通信芯片的数据。附图说明图1是本专利技术智能灯具控制系统实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于数据总线的长距离数据传输方法，其特征在于，包括：/n主控制器通过数据总线向数据扩展模块发送数据；/n所述数据扩展模块包括主设备数据传输电路与至少一个子设备数据传输电路，所述主设备数据传输电路的第一通信芯片接收所述主控制器发送的数据后，通过第一光电耦合器向第一反相器输出数据，经过所述第一反相器的数据输出至微处理器，所述微处理器向所述子设备数据传输电路发送数据；/n所述微处理器接收所述子设备数据传输电路发送的数据后，向所述第一反相器输出数据，并经过第二光电耦合器后输出至所述第一通信芯片。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于数据总线的长距离数据传输方法，其特征在于，包括：
主控制器通过数据总线向数据扩展模块发送数据；
所述数据扩展模块包括主设备数据传输电路与至少一个子设备数据传输电路，所述主设备数据传输电路的第一通信芯片接收所述主控制器发送的数据后，通过第一光电耦合器向第一反相器输出数据，经过所述第一反相器的数据输出至微处理器，所述微处理器向所述子设备数据传输电路发送数据；
所述微处理器接收所述子设备数据传输电路发送的数据后，向所述第一反相器输出数据，并经过第二光电耦合器后输出至所述第一通信芯片。


2.根据权利要求1所述的基于数据总线的长距离数据传输方法，其特征在于：
所述微处理器接收到所述第一反相器输出的数据后，对所接收到的数据的信号波形进行整形。


3.根据权利要求2所述的基于数据总线的长距离数据传输方法，其特征在于：
所述微处理器对所接收到的数据的信号波形进行整形包括：将所接收到的数据的信号波形调整为预设波形。


4.根据权利要求2所述的基于数据总线的长距离数据传输方法，其特征在于：
所述微处理器对所接收到的数据的信号波形进行整形包括：判断所接收到的数据的信号波形持续时间是否小于预设时间，如是，删除所接收到的数据。


5.根据权利要求1至4任一项所述的基于数据总线的长距离数据传输...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：珠海雷特科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44