支持逻辑组地址的DMX512景观照明管控系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种支持逻辑组地址的ＤＭＸ５１２景观照明管控系统及方法。系统包括上层的Ｉｎｔｅｒｎｅｔ管理网和下层的多个ＤＭＸ５１２控制网；管理网和控制网经Ｉｎｔｅｒｎｅｔ／ＤＭＸ５１２网关交换信息，网关作为Ｉｎｔｅｒｎｅｔ管理网节点与ＰＣ管理机相连，同时又兼作ＤＭＸ５１２控制网的主控器；每个ＤＭＸ５１２控制网由一个主控器和多个从控器组成，在从控器物理地址基础上，离线设置逻辑组地址，以及从控器逻辑组地址对应的操作参数；ＤＭＸ５１２控制网在线运行时，采用逻辑组地址实现场景照明等复杂功能。本发明专利技术的优点是：ＤＭＸ５１２控制网支持逻辑组地址并向下兼容物理地址寻址的标准ＤＭＸ５１２产品，逻辑组地址能高效可靠的实现场景照明等复杂功能；控制网既可独立运行，又可借助管理网集成运行，克服了ＤＭＸ５１２控制通道有限的固有缺陷。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及基于DMX512的景观照明控制
，尤其涉及一种支持逻 辑组地址的DMX512景观照明管控系统及方法。
技术介绍
DMX512是美国剧场技术协会(USITT)制定的数字多路复用协议，其初 衷是实现舞台、剧院、演播室的设备控制器，特别是灯光设备控制器的兼容性。 虽然DMX512尚未列入国际标准，但由于它的简单性、高效性和实用性，业已 得到全球生产厂商和用户的广泛支持，是事实上的国际标准。尽管基于TCP/IP 协议的灯光控制系统己取得长足进展，但DMX512仍是舞台、剧院、演播室灯 光控制领域中应用最广泛的协议，尤其在灯光控制系统的末端，DMX512控制 方式的主导地位勿容置疑。DMX512是一点对多点的主从式通信协议，协议规定数据采用数据包的形 式异步串行在主从机之间传输，数据传输的波特率为250Kb/s，即每位的传输时 间为4us;每个数据包以一个不短于88us、不超过ls的低电平信号，紧随一个 不短于8us高电平信号作为起始标志，之后就是数据帧部分——包括一个起始码 和最多512个数据帧，发送数据帧的序号减1对应控制通道号(控制通道的物 理地址)；协议规定默认起始码帧为零，数据帧由1位低电平起始位、8位数据 的数据域和2位高电平停止位共11位组成；数据帧之间、数据包之间可以有， 也可以没有时间间隔。不难得出DMX512数据包更新速率的理论上限为 44.115Hz。工程实施中数据通信的可靠与稳定是第一位的，因此数据帧间、数据 包间常设置时间间隔，以提升通信的可靠性与稳定性；另一方面，景观和水景 照明需与喷嘴、水型、音乐等配合，必须给机械运动预留ms级的时间。上述原因导致实际的数据包更新率通常仅为几Hz，无法满足景观照明的要求。LED景观照明采用RGB三色光发射二极管，因此控制每个LED灯具的 DMX512从控器需配置3个控制通道，即DMX512控制网最多只能支持以170 个LED灯具为上限的小规模景观照明系统。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有DMX512景观照明系统控制通道有限，实现场景 照明等复杂功能时带宽利用率欠佳的两大缺陷，提供一种支持逻辑组地址的 DMX512景观照明管控系统及方法。支持逻辑组地址的DMX512景观照明管控系统包括上层的Internet管理网和 下层的多个DMX512控制网；上层的Internet管理网和下层的多个DMX512控 制网经Internet/DMX512网关交换信息，Intemet/DMX512网关作为Internet管理 网节点与PC管理机相连，同时Internet/DMX512网关又兼作下层的DMX512控 制网的主控器；所述的上层Internet管理网由一台PC管理机、多块 Internet/DMX512网关组成，PC和网关通过Internet互连；所述的下层每个 DMX512控制网由一个主控器和多个从控器组成，在从控器物理地址基础上， 离线设置逻辑组地址，以及从控器逻辑组地址对应的操作参数；所述的 Internet/DMX512网关包括依次相连的Internet控制模块ENC28J60、扩展存贮芯 片AT29C020的主控模块ATmegal28、 RS485控制模块MAX485， ENC28J60采 用RJ45与Internet管理网相连，MAX485采用五芯XLR与DMX512控制网相 连；PC管理机的命令或数据打包成Internet数据包发送，ATmega32的TCP/IP 协议栈解析数据包提取PC管理机的命令或数据，命令或数据根据DMX512协 议栈封装成DMX512数据包，并经MAX485发送到DMX512控制网；DMX512 控制网至PC管理机的信息传输处理流程是上述过程的逆过程。所述的一种支持逻辑组地址的DMX512景观照明管控系统，其特征在于所 述的下层控制网包括多个接入管理网的并列DMX512控制网；每个DMX512控 制网由一个主控器和多个从控器组成，主控器兼作Internet/DMX512网关，主控 器与从控器通过DMX512互连；从控器包括RS485控制模块、机械式9位插针 物理地址编码模块、主控模块ATmega32、 LED灯驱动模块和LED灯板、电源 整流模块、重启模块、晶振模块和通讯状态显示模块，主控模块ATmega32分别 与重启模块、晶振模块、RS485控制模块、LED灯驱动模块、通讯状态显示模 块相连，RS485控制模块采用五芯XLR接入DMX512总线，LED灯驱动模块 与LED灯板相连，电流模块与各器件相连。所述的系统的支持逻辑组地址的DMX512景观照明管控方法包括离线逻辑 组地址设置和在线运行两部分，离线逻辑组地址设置包括如下步骤1)设置DMX512从控器控制通道的逻辑组地址，主控器向DMX512总线 发送起始码"OxfO"的数据包，各数据帧的序号减1为控制通道号，数据包中与发 送的逻辑组地址编号相关的控制通道，其对应的数据帧所属数据域是逻辑组地 址编号，与发送逻辑组地址编号无关的控制通道，其对应的数据帧所属数据域 值为"0";2) 反码设置DMX512从控器控制通道的逻辑组地址，主控器向DMX512 总线发送起始码"Oxfl"的数据包，数据包中与发送的逻辑组地址编号相关的控制 通道，其对应的数据帧所属数据域是逻辑组地址编号的反码，与发送逻辑组地 址编号无关的控制通道，其对应的数据帧所属数据域值为"255"，反码用于从 控器校验逻辑组地址编号；3) 设置DMX512从控器控制通道逻辑组地址的操作参数，主控器向 DMX512总线发送起始码"0xf2"的数据包，各数据帧的序号减1为控制通道号, 数据包中与发送的逻辑组地址编号相关的控制通道，其数据帧所属数据域表示 该控制通道上述逻辑组地址的操作参数，与发送逻辑组地址编号无关的控制通 道，其对应的数据帧所属数据域值为"0";4) 反码设置DMX512从控器控制通道逻辑组地址的操作参数，主控器向 DMX512总线发送起始码"0xf3"的数据包，数据包中与发送的逻辑组地址编号相 关的控制通道，其对应的数据帧所属数据域表示该控制通道上述逻辑组地址的 操作参数反码，与发送逻辑组地址编号无关的控制通道，其对应的数据帧所属 数据域值为"255"，反码用于从控器校验逻辑组地址的操作参数；5) 从控器读入逻辑组地址编号和编号反码，操作参数和操作参数反码，采 用异或运算判断逻辑组地址和操作参数，存储正确的逻辑组地址和对应的操作参数，记录设置错误信息；6) 重复步骤l) 步骤5)，逐一绑定从控器控制通道的其余逻辑组地址和 对应逻辑组地址的操作参数，单个控制通道允许配置最多254个逻辑组地址， 特定的逻辑组地址可分属不同的控制通道，并指派各自的操作参数；7) 主控器向DMX512总线发送起始码"0xf4"的数据包进行控制通道设置情 况查询，各数据帧的序号减l为控制通道号，数据包只有一个数据帧非0，非0 数据帧数据域表示对应控制通道绑定的逻辑组地址编号，被查询的从控器通过 第二数据线data2返回起始码为"0xf5"和"Ox伤"的二个数据包，数据包各数据帧 的序号减1为控制通道号，数据包只有一个数据帧非0，起始码为"0xf5"的数 据包，其非0数据帧数据域表示对本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种支持逻辑组地址的ＤＭＸ５１２景观照明管控系统，其特征在于包括上层的Ｉｎｔｅｒｎｅｔ管理网和下层的多个ＤＭＸ５１２控制网；上层的Ｉｎｔｅｒｎｅｔ管理网和下层的多个ＤＭＸ５１２控制网经Ｉｎｔｅｒｎｅｔ／ＤＭＸ５１２网关交换信息，Ｉｎｔｅｒｎｅｔ／ＤＭＸ５１２网关作为Ｉｎｔｅｒｎｅｔ管理网节点与ＰＣ管理机相连，同时Ｉｎｔｅｒｎｅｔ／ＤＭＸ５１２网关又兼作下层的ＤＭＸ５１２控制网的主控器；所述的上层Ｉｎｔｅｒｎｅｔ管理网由一台ＰＣ管理机、多块Ｉｎｔｅｒｎｅｔ／ＤＭＸ５１２网关组成，ＰＣ和网关通过Ｉｎｔｅｒｎｅｔ互连；所述的下层每个ＤＭＸ５１２控制网由一个主控器和多个从控器组成，在从控器物理地址基础上，离线设置逻辑组地址，以及从控器逻辑组地址对应的操作参数；所述的Ｉｎｔｅｒｎｅｔ／ＤＭＸ５１２网关包括依次相连的Ｉｎｔｅｒｎｅｔ控制模块ＥＮＣ２８Ｊ６０、扩展存贮芯片ＡＴ２９Ｃ０２０的主控模块ＡＴｍｅｇａ１２８、ＲＳ４８５控制模块ＭＡＸ４８５，ＥＮＣ２８Ｊ６０采用ＲＪ４５与Ｉｎｔｅｒｎｅｔ管理网相连，ＭＡＸ４８５采用五芯ＸＬＲ与ＤＭＸ５１２控制网相连；ＰＣ管理机的命令或数据打包成Ｉｎｔｅｒｎｅｔ数据包发送，ＡＴｍｅｇａ３２的ＴＣＰ／ＩＰ协议栈解析数据包提取ＰＣ管理机的命令或数据，命令或数据根据ＤＭＸ５１２协议栈封装成ＤＭＸ５１２数据包，并经ＭＡＸ４８５发送到ＤＭＸ５１２控制网；ＤＭＸ５１２控制网至ＰＣ管理机的信息传输处理流程是上述过程的逆过程。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王慧芬，吴明光，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：86[中国|杭州]