CN101478846A - Led灯光控制总线及其控制方法 - Google Patents
Led灯光控制总线及其控制方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101478846A CN101478846A CNA2008102052857A CN200810205285A CN101478846A CN 101478846 A CN101478846 A CN 101478846A CN A2008102052857 A CNA2008102052857 A CN A2008102052857A CN 200810205285 A CN200810205285 A CN 200810205285A CN 101478846 A CN101478846 A CN 101478846A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- data
- bus
- address
- node
- protocol number
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B20/00—Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps
- Y02B20/40—Control techniques providing energy savings, e.g. smart controller or presence detection
Landscapes
- Optical Communication System (AREA)
- Small-Scale Networks (AREA)
Abstract
本发明公开了一种LED灯光控制总线及其控制方法，该总线包括多个节点和连接在各节点之间的通信电缆，该通信电缆至少包括一信号线，该节点包括一总线收发终端；该信号线为一对双绞线，用于节点间的信号传输；该信号为曼彻斯特编码的基带数据，包括时钟信号和数据信号，用于传输代码信息的同时将时钟同步信号一并传输。该控制方法包括接收并转发报头；检查校验和的正确性，若校验不通过，则废弃数据并回到上一步，如果校验通过，则判断接收到的协议号：若协议号等于0，则执行亮度数据处理；若协议号等于1，则设置地址处理；若协议号等于0xff，则不做任何处理。本发明节点之间通讯距离可达100米，通讯速率可达10Mbps，数据串行传输无相移且无须预先编址。
Description
技术领域
本发明涉及一种LED灯光控制技术，特别是涉及一种LED灯光控制总线及其控制方法。
背景技术
LED光源作为一种新兴的节能型光源，越来越受到人们的重视，各种针对LED的通讯的核心技术主要为总线方式和串行移位方式。如图1所示，串行移位通讯方案在LED大屏幕中得到广泛应用，虽然其成本低，且具有动画效果，但是此类方案最大的缺点是由于采用TTL(Transistor-TransistorLogic，晶体管-晶体管逻辑)电平，数据线与时钟线分开传输，这种系统在通讯线缆较长时，信号会发生衰减，同时时钟信号与数据信号时延不同，会有相移产生，这个相移会随着节点级联数量的增加而产生积累误差，直到完全失控。在分布式的景观灯光应用中往往灯具节点之间距离都较大，这种系统的应用有很大的局限性。
发明内容
本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术LED控制系统驱动节点数少、驱动距离短、线缆芯数多等的缺陷，提供一种LED灯光控制总线及其控制方法，其驱动距离更长且驱动速率更快，数据串行传输无相移。
本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：一种LED灯光控制总线，其包括多个节点和连接在各节点之间的通信电缆，该通信电缆至少包括一信号线，其特点在于，
该节点包括一总线收发终端；
该信号线由一对双绞线组成，用于节点间的信号传输；
该信号为曼彻斯特编码的基带数据，包括时钟信号和数据信号，用于传输代码信息的同时将时钟同步信号一并传输。
其中，该曼彻斯特编码通过相位变化来实现每个位，每一位的中间有一跳变，该跳变既为时钟信号又为数据信号。
其中，该节点之间是通过通信帧形式传输数据包的，其中通信帧包括报头和报文，该报文为正式传输报文数据流，该报头包括：
识别码，其用于识别该报头的字节序列；
协议号，其用于区分不同操作功能的代码标识；
报文长度，其用于表示报文长度的字节数；
校验和，其用于检查报头校验累加和的参数。
其中，该识别码由9个字节组成，该协议号由1个字节组成，该报文长度由2个字节组成，该校验和由1个字节组成。
本发明的节点为灯具。
本发明还提供一种LED灯光控制总线的控制方法，其特点在于，其包括以下步骤：
S1、接收并转发报头；
S2、检查校验和的正确性，若校验不通过，则废弃数据，并回到步骤S1，如果校验通过，则执行S3；
S3、判断接收到的协议号并进行以下处理：若协议号等于0，则执行步骤S4；若协议号等于1，则执行步骤S5；若协议号等于0xff，则不做任何处理，回到步骤S1；
S4、执行亮度数据处理流程；
S5、执行设置地址处理流程。
其中，在步骤S4处理亮度流程时，每一个总线收发终端内部有一个地址计数器，每收到一个亮度数据地址自动加1，当其地址计数器和总线收发终端设定的地址码相同时，该亮度数据便被认为是本节点的有效数据，被保留下来并且作显示处理。
其中，上述步骤S5的处理设置地址流程时，一上位机会发送一个起始地址码，当第一个总线收发终端收到该地址码后，会将其地址码储存作为本机地址，并且将本机地址加1后向下一级总线收发终端发送，下一级总线收发终端也会做同样处理，以使总线中的每一节点会自动分配到一个逐次递增的地址码。
本发明的积极进步效果在于：
1、每一个节点只跟它的下一节点进行单点发送数据，对发送节点来说，它的网络负载很轻松，可以传送得更远或者采用更高的速率通讯(最高可达10Mbps)。
2、经过每一节点的接力传送，相当于每一个节点都成了一个中继器，将信号重新整形再发送出去，而且这样的整形是通过软硬件的结合，信号波形不存在累计相位偏移失真，这样就可以驱动更多的节点数量。
3、无论是节点的发送端还是接收端，只需要二根信号线就能够进行最基本的通讯，在大部分灯具节点间距不超过100米左右的情况下都能够应用。
附图说明
图1为现有技术LED灯光控制总线串行移位通讯系统示意图。
图2为本发明较佳实施例的通讯系统架构示意图。
图3为本发明较佳实施例的数据传输时序示意图。
图4为本发明较佳实施例的选通送显时序示意图
图5为本发明较佳实施例的通信帧的模块示意图。
图6为本发明较佳实施例的控制方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图给出本发明较佳实施例，以详细说明本发明的技术方案。
如图2至图5所示，本发明LED灯光控制总线包括多个节点1和连接在节点1之间的通信电缆，节点1包括一总线收发终端1a，该通信电缆至少包括两根信号线2。本发明中的信号线2为两根双绞线，当节点1接收到数据包后，将有用的信息发送到下一个节点1的信息接收口，同样原理，下一个节点1再将有用的信息向再下一个节点1发送，这样数据信息就得到传递。
如图2至图4所示，本发明中，信号线传输的信号为曼彻斯特编码的基带数据，包括时钟信号和数据信号，用于传输代码信息的同时将时钟同步信号一并传输。曼彻斯特编码又称曼彻斯特相位编码，它通过相位变化来实现每个位。在曼彻斯特编码中，每一位的中间有一跳变，位中间的跳变既作为时钟信号，又作为数据信号。在一个时钟周期中，从低电平到高电平跳变表示＂0＂，从高电平到低电平跳变表示＂1＂。这样曼彻斯特编码就将时钟和数据包含在数据流中，在传输代码信息的同时，也将时钟同步信号一起传输到对方，从根本上杜绝了数据、时钟相位不匹配问题。另外由于每位编码中有一跳变，不存在直流分量，因此具有自同步能力和良好的抗干扰性能，大大提高了节点1之间的通讯距离。
如图2所示，本发明中的控制节点1就是系统的灯具，由两根双绞线作为其信号输入，另外一对双绞线连接到下一个节点1的信号输入口。如图3、图4所示，灯具收到数据后，如果判断当前不是选通显示时序，则自动将其串行移位输出到下一级。如果检测到是选通显示时序，则除了自动将数据串行移位向下级传送外，还将在此时序前收到的数据送显。
本发明并不像现有的总线那样所有节点1都挂在公用的网络线上，而是采用的曼彻斯特编码技术，数据在灯具之间串行移位。从宏观上来看，本发明的这种网络连接通过软硬件的结合，使数据得以在各个节点1上透明重现，结果却等同于普通总线，并且每一个节点1都进行一次接力传送。
如图5所示，本发明的数据包是通过通信帧形式传输的，在上述实施例的软件协议中，通信帧由以下五大部分组成：
(1)、识别码41：用于识别报头的一串特殊的字节序列，由9个字节组成。
(2)、协议号42：用于区分不同操作功能的代码标识，1个字节。
(3)、报文长度43：用于表示后面报文长度的字节数，2个字节。
(4)、校验和44：用于检查报头校验累加和的参数，1个字节。
(5)、报文3：正式传输的报文数据流，字节数不定。
其中，识别码41、协议号42、报文长度43和校验和44组成报头4。
如图6所示，本发明LED灯光控制总线的控制方法包括以下步骤：
步骤100、开始；
步骤101、接收并转发报头4；
步骤102、检查校验和44的正确性，若校验不通过，则废弃数据，并回到步骤101前面重新开始，如果校验通过，则执行步骤103；
步骤103、判断接收到的协议号42，根据判断结果不同，具体分为以下三种：
若协议号42等于0，则执行步骤104，即亮度数据处理流程；
若协议号42等于1，则执行步骤105，即设置地址处理流程；
若协议号42等于0xff，则回到步骤101前面。
总线收发终端1a的软件在解析协议时，首先接收报头4部分内容并实时转发，在校验和44正确的情况下根据接收到的协议号42进入分支处理环节，分别可能处理亮度流程、设置地址流程及其它参数设置流程。
在处理亮度流程时，总线收发终端1a内部有一个地址计数器，每收到一个亮度数据地址自动加1，当其地址计数器和总线收发终端1a设定的地址码相同时，该亮度数据便被认为是本节点1的有效数据，被保留下来并且作显示处理。其他数据不做显示，只是将其转发。
本发明提供的新型的LED灯光控制总线，灯具之间通讯距离可达100米；通讯速率可达10Mbps；数据串行传输无相移；无须预先编址。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改。因此，本发明的保护范围由所附权利要求书限定。
Claims (8)
1、一种LED灯光控制总线，其包括多个节点和连接在各节点之间的通信电缆，该通信电缆至少包括一信号线，其特征在于，
该节点包括一总线收发终端；
该信号线由一对双绞线组成，用于节点间的信号传输；
该信号为曼彻斯特编码的基带数据，包括时钟信号和数据信号，用于传输代码信息的同时将时钟同步信号一并传输。
2、如权利要求1所述的LED灯光控制总线，其特征在于，该曼彻斯特编码通过相位变化来实现每个位，每一位的中间有一跳变，该跳变既为时钟信号又为数据信号。
3、如权利要求1所述的LED灯光控制总线，其特征在于，该节点之间是通过通信帧形式传输数据包的，其中通信帧包括报头和报文，该报文为正式传输报文数据流，该报头包括：
识别码，其用于识别该报头的字节序列；
协议号，其用于区分不同操作功能的代码标识；
报文长度，其用于表示报文长度的字节数；
校验和，其用于检查报头校验累加和的参数。
4、如权利要求1所述的LED灯光控制总线，其特征在于，该识别码由9个字节组成，该协议号由1个字节组成，该报文长度由2个字节组成，该校验和由1个字节组成。
5、如权利要求1至4中任意一项所述的LED灯光控制总线，其特征在于，该节点为灯具。
6、一种采用如权利要求1所述的LED灯光控制总线的控制方法，其特征在于，其包括以下步骤：
S1、接收并转发报头；
S2、检查校验和的正确性，若校验不通过，则废弃数据，并回到步骤S1，如果校验通过，则执行S3；
S3、判断接收到的协议号并进行以下处理：若协议号等于0，则执行步骤S4；若协议号等于1，则执行步骤S5；若协议号等于0xff，则不做任何处理，回到步骤S1；
S4、执行亮度数据处理流程；
S5、执行设置地址处理流程。
7、如权利要求6所述的控制方法，其特征在于，在步骤S4处理亮度流程时，每一个总线收发终端内部有一个地址计数器，每收到一个亮度数据地址自动加1，当其地址计数器和总线收发终端设定的地址码相同时，该亮度数据便被认为是本节点的有效数据，被保留下来并且作显示处理。
8、如权利要求6所述的控制方法，其特征在于，所述步骤S5的处理设置地址流程时，一上位机会发送一个起始地址码，当第一个总线收发终端收到该地址码后，会将其地址码储存作为本机地址，并且将本机地址加1后向下一级总线收发终端发送，下一级总线收发终端也会做同样处理，以使总线中的每一节点会自动分配到一个逐次递增的地址码。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNA2008102052857A CN101478846A (zh) | 2008-12-31 | 2008-12-31 | Led灯光控制总线及其控制方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNA2008102052857A CN101478846A (zh) | 2008-12-31 | 2008-12-31 | Led灯光控制总线及其控制方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN101478846A true CN101478846A (zh) | 2009-07-08 |
Family
ID=40839463
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CNA2008102052857A Pending CN101478846A (zh) | 2008-12-31 | 2008-12-31 | Led灯光控制总线及其控制方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN101478846A (zh) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103179752A (zh) * | 2013-03-07 | 2013-06-26 | 杨彤 | 路灯现场通信的方法和系统 |
| CN105187384A (zh) * | 2015-08-06 | 2015-12-23 | 广州飞米电子科技有限公司 | 飞行控制方法及装置、电子设备 |
| EP3024166A4 (en) * | 2013-10-16 | 2017-03-15 | LG Chem, Ltd. | Communication system having synchronized units and synchronization method for units |
| CN106683577A (zh) * | 2016-11-21 | 2017-05-17 | 深圳市洲明科技股份有限公司 | 一种灯条及超长灯条屏 |
| CN108989478A (zh) * | 2018-07-11 | 2018-12-11 | 厦门拓宝科技有限公司 | 一种有线连接多模块测控系统通讯地址自动识别方法 |
| CN109219197A (zh) * | 2018-10-19 | 2019-01-15 | 北京经纬恒润科技有限公司 | 一种控制灯光变化的方法及装置 |
| CN113110167A (zh) * | 2021-04-13 | 2021-07-13 | 东莞市上能光电科技有限公司 | 一种接收端及控制端电器控制方法 |
| CN113672540A (zh) * | 2021-07-07 | 2021-11-19 | 上海松江飞繁电子有限公司 | 二总线系统 |
| CN113691340A (zh) * | 2021-08-27 | 2021-11-23 | 东方电子股份有限公司 | 基于曼彻斯特编码的环网柜数字化终端及其数据传输方法 |
-
2008
- 2008-12-31 CN CNA2008102052857A patent/CN101478846A/zh active Pending
Cited By (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103179752B (zh) * | 2013-03-07 | 2015-09-09 | 深圳市致烨科技有限公司 | 路灯现场通信的方法和系统 |
| CN103179752A (zh) * | 2013-03-07 | 2013-06-26 | 杨彤 | 路灯现场通信的方法和系统 |
| EP3024166A4 (en) * | 2013-10-16 | 2017-03-15 | LG Chem, Ltd. | Communication system having synchronized units and synchronization method for units |
| US9705663B2 (en) | 2013-10-16 | 2017-07-11 | Lg Chem, Ltd. | Communication system having synchronized units and synchronization method for units |
| CN105187384B (zh) * | 2015-08-06 | 2019-01-29 | 广州飞米电子科技有限公司 | 飞行控制方法及装置、电子设备 |
| CN105187384A (zh) * | 2015-08-06 | 2015-12-23 | 广州飞米电子科技有限公司 | 飞行控制方法及装置、电子设备 |
| CN106683577A (zh) * | 2016-11-21 | 2017-05-17 | 深圳市洲明科技股份有限公司 | 一种灯条及超长灯条屏 |
| CN106683577B (zh) * | 2016-11-21 | 2021-11-16 | 深圳市洲明科技股份有限公司 | 一种灯条及超长灯条屏 |
| CN108989478A (zh) * | 2018-07-11 | 2018-12-11 | 厦门拓宝科技有限公司 | 一种有线连接多模块测控系统通讯地址自动识别方法 |
| CN108989478B (zh) * | 2018-07-11 | 2022-02-01 | 厦门拓宝科技有限公司 | 一种有线连接多模块测控系统通讯地址自动识别方法 |
| CN109219197A (zh) * | 2018-10-19 | 2019-01-15 | 北京经纬恒润科技有限公司 | 一种控制灯光变化的方法及装置 |
| CN113110167A (zh) * | 2021-04-13 | 2021-07-13 | 东莞市上能光电科技有限公司 | 一种接收端及控制端电器控制方法 |
| CN113110167B (zh) * | 2021-04-13 | 2022-08-12 | 东莞市上能光电科技有限公司 | 一种接收端及控制端电器控制方法 |
| CN113672540A (zh) * | 2021-07-07 | 2021-11-19 | 上海松江飞繁电子有限公司 | 二总线系统 |
| CN113672540B (zh) * | 2021-07-07 | 2024-01-26 | 上海松江飞繁电子有限公司 | 二总线系统 |
| CN113691340A (zh) * | 2021-08-27 | 2021-11-23 | 东方电子股份有限公司 | 基于曼彻斯特编码的环网柜数字化终端及其数据传输方法 |
| CN113691340B (zh) * | 2021-08-27 | 2024-03-26 | 东方电子股份有限公司 | 基于曼彻斯特编码的环网柜数字化终端及其数据传输方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101494936B (zh) | Led灯光控制总线及其控制方法 | |
| CN101478846A (zh) | Led灯光控制总线及其控制方法 | |
| CN101953097B (zh) | 使用可见光通信发送和接收数据的装置和方法 | |
| US7894464B2 (en) | Apparatus and method for auto-negotiation in a communication system | |
| CN203120211U (zh) | 一种柔性led驱动器的数据转换装置及调光系统 | |
| CN101789978B (zh) | Dmx512数据接收器及其在网络中自动定址的方法 | |
| US20160371220A1 (en) | UART with Automated Protocols | |
| CN101192184B (zh) | 数据传输测试装置及方法 | |
| CN101702848B (zh) | 一种led装饰照明的单线串连驱动电路 | |
| CN101388822B (zh) | 一种can总线自动换极装置及其方法 | |
| CN101111109A (zh) | 发光二极管颜色、亮度控制方法及其控制系统 | |
| CN105162792A (zh) | 一种usb网卡以及以太网数据转换方法 | |
| CN113825273B (zh) | 一种网格照明的可重构拓扑控制方法 | |
| CN102118899B (zh) | 利用led灯光控制总线实现的灯具控制方法 | |
| WO2009003398A1 (fr) | Procédé et dispositif de simulation de canal de communication numérique série asynchrone | |
| CN107135583A (zh) | 基于dmx512协议的led灯具系统及寿命监测方法 | |
| CN102892225B (zh) | 一种柔性led驱动器的数据转换方法及装置 | |
| CN101052258B (zh) | 灯光控制网络及控制方法 | |
| CN101950485B (zh) | 交通信号灯数字组网设备 | |
| CN209118135U (zh) | 一种电动自行车用can总线通信电路 | |
| CN113891537A (zh) | 通过电脑模拟数字调光协议时序逻辑的方法、装置及介质 | |
| CN102548128B (zh) | 一种基于高压串联减流方式的led驱动方法 | |
| CN112437061A (zh) | 一种基于dmx512协议的带外通信方法、系统、存储介质及装置 | |
| TWI572251B (zh) | Communication method, system and lamp device for transmitting light control signals | |
| CN107197563A (zh) | 基于dmx512协议的led灯具系统及寿命监测方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Open date: 20090708 |