基于DMX512协议的灯光控制信号无线传输设计

基于D M X 512协议的无线通信照明控制系统设计*张玉杰,高深圳(陕西科技大学电气与信息工程学院,西安710021)*基金项目:西安市科技计划项目 基于物联网技术的智能照明系统研发(项目编号:2017068C G /R C 031(S X K D 006));陕西省科技计划项目 基于物联网技术的智能照明控制系统研发与应用示范(项目编号:2017G Y 091)㊂摘要:针对D M X 512协议主从控制器采用双绞线进行通信,在一些不便布线的场合布线困难的问题,提出一种D M X 512协议的扩展方法㊂将无线通信和传统双绞线相结合,无线主控器与D M X 512总线连接,其中无线主控制器和无线从控制器采用基于C C 1101无线通信方式,主控制器将来自D M X 512总线的数据转换成无线形式发送给从控制器,从控制器作为单个灯具节点进行调光操作㊂在布线困难的地方采用无线通信的方式解决了布线困难的问题㊂关键词:D M X 512协议;无线通信;C C 1101中图分类号:T N 923 文献标识码:AW i r e l e s s C o m m u n i c a t i o n L i g h t i n g C o n t r o l S ys t e m B a s e d o n D M X 512P r o t o c o l Z h a n g Y u ji e ,G a o S h e n z h e n (C o l l e g e o f E l e c t r i c a l a n d I n f o r m a t i o n E n g i n e e r i n g ,S h a n g x i U n i v e r s i t y o f S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y,X i a n 710021,C h i n a )A b s t r a c t :B e c a u s e t h e D M X 512p r o t o c o l m a s t e r c o n t r o l l e r a n d s l a v e c o n t r o l l e r u s e s t w i s t e d p a i r f o r c o mm u n i c a t i o n ,s o i n s o m e i n c o n v e n -i e n t c a b l i n g o c c a s i o n s ,i t i s d i f f i c u l t y t o w i r e .I n t h e p a p e r ,a n e x t e n s i o n m e t h o d o f D M X 512p r o t o c o l i s p r o po s e d ,w h i c h c o m b i n e s t h e w i r e l e s s c o mm u n i c a t i o n a n d t h e t r a d i t i o n a l t w i s t e d -pa i r c o mm u n i c a t i o n m e t h o d .T h e w i r e l e s s h o s t c o n t r o l l e r i s c o n n e c t e d w i t h D M X 512b u s .T h e w i r e l e s s h o s tc o n t r o l l e r a nd s l a ve c o n t r o l l e r c o mm u n i c a t e w i t h e a c h o t h e r t h r o u gh t h e C C 1101.T h e h o s t c o n t r o l l e r c o n v e r t s t h e d a t a f r o m t h e D M X 512b u s i n t o t h e w i r e l e s s f o r m a n d t r a n s m i t s i t t o t h e s l a v e c o n t r o l l e r ,t h e n t h e s l a v e c o n t r o l l e r p e r f o r m s t h e d i mm i n go p e r a t i o n a s a s i n g l e l i g h t i n g f i x t u r e n o d e .T h e w i r e l e s s c o mm u n i c a t i o n i s u s e d w h e r e t h e w i r i n g i s d i f f i c u l t ,t h u s t h e p r o b l e m o f w i r i n gd i f f i c u l t yi s s o l v e d .K e y wo r d s :D M X 512p r o t o c o l ;w i r e l e s s c o mm u n i c a t i o n ;C C 1101引 言智能照明控制系统可满足人们对优质㊁高效㊁舒适的照明环境的要求,由于其可观的节能效果及光源寿命的延长,可以降低运行成本,极大改善了运营维护人员工作条件,有效降低了维护的工作强度[1]㊂D M X 512协议(D i g i t a l M u l t i pl e X 512),全称为数字多路复用协议,广泛应用在舞台灯光㊁景观照明等场合㊂标准D M X 512协议设计用来从一个单独控制器到一个或多个接收器之间传递重复的控制数据,控制调光器㊁其他灯光控制设备和相关的设备[2]㊂根据D M X 512数据传输率的要求以及控制网络的分散特点,其物理层的设计采用差分接发的方式,采用主从式结构,总线用一对双绞线实现调光台与调光器相接㊂标准D M X 512协议规定主从控制器采用双绞线进行通信,在实际应用中存在着布线不便㊁施工难度大等问题㊂在一些特殊场合(比如大楼玻璃幕墙㊁水上灯光表演),布线困难,且布线会影响美观㊂建立无线的通信方式是解决以上问题的思路之一[3]㊂本文提出一种D M X 512协议的扩展方法,采用将无线通信和传统双绞线结合的通信方式,无线主控器与D M X 512总线连接,主控制器和从控制器采用基于C C 1101无线通信方式,主控制器将来自D M X 512总线的数据转换成无线形式发送给从控制器,从控制器作为单个的灯具节点进行调光操作㊂在布线困难的地方采用无线通信方式,从而解决了布线困难的问题㊂1 系统总体方案1.1 D M X 512协议D M X 512协议最早是由美国剧院技术协会(U S I T T )制定,主要是解决舞台㊁剧场等照明场合常用的调光设备互相兼容性的问题㊂D M X 512协议规定数据以数据包的形式通过异步通信的方式进行传输㊂每个数据包由若干数据帧组成,每帧数据包括1位低电平起始位㊁8位数据位和2位高电平停止位㊂数据传输率为250K b /s,位速率的传输时间为4μs ,数据包按顺序传送,每个包最多容纳513个数据帧(起始码和最多512个通道数据)[4]㊂D M X 512协议帧格式如图1所示㊂图1 D M X 512的数据帧格式1.2 无线通信选型C C 1101是一款针对极低功耗㊁射频频段在433/868/915MH z 应用的无线传输芯片,能够提供对数据包处理㊁接收信号强度指示㊁突发传输㊁数据缓冲㊁空闲信道评估㊁链路质量指示以及无线唤醒等功能的硬件支持[5]㊂C C 1101具有可编程的数据传输速率,数据传输速率设置范围为1.2~500k b p s ,满足D M X 512协议250k b ps 的通信速率㊂C C 1101工作频段在387~464MH z 之间,C C 1101的工作频率可以进行设置㊂多个无线发射机工作在同一频段,如果同时工作时,无线接收机接收的信号会有串扰㊂C C 1101的工作频段较宽,可以将不同网络的无线发射机和接收机设置在不同的工作频率,C C 1101接收机只接收与自己频率相同的信号,这样多个无线网络同时工作时就不会产生串扰了[6]㊂1.3 无线系统方案设计标准D M X 512协议规定主控制器和从控制器采用双绞线进行连接㊂本课题研究的无线设备是单个控制器节点,无线主控制器为发射机,无线从控制器为接收机,主控器和从控制器采用无线的通信方式进行通信㊂从控制器作为单个灯具控制节点,使灯具布局更加灵活㊂系统整体框图如图2所示,一个D M X 512系统内采用有线通信和无线通信相结合的方式,D M X 512主控制器是D M X 512系统的主控制器,无线主控制器与D M X 512总线连接,主控制器将D M X 512信号转换成无线通信格式发送给从控制器㊂从控制器收到控制指令后进行相应的操作,主控制器将有线信号转换成无线信号㊂一个D M X 512系统内可以接入多个无线系统,将多个无线主控制器与D M X 512总线进行连接㊂如果多个无线网络工作在同一个频段,网络内的无线主控制器同时发送信号,从控制器接收的信号就会产生串扰㊂C C 1101的图2 系统整体框图工作频段较宽,将同一个网络内的无线主控制器和从控制器设置在同一个频段,从控制器只接收同一频段的主控制器的信号,不同频段主控制器组成的网络不会产生干扰㊂2 系统硬件设计无线主控制器和无线从控制器的M C U 单元采用S T公司的芯片S TM F 103C 8T 6,它是采用C o r t e x M 3架构的32位处理器,工作频率可达72MH z ,具有64K B 的闪存程序存储器和20K B 的S R AM ,具有U A R T ㊁S P I 通信接口等,具有7个定时器,并且具有P WM 输出通道,满足本课题的需求㊂2.1 无线主控制器硬件设计无线主控制器与D M X 512总线相连接,主控制器的主要功能是将D M X 512总线上的数据转换成无线通信格式发送给从控制器㊂硬件电路主要包括:M C U 电路㊁电源电路㊁指示灯电路㊁地址分配电路㊁C C 1101电路㊁调试电路㊁D M X 512通信电路等㊂无线主控制器硬件框图如图3所示㊂图3 无线主控制器硬件框图①C C 1101电路采用S P I 方式与主控制器进行通信㊂C C 1101电路将接收到D M X 512总线的数据转换成无线数据格式发送给从控制器㊂②地址分配电路主要对D M X 512无线从控制器进行地址分配㊂③D M X 512通信电路负责与D M X 512主控制器建立通信,接收来自D M X 512总线上的数据㊂2.2 无线从控制器硬件设计无线从控制器主要功能是接收主控制器的指令,并进行相应的操作㊂无线从控制器的硬件电路主要包括:M C U 电路㊁电源电路㊁指示灯电路㊁C C 1101电路㊁L E D 驱动电路等㊂无线从控制器硬件框图如图4所示㊂图4 无线从控制器硬件框图L E D 驱动电路控制芯片选用N C L 30160,这是安森美半导体推出的一款N F E T 迟滞降压㊁恒流驱动器[7],电流提升到了1.5A ,损耗非常低,支持P WM 数字脉冲调光方式㊂当无线从控制器接收到调光数据时,改变相应通道P WM 输出占空比从而改变L E D 亮度㊂C C 1101电路主要是与无线主控制器建立通信,接收主控制器的指令㊂指示灯电路指示程序运行的状态㊂3 系统软件设计3.1 无线主控制器软件设计无线主控制器采用层次化的软件设计方法,将程序分为三层:驱动层㊁接口层和应用层㊂驱动层完成和硬件相关的交互,接口层完成通信协议栈的设计,应用层则根据系统的要求进行功能定制㊂3.1.1 功能需求无线主控制器将来自D M X 512主控制器的数据转换成无线通信格式发送给从控制器㊂主控制器可以对从控制器进行无线参数设置㊂根据主控制器的设计要求,其软件功能主要包括:①接收D M X 512总线上的数据并进行解析;②将D M X 512的控制数据转换成无线数据格式发送给从控制器;③对无线设备进行参数设置,并且进行配对;④对无线从控制器进行地址分配㊂3.1.2 任务划分根据功能需求,对主控制器的软件进行任务划分如下:①D M X 512数据接收任务:对来自D M X 512总线上的数据进行接收㊂②D M X 512数据解析任务:对接收到的D M X 512数据进行解析,判断是否为调光指令类型㊂如果是调光指令,则截取相应的数据帧进行转发;如果是无线设备地址分配指令或者无线参数设置指令,则将相应的标志位置位㊂③地址分配任务:对无线系统内的无线从控制器进行地址分配操作㊂④无线参数配置任务:对无线系统内的主控制器和从控制器进行参数设置,设置无线设备的通信频率㊁跳频信道等㊂⑤无线设备配对任务:对无线从控制器进行配对,保存无线从控制器的设备信息㊂根据程序的任务划分,无线从控制器的程序流程图如图5所示㊂D M X 512数据包中用起始码定义数据包的功能,标准D M X 512数据包的起始码为0x 00,如果定义无线参数设置和无线设备配对功能,只需要定义相应功能的起始码㊂图5 无线主控制器流程图3.2 无线从控制器软件设计无线从控制器软件设计采用模块化的思想,将每个功能模块划分为不同的层次,分别实现各自的功能㊂根据无线从控制器的功能,将程序任务划分为P WM调光任务和通信任务㊂P WM 调光任务根据接收的D M X 512调光数据更新P WM 输出信号的占空比㊂通信任务主要接收㊁解析来自无线主控制器的数据,并对相应指令进行相应操作㊂无线从控制器的流程图如图6所示㊂图6 无线从控制器程序流程图图9 不加平滑滤波算法结果表3 实验结果和精度待测电阻/Ω平滑滤波测量结果/Ω平滑滤波测量精度198.2200.21.00%2.01k 2.0134k 0.17%19.8k 19.899k 0.50%15.8M 15.652M 0.94%199k 198.99k 0.05%结 语实验结果表明,该测量系统相比于一般的电阻测量电路,精度明显提高,干扰较少,稳定性良好,而且量程宽,灵活性较强㊂使用的平滑滤波算法可扩展性强,能使系统应用于多种高精度测量领域,同时也适用于一些实时性要求比较高的场景,在电阻测量领域将会有很广阔的应用场景㊂参考文献[1]余水宝,王霄,陈希.高精度电阻在线测量方法研究[J ].仪器仪表学报,2006(S 2):12471248,1266.[2]许伟明,李瑜煜,方浩,等.针对热电材料的高精度宽范围电阻测量电路[J ].电子测量技术,2016,39(2):1417,24.[3]安莹,胡娟.低测试电流的微电阻测量系统[J ].光电技术应用,2011,26(5):6871.[4]丁志杰,李明勇,张小玢.基于数控电阻和恒流源的电阻测量仪[J ].电子测量技术,2014,37(7):1416.[5]胡军.一种微电流测量方法的研究[J ].国外电子测量技术,2014,33(4):3135.[6]杨宇祥,乔洋.一种多频率同步信号激励电流源设计[J ].仪器仪表学报,2013,34(4):908913.[7]吕海堂,周明华.电阻在线精密测量方法的研究与实现[J ].电测与仪表,2014,51(1):7174.[8]庄双勇,吕燕,何睿.一种高精度多功能校准源电阻突变问题的处理[J ].电子测量技术,2015,38(2):3741.[9]杨黎,吴宗泽.基于D S P 的高精度自动电阻测量仪设计[J ].计算机测量与控制,2014,22(6):19901992.[10]张廷锋,许少衡.一种基于电容充放电的时间间隔测量方法[J ].国外电子测量技术,2011,30(11):3032,35.[11]夏庭君.3D 打印技术与产业的发展及前景分析[J ].中小企业管理与科技(中旬刊),2016(11):9596.[12]刘鹏,庞澄清,吕颖.改进平滑滤波算法在车辆组合导航系统中的仿真研究[J ].机械与电子,2016,34(1):2426,30.侯冠东(硕士研究生),主要研究方向为嵌入式系统开发㊁数字信号处理;韩鹏(副教授),主要研究方向为数字信号处理㊁智能仪表仪器㊂(责任编辑:薛士然 收稿日期:2018-06-22)结 语本文将C C 1101无线通信代替双绞线进行通信,解决了布线困难的问题,C C 1101工作的频段宽,在接入多个无线系统时,可以将其设置在不同的频段,另外为了提高无线主从控制器通信抗干扰能力,引入了跳频机制㊂无线从控制器作为单个灯具节点,使无线设备具有更加灵活的特点㊂经测试,无线系统工作稳定,可以实现花样调光㊁无线设备地址分配等功能㊂参考文献[1]王东波.基于D M X 512协议的照明控制系统设计[D ].杭州:杭州电子科技大学,2013.[2]A N S I .E n t e r t a i n m e n t T e c h n o l o g y ,U S I T T D M X 512A :A s yn -c h r o n o u s S e r i a l D i gi t a l D a t a T r a n s m i s s i o n S t a n d a r d f o r C o n t r o l -l i n g L i g h t i n g E q u i pm e n t a n d A c c e s s o r i e s .A N S I E 1112004.[3]梁艺,周卫星,陈炳锐.基于D M X 512协议的灯光控制信号无线传输设计[J ].单片机与嵌入式系统应用,2009(7):4648.[4]柳春青.基于D M X 512的智能灯光控制系统的设计与实现[D ].成都:电子科技大学,2015.[5]刘雪亭.基于C C 1101的无线收发系统设计[J ].电子设计工程,2016,24(18):123125,128.[6]朱秋君,李立,单志林.基于C C 1101的时分多址接入系统设计[J ].物联网技术,2014,4(7):5253,57.[7]张玉杰,周洁,邱金妮.L E D 景观照明系统设计与实现[J ].电子器件,2017,40(1):262266.张玉杰(教授),主要研究方向为信息采集与处理㊁模式识别㊁嵌入式系统开发等;高深圳(硕士研究生),主要研究方向为控制工程㊁嵌入式开发㊂(责任编辑:薛士然 收稿日期:2018-07-10)。

舞台灯光DMX512控制协议详解设备技术网时间:2010-3-31单片机的原理如下图-2单片机内部的ROM中储存将并行数据转换为规定格式的串行信号的程序编码。

在灯光控制台中加入一块单片机的接口电路板，原灯光控制计算机将输往各调光回路的亮度数据送到单片机中，单片机将各路亮度数据转换为串行的符合DMX512协议的信号，送往各调光器。

数字传输的计算机灯光控制台框图如图-3。

DMX-512标准在通讯的电气标准上采用了EIA-485标准。

它采用平衡输出的发送器，差分输入的接收器。

发送器有一对输出线，当一根线上的信号为高电平时另一根线上的信号变为低电平，反之亦然，线之间的信号极性因此翻转过来。

这两种状态分别代表“1”和“0”。

一般情况下，传输线路只用两根线，不用公共地线，线路完全平衡。

这使得通信双方由于地电位不同而对通信线路产生的干扰减至最少。

再配以先进的专用接口电路，传输的稳定性也相当好。

这在当时是比较先进的。

传送数据采用异步的串行格式。

调光器的亮度数据被顺序地发送，从调光器1开始，到最后一个调光器结束，直到第512的最大值。

在第一个亮度发出以前，先送出一个复位信号（BREAK）。

复位信号(图-4中的①)由持续至少88微秒的一个低电平(2帧时间)或再长的持续时间组成。

并且在后面紧跟一个空的开始代码。

接着开始顺序传送亮度信号数据。

有效的调光器亮度将是十进制0～255，代表调光器的亮度输入控制值由关闭到完全亮足的线性关系。

在复位（BREAK）和开始代码之间有一个标记，它的持续时间(参见图-4中的②)将不少于8微秒并且不大于1秒（所有的DMX512/1990发生器将在BREAK后产生一个不少于8微秒的标记）。

跟在复位后的空字符(所有位都为零)是一个特殊定义的字节。

空字符开始表明随后的数据作为顺序的一路路８位的调光器的亮度信息。

每个亮度数据的传输格式如下：第1位为开始位，低电平；第2到第9位为调光器的亮度数据位，由最低的位到最高的位，正逻辑。

基于DMX512的LED智能舞台灯具的设计【摘要】随着我国剧场和演播厅等的快熟发展，其灯具消耗的电能越来越大。

本文以DMX512的基本数据传输协议，从灯具的相关软件和硬件出发，以节能为目的，从而将DMX512网络由单工扩展为双向通信网络技术的半双工，达到了灯具智能和节能的目的。

基于人机接口人性化的考虑，从快速反应出发，以定时中断控制键盘的扫描。

【关键词】DMX512；LED；智能舞台；灯具；设计1.引言DMX即是指多路数字传输（Digital Multi-plex），DMX512协议是目前舞台灯光控制系统所利用的最主要的协议，其率先是由美国剧院技术协会（USITT，United States Institute of The-atre Technology）所使用的，而后逐步发展为控制台用标准数字接口控制调光器的方式。

一般来说，在灯光系统中，灯具主要作用是接收控台的调光信息。

灯光控制系统如图1所示。

本研究设计的智能灯具克服了以往普通灯具的弱点，具有非常大的优势。

其一是接受控台发来的指令，其二是接受配套控制器所需修改的灯具地址，其三则是可以读取灯具运行的参数。

2.硬件设施硬件设施是智能舞台灯具的重要组成部分，其结构主要包括用于数据收发的485总线，用于温度监控的LED灯珠板，用于温度传感器的主控制板，用于驱动的按键及数码，用于驱动的LED和保存参数的设备，最终由C8051F410芯片所管控和传输。

其结构图如图2所示。

2.1 控制器本灯具的控制器以Silicon Labs生产的单片机C8051F410为核心，这是基于灯具所需的两路温度信号、I2C 总线扩展E2PROM、数码管显示、产品化成本的考虑、SPI（Serial-PeripheralInterface--串行外设接口）接口扩展按键显示。

C8051F410的主要特点是兼容CIP-51 内核、可编程计数器阵列、可减少外部电路的电磁干扰、提供ISP（in-system programming，在线系统编程）和在线调试C2 接口。

dmx512协议DMX512协议——实现灯光控制的标准引言DMX512协议是一种用于灯光控制的行业标准协议。

它被广泛应用于舞台灯光、演出灯光、建筑照明和其他各类需要精确控制灯光的场合。

本文将介绍DMX512协议的背景、原理以及在实际应用中的具体使用方法。

一、背景DMX512（亦称为DMX512-A）是美国专业照明技术委员会（USITT）在1986年制定的一种数字传输协议。

在此之前，灯光控制一直采用模拟信号传输，不仅信号传输质量受限，而且线缆复杂。

DMX512提供了一种数字信号传输的标准，极大地简化了灯光控制系统的搭建和维护。

二、原理DMX512协议基于RS-485标准，采用差分信号传输方式。

差分信号传输可以大幅度减少信号干扰，提高传输稳定性。

DMX512协议中，数据以8位字节的形式进行传输，每个通道的数值范围为0至255。

协议规定一个DMX总线最多可以连接512个设备，每个设备拥有独立的起始信道地址。

三、DMX512协议在实际应用中的具体使用方法1. DMX控制器DMX控制器是通过发送DMX信号控制灯光的设备。

它可以是一个简单的手持控制器，也可以是一个复杂的灯光控制台。

DMX控制器可以设置各通道的数值，控制灯光的亮度、颜色等参数。

常见的DMX控制器具有多个操作按钮和调节旋钮，以实现对多个灯光的同时控制。

2. DMX接收器DMX接收器是用于接收并解析DMX信号的设备。

它通常与灯光设备相连，将DMX信号转换为对应的控制信号，进而控制灯光的亮度和效果。

DMX接收器一般提供多个输出通道，可以同时控制多个灯光。

它可以是一个独立的设备，也可以集成在灯具内部。

3. DMX转换器DMX转换器是用于实现不同设备间DMX信号转换的设备。

由于DMX512协议采用标准的RS-485差分信号传输，而有些设备并不直接支持DMX512协议，所以需要使用DMX转换器进行信号转换。

常见的DMX转换器包括DMX-ARTNET转换器、DMX-DALI转换器等。

2009年12月第20卷　第4期照明工程学报ZH AOMI NG G ONG CHE NG X UE BAO Dec.　2009V ol 120　N o 14基于DMX 512协议的L ED 灯具控制系统黄以华1　廖世文1　刘燕林1　蔡如海2(1.中山大学信息科学与技术学院电子与通信工程系,广州　510275;2.广州中大中鸣科技有限公司,广州　510275)摘　要:本文提出一种基于DMX 512协议的高亮度全彩LE D 灯具控制系统。

系统前级采用DMX 512信号解码器作为DMX 控制数据中继器,实现信号的频率调制和信号增强。

LE D 灯具采用智能控制和AC 2DC LE D 驱动一体化设计方案,电能利用效率高且控制灵活,并采用PW M 调光方法可实现256级调光从而实现全彩变换。

系统各个部件采用分布式连接,控制灵活而且维护方便,并设计单数据总线通信链路,降低了系统的布线成本。

该系统为舞台灯光控制、室外装饰照明等应用场合提供了良好的解决方案。

关键词:DMX 512;灯具控制系统;脉冲宽度调制;发光二极管DMX 5122B ased Control System for Full 2Color LE D LuminairesHuang Y ihua 1　Liao Shiwen 1　Liu Y anlin 1　Cai Ruhai2(1.Department o f Electronics and Communication Engineering ,School o f Information Science and Technology ,Sun Yat 2Sen Univer sity ,Guangzhou ,Guangdong 510275,China ;2.Guangzhou Joinmax Display Technology Co ,Guangzhou ,Guangdong 510275,China )Abstract This paper presents a DMX512based control system for high 2brightness LE D full 2color 2luminaire.A DMX Decoder is used as a repeater for data transport ,to realize frequency m odulation and signal enhancement.In the full 2color 2luminaire ,a high 2efficiency AC 2DC converter is used to drive the LE D integrates with intelligent control function.2562step PW M is used for the LE D dimming.Distributed connect method is used by the system ,which make the system quite flexible to control and the maintenance of the system much easier.A single data bus is designed to reduce the cabling cost.The s olution of the system can be widely used in many lighting control applications ,such as stage lighting ,outdoor Decorative lighting ,etc.K ey w ords :DMX512;Lighting C ontrol System ;PW M ;Light Emitting Diodes3广东省教育部产学研结合项目(2008B090500049)国家自然科学基金项目(60871059)1　引言近年来,发光二极管(Light Emitting Diodes ,LE Ds )由于其全固态、长寿命、低电压驱动、体积小以及重量轻[1]等特点,使之在民用及工业领域都得到了广泛应用。

DMX512控制协议：实现舞台灯光与音响同步控制的标准协议DMX512 Control Protocol: A Standard Protocol for Synchronized Control of Stage Lighting and SoundDMX512, also known as Digital Multiplex 512, is a widely used control protocol in the entertainment industry for synchronizing and controlling stage lighting and sound systems. It provides a standardized communication method between lighting and sound equipment, allowing for seamless integration and coordination of various elements of a performance.The DMX512 protocol operates on a serial data transmission system, where a master controller sends out control signals to multiple slave devices. These slave devices can include stage lights, dimmers, fog machines, and other equipment that are compatible with the DMX512 protocol. Each device is assigned a unique address, allowing the master controller to individually control and adjust their settings.One of the key advantages of using DMX512 is its ability to transmit multiple channels of control data simultaneously. With 512 available channels, it provides a high level of flexibility and precision in controlling the lighting and sound elements of a performance. Each channel can be assigned a specific parameter, such as color, intensity, movement, or audio level, allowing for intricate and dynamic control of the stage atmosphere.The synchronization capability of DMX512 is crucial in creating immersive and captivating performances. By linking lighting and sound systems together, it enables designers and operators to create coordinated effects and cues that enhance the overall experience for the audience. For example, a change in lighting color can be synchronized with a specific beat or musical cue, creating a visually stunning and synchronized performance.Furthermore, DMX512 allows for real-time control and adjustments during a performance. Lighting and sound operators can make instant changes to the settings of individual devices or groups of devices, adapting to the changing needs of theperformance or responding to the cues from performers. This level of flexibility and responsiveness is essential in ensuring a seamless and professional production.In addition to its practical applications, DMX512 has become a standard protocol in the industry, ensuring compatibility between different manufacturers' equipment. This means that lighting and sound equipment from different brands can be easily integrated and controlled using the same DMX512 protocol, simplifying the setup and operation process for technicians and operators.Overall, the DMX512 control protocol has revolutionized the way stage lighting and sound systems are controlled and synchronized. Its standardized communication method, flexibility in channel control, synchronization capabilities, and compatibility between different equipment make it an essential tool for creating impressive and immersive performances. Whether it's a concert, theater production, or any other live event, DMX512 provides the foundation for precise and synchronized control of stage lighting and sound.DMX512控制协议：实现舞台灯光与音响同步控制的标准协议DMX512，也被称为数字多路复用512，是娱乐行业中广泛使用的控制协议，用于同步和控制舞台灯光和音响系统。

DMX512灯光信号控制线接线方式介绍DMX512是一种用于控制舞台、演出以及室内外灯光的专业控制协议。

它使用标准的RS485电气接口，并且可以通过一根单一的信号线在多个灯光设备之间传输数据。

在实际应用中，正确的接线方式对于保证信号的稳定传输非常重要。

下面将介绍几种常见的DMX512灯光信号控制线接线方式。

1.单信号终端接线方式单信号终端接线方式是最简单的一种接线方式，仅使用一根信号线连接控制器和灯光设备。

在这种方式下，控制器将DMX512信号通过一根信号线传输到第一个灯光设备，然后通过设备上的信号输出端口将信号直接传输到下一个设备。

这样，每个设备都将依次连接在一起，形成了一个信号链路。

该方式适用于只有少量灯光设备需要控制的场景。

2.主信号终端接线方式主信号终端接线方式也使用一根信号线连接控制器和灯光设备，但是信号线连接的最后一个设备上一般会有一个终端电阻。

终端电阻的作用是防止信号的反射，确保信号的稳定传输。

在这种方式下，控制器将DMX512信号通过一根信号线传输到第一个灯光设备，然后通过设备上的信号输出端口将信号传输到下一个设备，直到最后一个设备。

在最后一个设备上，将信号线连接到设备上预留的终端电阻接口上。

3.分线器接线方式分线器接线方式适用于需要控制大量灯光设备的场景。

在这种方式下，控制器将DMX512信号通过一根主信号线传输到分线器，然后分线器将信号分为多个分支，并通过每个分支分别连接到不同的灯光设备。

分线器可以是被动式的，也可以是主动式的。

被动式分线器不需要外部电源，但是信号的延迟和衰减较大；而主动式分线器则可以提供增益和信号重组，以确保信号的稳定传输。

4.道场线接线方式道场线接线方式常用于大型演出和舞台设备控制。

在这种方式下，每个设备之间都会有一根信号线和一根地线相连。

通过将信号和地线分开传输，可以减少信号干扰，并提高信号的传输质量。

在实际应用中，无论使用哪种接线方式-确保信号线的质量良好，避免使用损坏的、过长的或者不合适的信号线；-在信号线上加装终端电阻，以确保信号的稳定传输；-避免将信号线与强电线路或其他干扰源靠近，以免产生干扰；-定期检查和维护信号线的连接，并更换损坏的连接器或者电缆。

DM512协议的LED灯具控制系统篇一：基于同步DMX512的LED控制系统设计基于同步DMX512的LED控制系统设计摘要：介绍DMX512灯光控制协议的帧及其数据格式、传输方式，分析DMX512的优缺点和异步DMX512的缺点；提出采用SD5128芯片实现同步DMX512协议以及对RGB LED灯的控制，并给出了软硬件设计方法。

关键词：DMX512；同步；SD5128；单片机；LED引言灯光控制系统大量采用了由USITT(美国剧场技术协会)提出的DMX512通信协议，该通信协议采用异步通信格式。

灯具控制方案主要包括DMX512协议、DALI总线方案、SPI移位总线方案。

DMX512是现在最流行的控制方法，但是在实际应用中多采用控制器互联来进行控制的照明方案，软件比较复杂。

DALI 总线是欧洲提出的一种灯光控制总线方案，DALI系统中每个灯具都有一个地址和一组控制命令，但其通信的速度不够快。

SPI移位总线方案是采用级联的方法，变化速率很高，但是此方法数据量比较大，灯之间的线较多，软件难度大，产品可靠性差。

DMX512标准要求每个灯具都要有一个控制器，而每个灯都要设置地址很麻烦，异步传输方式也很麻烦。

针对此缺点，本文提出了基于SD5 128的同步DMX512的LED控制系统设计。

本文给出了同步DMX512实现的软硬件设计方法，在硬件上增加了存储接口芯片以实现灯光控制数据的移动存储，具有更好的拓展性。

同步DMX512是采用同步MX512总线(用一根线实现控制数据的移位和置入)的同步串行传输的方式，吸取了DMX512和SPI移位总线两者的优点。

同步DMX512在电气特性、数据结构方面与DMX512协议大致相同，采用同步传输的方法来进行两线移位传输，并且采取了SPI一位传输的方法来避免DMX512协议的地址设置问题。

同步DMX512保留了DMX512的电气特性，故在灯与灯之间的距离不是很远的情况下，不使用RS485总线。