CN104038495B - 基于dmx512协议扩展的中继器的抑制干扰的方法 - Google Patents
基于dmx512协议扩展的中继器的抑制干扰的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104038495B CN104038495B CN201410260361.XA CN201410260361A CN104038495B CN 104038495 B CN104038495 B CN 104038495B CN 201410260361 A CN201410260361 A CN 201410260361A CN 104038495 B CN104038495 B CN 104038495B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- dmx512
- frame
- repeater
- data
- protocol extension
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Communication Control (AREA)
Abstract
本发明为基于DMX512协议扩展的中继器及抑制干扰的方法，公开了一种基于DMX512协议扩展的中继器，包括：主控单片机和电平转换及隔离电路；所述单片机通信接口的接收端和发送端均经过电平转换及隔离后接入DMX512网络。本发明实现了数据帧校验及冗余接收，可以大大减少系统受到脉冲干扰时丢失控制信息的现象，同时本发明对DMX512协议扩展简单，通信协议的复杂度没有明显增加。
Description
技术领域
本发明涉及一种中继器及其抑制干扰的方法，具体是涉及一种基于DMX512协议扩展的中继器及其抑制干扰的方法。
背景技术
DMX512通信协议是一种数字化娱乐灯光设备的通用控制协议，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。但是，DMX512通信协议的帧结构中缺少校验手段，并且数据只能被单向由主机向所有从机发送，从机无法识别到通信过程中产生的错误，也无法对错误状态进行反馈。因此在一些电磁环境复杂的场合下，主机发送的数据易受其他环境耦合至数据总线的差模干扰，主机发送的指令不能被正确执行，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, 这种脉冲干扰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。
应对此种干扰一般使用DMX512协议保留的EF扩展，可将备用通信线路作为冗余数据线路，或使用备用通信线路以更高的速率发送控制信息以实现数据的冗余发送和校验/反馈等功能，以此达到抑制通信干扰的目的。此种方法的优点是给开发设计者提供了灵活的扩展方式和优良的综合效果，但不足之处也很明显：系统和通信协议复杂程度高，开发周期长且方案通用程度差，设备的可复用性低，难以普及推广。此外在成本方面，会带来线路材料及敷设成本大幅上升、需要采购配套的设备等问题。
发明内容
发明目的：本发明的目的是为了解决现有技术的不足，提供一种能够抑制脉冲干扰、改善DMX512通信协议的应用效果的中继器。
技术方案：为了实现以上目的，本发明所述的一种基于DMX512协议扩展的中继器，包括：主控单片机和电平转换及隔离电路；所述主控单片机的通信接口接收端和发送端均经过电平转换隔离后接入DMX网络。本发明所述中继器无需使用DMX512协议保留的EF扩展，通信协议的复杂程度可以大大降低，可以采用低成本、结构简单的中继器进行协议中转，线路材料和敷设成本较普通方案并无明显增加。
本发明中采用MicroChip PIC24系列单片机进行协议转换，所述电平转换及隔离电路采用SP485进行电平转换，采用6N137和隔离式DC/DC转换器对通信线路和电源进行隔离；所述主控单片机中设有的FIFO接收/发送缓冲区的UART模块1和UART模块2分别与电平转换及隔离电路连接。本发明中使用了MicroChip公司设计生产的一款PIC24低成本16位RISC微控制器。此款MCU采用改进型的哈佛架构，带有32KB Flash和4KB RAM存储器，在系统时钟为32MHz时可以达到最高16MIPS的处理能力，该MCU具有丰富的外设资源，尤其是适用于本应用的CRC循环冗余校验发生器和带有4级深FIFO接收/发送缓冲区的UART模块。
本发明还公开了一种基于DMX512协议扩展的中继器的抑制干扰的方法， 其中DMX512协议扩展方式为：在DMX512帧的末尾加入CRC-16校验和及被重复转发的帧编号。
本发明所述的抑制干扰方法如下：
所述中继器连接DMX512控制台与DMX网络总线，中继器在接收到DMX512控制台单帧信息的一半时开始以双倍速率在信号输出端以扩展协议的方式开始转发，当接收到控制台数据帧的尾字节后，中继器按照上述协议扩展所定义的校验方式将校验段和转发编号放置在末尾发出，同时重新开始发送接收到的数据帧，当此数据帧第二次被发送后，新的控制台数据帧已有一半到达；依次收到转发编号相同的两帧后，单片机的接收端根据下述逻辑选择是否刷新数据或指令：
（1）当两帧的校验段都正确时，使用该数据或指令；
（2）当两帧中校验段均错误时，延续使用上一帧的数据和指令；
（3）当两帧中仅有一帧校验段正确时，使用正确帧数据，丢弃校验错误的数据。
根据不同的应用场合，信息帧间可加入适当间隔。
本发明所述的抑制干扰的方法，在不同数据长度的情况下中继器能按照要求转发数据，可以有效减少95%以上特定通信干扰环境下的运行错误。
本发明所述的一种基于DMX512协议扩展的中继器及抑制干扰的方法，所述中继器的信号输入端为控制台引出的RS-485数据线，信号输出端为DMX512网络RS-485数据线。
有益效果：与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1.本发明对DMX512协议扩展简单，通信协议的复杂度没有明显增加；
2.本发明实现了数据冗余接收，可以大大减少脉冲干扰时的丢帧现象；
3. 本发明通用性相对较强，厂商可以提供与设备配套的中继器，并可通过上位机界面来配置中继器和灯具工作在普通DMX512模式或协议扩展模式；
4. 本发明中继器结构简单，设计和制造成本低，易于推广，有工程应用价值。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
具体实施方式：
下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。
实施例：
如图所示的一种基于DMX512协议扩展的中继器，包括：主控单片机和电平转换及隔离电路；所述主控单片机通信接口的接收端和发送端分别经过电平转换及隔离后接入DMX网络。
所述中继器采用Mcrochip PIC24系列单片机进行协议转换等处理, 按照DMX512-A协议的基本要求，所述电平转换及隔离电路采用SP485进行电平转换，采用6N137和隔离式DC/DC转换器对通信线路和电源进行隔离。本发明中使用了MicroChip公司设计生产的一款PIC24低成本16位RISC微控制器。此款MCU采用改进型的哈佛架构，带有32KB Flash和4KBRAM存储器，在系统时钟为32MHz时可以达到最高16MIPS的运行速度，具有丰富的外设资源，其中设有的FIFO接收/发送缓冲区的UART模块1和UART模块2分别与电平转换及隔离电路连接。
基于上述DMX512协议扩展的中继器的抑制干扰方法中，DMX512协议扩展方式为：在DMX512帧的末尾加入CRC-16校验和及被重复转发的帧编号。
本实施例中抑制干扰的具体方法如下：
所述中继器连接DMX512控制台与DMX网络总线，其中的UART1负责接收控制台发送的控制信息，通信速率为250kbps，UART2负责将数据以原始数据速率的双倍即500kbps转发到子网。在侦测到帧起始部分后，MCU将收到的数据逐一保存在一个516字节的缓冲区内，并计算更新CRC-16数据校验和，当控制台信息发送到258字节，同时中继器在接收到DMX512控制台单帧信息的一半时开始以双倍速率在信号输出端按次序通过UART2以扩展协议的方式开始转发，同时UART1继续接收控制台数据。当接收到控制台数据帧的尾字节后，中继器根据CRC-16计算出的校验和并按照上述协议扩展所定义的校验方式将校验段和转发编号放置在末尾发出，同时重新开始发送接收到的数据帧，当此数据帧第二次被发送后，新的控制台数据帧已有一半到达；依次收到转发编号相同的两帧后，单片机的接收端根据下述逻辑选择是否刷新数据或指令：
（1）当两帧的校验段都正确时，使用该数据或指令；
（2）当两帧中校验段均错误时，延续使用上一帧的数据和指令；
（3）当两帧中仅有一帧校验段正确时，使用正确帧数据，丢弃校验错误的数据。
根据不同的应用场合，信息帧间可加入适当间隔。
上述基于DMX512协议扩展的中继器抑制干扰的方法，所述中继器的信号输入端为控制台引出的RS-485数据线，信号输出端为DMX512网络RS-485数据线。在各种应用中，干扰通常是通过电源线耦合至通信线路，所以中继器应该尽量放置在贴近控制设备的信号输出端口附近，以降低原始控制信号被干扰的可能性。
Claims (2)
1.一种基于DMX512协议扩展的中继器的抑制干扰的方法，其特征在于：
DMX512协议扩展方式为：在DMX512帧的末尾加入CRC-16校验和及被重复转发的帧编号；
基于上述DMX512的协议扩展方法和所述基于DMX512协议扩展的中继器，
所述基于DMX512协议扩展的中继器，包括：主控单片机和电平转换及隔离电路；所述主控单片机通信接口的接收端和发送端分别经电平转换及隔离后接入DMX512网络；所述中继器采用Microchip PIC24系列单片机进行协议转换，采用SP485进行电平转换，采用6N137和隔离式DC/DC转换器对通信线路和电源进行隔离；所述主控单片机中设有的FIFO接收/发送缓冲区的UART模块1和UART模块2分别与电平转换及隔离电路连接以实现协议转换；
具体方法如下：
所述中继器连接DMX512控制台与DMX网络总线，中继器在接收到DMX512控制台单帧信息的一半时开始以双倍速率在信号输出端以扩展协议的方式开始转发，当接收到控制台数据帧的尾字节后，中继器按照上述协议扩展所定义的校验方式将校验段和转发编号放置在末尾发出，同时重新开始发送接收到的数据帧，当此数据帧第二次被发送后，新的控制台数据帧已有一半到达；依次收到转发编号相同的两帧后，单片机的接收端根据下述逻辑选择是否刷新数据或指令：
（1）当两帧的校验段都正确时，使用该数据或指令；
（2）当两帧中校验段均错误时，延续使用上一帧的数据和指令；
（3）当两帧中仅有一帧校验段正确时，使用正确帧数据，丢弃校验错误的数据。
2.根据权利要求1所述的基于DMX512协议扩展的中继器的抑制干扰的方法，其特征在于：所述中继器的信号输入端为控制台引出的RS-485数据线，信号输出端为DMX512网络RS-485数据线。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410260361.XA CN104038495B (zh) | 2014-06-13 | 2014-06-13 | 基于dmx512协议扩展的中继器的抑制干扰的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410260361.XA CN104038495B (zh) | 2014-06-13 | 2014-06-13 | 基于dmx512协议扩展的中继器的抑制干扰的方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN104038495A CN104038495A (zh) | 2014-09-10 |
| CN104038495B true CN104038495B (zh) | 2017-01-25 |
Family
ID=51469084
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201410260361.XA Expired - Fee Related CN104038495B (zh) | 2014-06-13 | 2014-06-13 | 基于dmx512协议扩展的中继器的抑制干扰的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN104038495B (zh) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109511203B (zh) * | 2018-11-13 | 2020-09-29 | 广州鹏林照明灯具有限公司 | 一种舞台灯具双缓存校准dmx512数据的系统和方法 |
| CN112437061B (zh) * | 2020-11-11 | 2022-10-21 | 广州彩熠灯光股份有限公司 | 一种基于dmx512协议的带外通信方法、系统、存储介质及装置 |
| CN114268454B (zh) * | 2021-11-18 | 2023-12-22 | 南京国电南自维美德自动化有限公司 | 一种用于物理隔离环境的数据摆渡方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101711076A (zh) * | 2009-11-18 | 2010-05-19 | 广州中大中鸣科技有限公司 | 一种dmx512通信链路及其方法 |
| CN201577220U (zh) * | 2009-11-18 | 2010-09-08 | 广州中大中鸣科技有限公司 | 一种dmx512灯具的收发缓冲装置 |
| CN201682520U (zh) * | 2010-05-11 | 2010-12-22 | 上海海事大学 | 一种实现从以太网到dmx512网络的转换设备 |
| CN203872205U (zh) * | 2014-06-13 | 2014-10-08 | 苏州科技学院 | 一种基于dmx512协议扩展的中继器 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7310074B2 (en) * | 2004-11-24 | 2007-12-18 | Artled Technology Corp. | System for controlling LED devices |
-
2014
- 2014-06-13 CN CN201410260361.XA patent/CN104038495B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101711076A (zh) * | 2009-11-18 | 2010-05-19 | 广州中大中鸣科技有限公司 | 一种dmx512通信链路及其方法 |
| CN201577220U (zh) * | 2009-11-18 | 2010-09-08 | 广州中大中鸣科技有限公司 | 一种dmx512灯具的收发缓冲装置 |
| CN201682520U (zh) * | 2010-05-11 | 2010-12-22 | 上海海事大学 | 一种实现从以太网到dmx512网络的转换设备 |
| CN203872205U (zh) * | 2014-06-13 | 2014-10-08 | 苏州科技学院 | 一种基于dmx512协议扩展的中继器 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| "Multi-function unit for LED lighting";Sehoon Yoo et al;《ISOCC》;20121231;第447-450页 * |
| "基于DMX512协议的LED灯具控制系统";黄以华 等;《照明工程学报》;20091231;第20卷(第4期);第48-53页 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN104038495A (zh) | 2014-09-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104038495B (zh) | 基于dmx512协议扩展的中继器的抑制干扰的方法 | |
| CN203827378U (zh) | 一种串口服务器 | |
| CN204632096U (zh) | 一种全方位红外控制器 | |
| CN104853503A (zh) | 灯具工作状态数据的收集系统和灯具控制系统 | |
| CN103476187B (zh) | 一种隧道led照明的调光装置与调光方法 | |
| CN203120254U (zh) | 基于knx总线的地下停车场led智能照明系统 | |
| CN102802316B (zh) | 一种实现ZigBee传输DALI总线协议的照明控制装置 | |
| CN203872205U (zh) | 一种基于dmx512协议扩展的中继器 | |
| CN101949497B (zh) | 一种遥控节能灯装置及其遥控控制方法 | |
| CN201018526Y (zh) | 一种dali-rs485网关装置 | |
| CN101711076A (zh) | 一种dmx512通信链路及其方法 | |
| CN103532595A (zh) | 基于电力载波的电力设备软体升级方法 | |
| CN201322208Y (zh) | 一种led灯具 | |
| CN102633169A (zh) | 一种基于id自学码的电梯外呼控制装置及方法 | |
| CN210093222U (zh) | 电力线载波对dmx512系统的拓展结构 | |
| CN202535587U (zh) | 一种用于地下车库照明用的智能灯控系统 | |
| CN205354330U (zh) | 一种基于电力线载波通信的景观灯控制系统 | |
| CN203313465U (zh) | Led照明pwm驱动无线扩展装置 | |
| WO2009106008A1 (zh) | 一种灯具控制系统 | |
| CN111336574A (zh) | 一种电力线载波逻辑采暖系统及其工作方法 | |
| CN103873328A (zh) | 一种ems与dms之间的数据传输方法 | |
| CN216134628U (zh) | 一种基于LoRaWAN无线物联的智慧照明控制系统 | |
| CN101541115A (zh) | 利用电力系统构建固态照明网络的系统与方法 | |
| CN102802314B (zh) | 一种电池供电的子母灯饰系统 | |
| CN105848348B (zh) | 一种光通信照明控制系统及其实现方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20170125 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |