一种ＤＭＸ５１２通信链路及其方法技术

本发明专利技术公开了一种ＤＭＸ５１２通信链路及其方法，用于ＤＭＸ５１２灯具控制系统中，作为ＤＭＸ信号解码器与被控灯具的数据传输信道，ＤＭＸ５１２通信链路包括ＤＭＸ信号解码器、ＤＭＸ５１２通信链路和灯具收发装置，ＤＭＸ信号解码器与灯具收发装置之间通过相线Ｌ、零线Ｎ、地线Ｇ和数据线Ｄａｔａ连接。方法包括（一）发送链路和（二）接收链路过程。本发明专利技术降低了系统的布线成本，同时提高了数据总线驱动能力，使所述的ＤＭＸ信号解码器实现长距离驱动多个ＤＭＸ５１２灯具。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及灯具控制
，具体涉及一种应用于DMX512灯具控制系统的 DMX512通信链路及其方法。
技术介绍
LED灯具被广泛应用于舞台、街道等建筑物的装饰上。目前的LED灯具控制系统常 采用总线控制方式。DMX512总线协议是USITT(美国剧场技术协会)在1986年发布的一 种舞台灯光控制协议，现已成为国际通用的标准协议，被各种灯光控制系统广泛采用。标准 的匿X512总线协议规定特定长度的数据帧，每个数据帧的数据容量为513个字节，其中包 含一个字节的起始码。总线控制方式一般采用DMX512总线协议进行控制，每个产品设置唯 一的地址，一帧数据最多可包含512个字节的数据，一条数据通道最多可以控制170个RGB 全彩LED照明产品。 然而，目前的DMX512灯具控制系统大多直接通过RS485或RS422总线将DMX控制 器与灯具相连接，这种连接方式需要两路差分信号线，再加上电源线(相线、零线、地线)， 则需要5路线。显然，这种链路在长距离通信的情况下会占用比较多的资源，因此设计一种 新的通信链路来代替这种差分信号链路是可行的。
技术实现思路
针对上述提到的目前DMX512灯具控制系统的通信链路存在的问题，本专利技术提出 一种可以解决这些问题的DMX512通信链路及其方法。 —种DMX512通信链路，用于DMX512灯具控制系统中，作为DMX信号解码器与被控 灯具的数据传输信道，DMX512通信链路包括DMX信号解码器、DMX512通信链路和灯具收发 装置，DMX信号解码器与灯具收发装置之间通过相线L、零线N、地线G和数据线Data连接。 所述DMX512通信链路的一端通过5线信号地GND、发送信号T+、发送信号T-、接 收信号R+、接收信号R-，匿X512接口连接匿X信号发生器，另一端连接匿X512灯具。 匿X信号解码器包括匿X信号解码器MCU和解码器收发电路，匿X信号解码器 MCU连接解码器收发电路；灯具收发装置包括灯具收发电路和灯具MCU，收发电路连接灯具 MCU。 所述DMX信号解码器MCU通过DMX信号解码器内置MCU的通用异步收发器UART2 的TX2、 RX2连接解码器收发电路。 所述灯具收发电路通过灯具内置MCU的通用异步收发器UART的RX1、 TX1连接灯 具MCU。 所述解码器收发电路由光电隔离输出集成电路Ul、光电隔离输入集成电路U2、电 压放大电路U3、功率缓冲电路U4组成，光电隔离输出电路Ul输入连接DMX信号解码器MCU 的TX2 ，输出经电阻R5 、 R6连接电压放大电路U3 ，电压放大电路U3输出经电阻R9连接功率 缓冲电路U4，功率缓冲电路U4输出经电阻R10、可变电阻RFC输出数据Data。4 所述DMX512通信链路的灯具收发电路由M0SFET功率管Ql、高速比较器U5、光电 隔离输入集成电路U6、光耦器件U7组成，数据总线上的24VDC信号经Rll与R12分压后降 为TTL电平，供给高速比较器U5，然后经高速比较器U5实现信号整形，最后经光电隔离输入 集成电路U6光电隔离与灯具MCU(109)的串口 RX1脚连接， 灯具MCU的串口 TX1连接光耦器件U7，光耦器件U7输出连接M0SFET功率管Ql输 入。 将TTL电平转换成24V高电压逻辑电平，采用单数据总线进行数据传输，单数据总 线以市电零线为参考地。 以总线的方式与DMX512灯具相连，可以长距离驱动多个DMX512灯具。 —种匿X512通信链路方法，工作过程包括( 一 )发送链路和(二 )接收链路( — )发送链路 发送链路由匿X信号解码器的发送支路与灯具的接收支路构成，其中，匿X信号解 码器的发送支路由光电隔离电路U1、信号放大电路及功率缓冲电路构成，从匿X信号解码 器内置MCU的通用异步收发器UART2的TX2引脚发出的TTL电平的信号先后经过上述电路 转换成24V高电压逻辑电平，光电隔离电路U1使DMX信号解码器(106)内置MCU与后级的 24VDC信号处理电路实现电气隔离，信号经过光电隔离电路U1后，实现了隔离和反相，电压 放大电路U3被接成弱反馈的比较器电路，VCC经R6和R8分压后向电压放大电路U3输入 2. 5V的参考电压；经过光电隔离电路U1和电压放大电路U3的两次反相，放大后的信号与 原始TTL信号一样为正逻辑电平信号，功率缓冲电路U4是电压跟随式功率缓冲器件，长距 离驱动多个灯具，信号经过DMX信号解码器(103)发送支路后到达灯具(104)的接收支路， 灯具(104)的接收支路由分压整形电路和光电隔离电路构成，数据总线上的24VDC信号经 Rll与R12分压后降为TTL电平，供给高速比较器U5，实现信号整形，最后经光电隔离输入 集成电路U6，光电隔离与灯具MCU(109)的串口 RX1脚连接； (二)接收链路 接收链路由灯具(104)的发送支路与DMX信号解码器(103)的接收支路构成，灯 具(104)的发送支路由光耦器件U7和MOSFET功率管Ql构成，当灯具内置MCU的UART的 TX1引脚输出低电平时，光耦器件U7输出高电平，M0SFET功率管Ql导通，其漏源极2、3引 脚电压约为OV，此时，在匿X信号解码器(103)的接收支路上，光电隔离输入集成电路U2输 入导通，输出低电平至DMX信号解码器MCU串口 RX2脚；当灯具MCU(109)的串口 TX1引脚 输出高电平时，光耦器件U7输出低电平，MOSFET功率管Ql截止，截止时漏源极2、3引脚间 的阻值非常大，此时，由于功率缓冲电路U4 —直输出24VDC，使匿X信号解码器(103)接收 支路上的光电隔离输入集成电路U2输入截止，输出高电平至DMX信号解码器内置MCU(106) 的UART2的RX2脚。 有益效果 本专利技术将TTL电平转换成24V高电压逻辑电平，采用单数据总线，并以市电中的 零线(N)为参考地，这种思路避免了传统两路差分数据线的资源浪费，提高了总线的驱动 能力，同时避免了长线传输可能带来的干扰，保证了系统的可靠性。本专利技术降低了系统的 布线成本，同时提高了数据总线驱动能力，使所述的匿X信号解码器实现长距离驱动多个 DMX512灯具。附图说明 图1是本专利技术DMX512协议的灯光控制系统的框图； 图2是本专利技术的DMX512通信链路结构框图； 图3是本专利技术DMX512通信链路的DMX信号解码器收发电路； 图4是本专利技术DMX512通信链路的灯具收发电路。具体实施例方式下面结合附图进行详细说明，以便对本专利技术的技术特征进行更深入的诠释。 图1所示的是本专利技术的DMX512通信链路所在的DMX512灯具控制系统的框图。系 统主要由上位机101、DMX512信号发生器102、DMX信号解码器103以及灯具104四部分组 成。上位机IOI内置一个控制软件，该软件通过以太网接口配置DMX信号发生器工作参数 及发送灯光控制信号。匿X信号发生器102根据接收到的信号，发送标准的匿X512信号。 DMX信号解码器103收到DMX信号发生器的控制信号后，进行数据的解码和校验，并将信号 重新编码发送给灯具104。 DMX信号解码器以总线的方式与DMX512灯具相连，可以驱动多 个DMX512灯具104。灯具1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种ＤＭＸ５１２通信链路，用于ＤＭＸ５１２灯具控制系统中，作为ＤＭＸ信号解码器与被控灯具的数据传输信道，ＤＭＸ５１２通信链路包括ＤＭＸ信号解码器（１０３）、ＤＭＸ５１２通信链路和灯具收发装置（１０５），其特征在于，ＤＭＸ信号解码器（１０３）与灯具收发装置（１０５）之间通过相线Ｌ、零线Ｎ、地线Ｇ和数据线Ｄａｔａ连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡如海，黄以华，廖世文，刘燕林，张健翀，张耀天，
申请(专利权)人：广州中大中鸣科技有限公司，中山大学，
类型：发明
国别省市：81[中国|广州]