CN108040389B - 联机dmx灯具动态效果的同步方法、系统及dmx灯具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种联机DMX灯具动态效果的同步方法、系统及DMX灯具，包括预先将预设的多个动态效果程序一一对应地存储至联机DMX灯具中的各台DMX灯具；根据联机DMX灯具的显示效果预设接收DMX控台发送的数据包的标准个数，每当各台DMX灯具接收的数据包的个数等于标准个数时，各台DMX灯具均运行各自存储的动态效果程序一步，并将接收的数据包的个数重新累计，以便于相应地控制各台DMX灯具中的灯动态显示。本发明提高了演出人员的表演质量，提高了观众的视觉效果；且工作量小、难度低、调试周期短，无需改变硬件，减少了采购周期及产品成本；对于高速运行或长时间运行的联机DMX灯具，降低了出现动态效果不同步的概率。

Description

联机DMX灯具动态效果的同步方法、系统及DMX灯具

技术领域

本发明涉及灯光技术领域，特别是涉及一种联机DMX灯具动态效果的同步方法、系统及DMX灯具。

背景技术

随着人们生活水平的提高，人们的生活越来越丰富，带动了一系列娱乐文化产业的发展，比如舞台演出。舞台演出的效果很大一部分取决于灯光效果，一般采用由多台DMX(Digital Multipiex，数字多路复用协议)灯具组成的联机DMX灯具制造出动态效果，给人们带来视觉享受。目前，联机DMX灯具中每台DMX灯具均将其内部的定时器作为基准同步信号源，以便于控制灯光的动态效果。但是，每台DMX灯具内部的定时器之间会存在精度误差，导致联机DMX灯具的动态效果不同步，降低了演出人员的表演质量，影响了观众的视觉效果。

请参照图1，图1为现有技术中的一种DMX控台控制联机DMX灯具的结构示意图。现有技术中，通常由DMX控台统一编程动态效果程序，进而控制联机DMX灯具同步运行，但是该方法工作量大、难度高及调试周期长；或者选用高精度的定时器，但是该方法采购周期长及产品成本高。而且，这两种方法只能实现运行速度低及运行时间短的动态效果同步运行，对于高速运行或者长时间运行的联机DMX灯具，仍然会出现动态效果不同步的现象。

目前，如何提供一种解决上述技术问题的关键是本领域的技术人员目前需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种联机DMX灯具动态效果的同步方法、系统及DMX灯具，使联机DMX灯具的动态效果同步，提高了演出人员的表演质量，提高了观众的视觉效果；而且，本发明工作量小、难度低、调试周期短，采购周期短及产品成本低；此外，对于高速运行或者长时间运行的联机DMX灯具，降低了出现动态效果不同步的现象的概率。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种联机DMX灯具动态效果的同步方法，包括：

预先将预设的多个动态效果程序一一对应地存储至联机DMX灯具中的各台DMX灯具；

根据所述联机DMX灯具的显示效果预设接收DMX控台发送的数据包的标准个数，每当各台所述DMX灯具接收的数据包的个数等于所述标准个数时，各台所述DMX灯具均运行各自存储的动态效果程序一步，并将接收的数据包的个数重新累计，以便于相应地控制各台所述DMX灯具中的灯动态显示。

优选地，该方法还包括：

预先获取所述DMX控台发送相邻的数据包的平均时间长度；

从所述联机DMX灯具中任一台DMX灯具接收到当前数据包的标志信息时，其内部的定时器开始计时，到该台DMX灯具接收到当前数据包的下一个数据包的标志信息时，其内部的所述定时器停止计时；

当计时时间大于所述平均时间长度预设值时，将该台DMX灯具接收的数据包的个数加一。

优选地，所述当前数据包的标志信息具体为所述当前数据包的开始代码帧或者所述当前数据包的中断位。

优选地，该方法还包括：

各台所述DMX灯具均预先检测各自的连接地址与存储地址是否一致，如果不一致，控制与地址不一致的DMX灯具连接的报警模块发出警报，以提醒工作人员出现地址错误。

优选地，所述报警模块具体为蜂鸣器。

优选地，该方法还包括：

接收所述工作人员的更改地址指令，并根据所述更改地址指令相应地更新所述存储地址。

优选地，该方法还包括：

将各台所述DMX灯具的当前存储地址通过数码管显示，以便于所述工作人员查看各台所述DMX灯具的当前存储地址。

优选地，所述DMX控台发送数据包至所述联机DMX灯具的过程具体为：

所述DMX控台通过RS485总线发送数据包至所述联机DMX灯具。

为解决上述技术问题，本发明还提供了一种联机DMX灯具动态效果的同步系统，包括：

预存单元，用于预先将预设的多个动态效果程序一一对应地存储至联机DMX灯具中的各台DMX灯具；

显示单元，用于根据所述联机DMX灯具的显示效果预设接收DMX控台发送的数据包的标准个数，每当各台所述DMX灯具接收的数据包的个数等于所述标准个数时，各台所述DMX灯具均运行各自存储的动态效果程序一步，并将接收的数据包的个数重新累计，以便于相应地控制各台所述DMX灯具中的灯动态显示。

为解决上述技术问题，本发明还提供了一种DMX灯具，包括联机DMX灯具，也包括上述的联机DMX灯具动态效果的同步系统。

本发明提供了一种联机DMX灯具动态效果的同步方法，与现有技术中的联机DMX灯具同步运行相比，本发明根据舞台演出的节目提前设置好多个动态效果程序，并分别将其存储至联机DMX灯具中的各台DMX灯具，以便于通过运行动态效果程序控制DMX灯具的灯动态显示。本发明还根据节目的快节奏或慢节奏确定联机DMX灯具的显示效果快或慢，从而设置各台DMX灯具接收DMX控台发送的数据包的标准个数。每当各台DMX灯具接收的数据包的个数等于标准个数时，各台DMX灯具均运行各自存储的动态效果程序一步，且再次接收到数据包时，数据包的个数重新累计，从而实现灯光的动态效果。

可见，本发明的联机DMX灯具中每台DMX灯具有同一个基准同步信号源，从而使联机DMX灯具的动态效果同步，提高了演出人员的表演质量，提高了观众的视觉效果；而且，本发明将DMX灯具各自的动态效果程序存储至各自的存储器中，使得工作量小、难度低、调试周期短，无需改变硬件，使得采购周期短及产品成本低。此外，对于高速运行或者长时间运行的联机DMX灯具，降低了出现动态效果不同步的现象的概率。

本发明还提供了一种联机DMX灯具动态效果的同步系统及DMX灯具，与上述同步方法具有相同的有益效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中的一种DMX控台控制联机DMX灯具的结构示意图；

图2为本发明提供的一种联机DMX灯具动态效果的同步方法的流程图；

图3为本发明提供的一种联机DMX灯具中每台DMX灯具的结构示意图；

图4为本发明提供的一种联机DMX灯具动态效果的同步系统的结构示意图。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种联机DMX灯具动态效果的同步方法、系统及DMX灯具，使联机DMX灯具的动态效果同步，提高了演出人员的表演质量，提高了观众的视觉效果；而且，本发明工作量小、难度低、调试周期短，采购周期短及产品成本低；此外，对于高速运行或者长时间运行的联机DMX灯具，降低了出现动态效果不同步的现象的概率。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参照图2，图2为本发明提供的一种联机DMX灯具动态效果的同步方法的流程图。

该方法包括：

步骤S1：预先将预设的多个动态效果程序一一对应地存储至联机DMX灯具中的各台DMX灯具；

步骤S2：根据联机DMX灯具的显示效果预设接收DMX控台发送的数据包的标准个数，每当各台DMX灯具接收的数据包的个数等于标准个数时，各台DMX灯具均运行各自存储的动态效果程序一步，并将接收的数据包的个数重新累计，以便于相应地控制各台DMX灯具中的灯动态显示。

需要说明的是，本申请中的预先和预设均是提前设置好的，只需要设置一次，除非根据实际情况需要修改，否则不需要重新设置。

具体地，根据舞台演出的节目需要配置的灯光效果，提前确定满足灯光效果的联机DMX灯具中各台DMX灯具的动态效果，根据确定的各台DMX灯具的动态效果编写动态效果程序，并将动态效果程序相应地存储至各台DMX灯具中，使得工作量小、难度低、调试周期短。

DMX控台会不断发送数据包至联机DMX灯具，每个数据包中包含多个功能数据，用于实现确定DMX的工作速率和调用动态效果程序等多种功能。由于舞台表演的节目的节奏包括快节奏或者慢节奏，相应地联机DMX灯具的显示效果的速度包括快或慢，本申请可以以DMX控台发送的数据包的个数为基准，运行各台DMX灯具各自存储的动态效果程序。也就是说，根据联机DMX灯具的显示效果确定各台DMX灯具接收DMX控台发送的数据包的标准个数，每当各台DMX灯具接收的数据包的个数等于标准个数时，各台DMX灯具均运行各自存储的动态效果程序一步，且再次接收到数据包时，数据包的个数重新累计，从而使各台DMX灯具中的灯动态显示。

比如，联机DMX灯具的显示效果的速度要求快速，可以在调快DMX控台发送数据包的速率的基础上，减小数据包的标准个数，从而加快动态效果程序的运行速度，实现了快速的显示效果。可见，本申请的联机DMX灯具中每台DMX灯具有同一个基准同步信号源，也即以DMX控台发送的数据包的个数为基准，从而使联机DMX灯具的动态效果长期同步，提高了演出人员的表演质量，提高了观众的视觉效果；而且无需改变硬件，使得采购周期短及产品成本低。

具体地，请参照图3，图3为本发明提供的一种联机DMX灯具中每台DMX灯具的结构示意图。DMX灯具包括内部供电模块1、控制模块2、外部有源晶振3、ISP(In-SystemProgramming，在线系统可编程)在线系统编程4、驱动模块5、灯光模块6和DMX通信模块7，控制模块2包括定时器11、EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read OnlyMemory，电可擦只读存储器)12及闪存13等元器件。

这里的内部供电模块1为控制模块2和DMX通信模块7提供工作电压；控制模块2用于接收DMX控台发送的数据包，累计接收的数据包的个数，并通过运行EEPROM 12存储的动态效果程序，控制驱动模块5驱动灯光模块6动态显示；控制模块2还将外部有源晶振3作为工作时钟源信号，由于外部有源晶振3具有精度高、温度补偿、稳定性好等优点，可以确保定时器11和DMX通信模块7的通信波特率的精度，工作时钟是系统各个部件工作时序的最小时间单位，工作时钟通过控制模块2控制，产生其他与工作时钟保持一定关系的同步控制信号，协调各部件的工作时序；ISP在线系统编程4用于将用户代码烧录到闪存13中。这里的控制模块2可以为MCU(Microprogrammed Control Unit，微程序控制器)，灯光模块6可以为LED光源板，即由多个LED灯按一定的规律集成在一起组成的光源板，驱动模块5通过输出可调的电流驱动LED光源板动态显示。

本发明提供了一种联机DMX灯具动态效果的同步方法，与现有技术中的联机DMX灯具同步运行相比，本发明根据舞台演出的节目提前设置好多个动态效果程序，并分别将其存储至联机DMX灯具中的各台DMX灯具，以便于通过运行动态效果程序控制DMX灯具的灯动态显示。本发明还根据节目的快节奏或慢节奏确定联机DMX灯具的显示效果快或慢，从而设置各台DMX灯具接收DMX控台发送的数据包的标准个数。每当各台DMX灯具接收的数据包的个数等于标准个数时，各台DMX灯具均运行各自存储的动态效果程序一步，且再次接收到数据包时，数据包的个数重新累计，从而实现灯光的动态效果。

可见，本发明的联机DMX灯具中每台DMX灯具有同一个基准同步信号源，从而使联机DMX灯具的动态效果同步，提高了演出人员的表演质量，提高了观众的视觉效果；而且，本发明将DMX灯具各自的动态效果程序存储至各自的存储器中，使得工作量小、难度低、调试周期短，无需改变硬件，使得采购周期短及产品成本低。此外，对于高速运行或者长时间运行的联机DMX灯具，降低了出现动态效果不同步的现象的概率。

在上述实施例的基础上：

作为一种优选地实施例，该方法还包括：

预先获取DMX控台发送相邻的数据包的平均时间长度；

从联机DMX灯具中任一台DMX灯具接收到当前数据包的标志信息时，其内部的定时器开始计时，到该台DMX灯具接收到当前数据包的下一个数据包的标志信息时，其内部的定时器停止计时；

当计时时间大于平均时间长度预设值时，将该台DMX灯具接收的数据包的个数加一。

具体地，考虑到不同通道数的DMX控台发送相邻的数据包的时间长度一般不相同，通道数越多的DMX控台，发送相邻的数据包的时间长度就越长。为了更好地适应于不同通道数的DMX控台，本申请提前获取DMX控台发送的相邻的数据包的时间长度，也即从DMX控台发送第一数据包的标志信息时开始计时，到DMX控台发送第一数据包的下一个数据包的标志信息时停止计时，计时间隔即为相邻的数据包的时间长度。为了求取的时间长度的准确性和可靠性，多次获取DMX控台发送的相邻的数据包的时间长度，求取平均时间长度。

本申请还考虑到DMX灯具接收数据包时可能会出错，导致数据包的丢失，在接收数据包正确的情况下，数据包的个数执行加一操作，但是，如果数据包丢失的情况下，数据包的个数不能执行加一操作，为了校正数据包丢失时数据包的个数，本申请从联机DMX灯具中任一台DMX灯具接收到当前数据包的标志信息时，其内部的定时器开始计时，到该台DMX灯具接收到当前数据包的下一个数据包的标志信息时，其内部的定时器停止计时，当计时时间大于求取的平均时间长度提前设置的值时，说明该台DMX灯具接收数据包时出错，将该台DMX灯具接收的数据包的个数加一，使丢失数据包的DMX灯具与未丢失数据包的DMX灯具累计的数据包的个数相等，防止联机DMX灯具出现动态效果不同步的现象。

作为一种优选地实施例，当前数据包的标志信息具体为当前数据包的开始代码帧或者当前数据包的中断位。

具体地，本申请中当前数据包的标志信息可以选用当前数据包的开始代码帧，也可以选用当前数据包的中断位，当然，只要是相邻数据包的同一位置的数据，均可以作为标志信息，本申请在此不做特别的限定。

作为一种优选地实施例，该方法还包括：

各台DMX灯具均预先检测各自的连接地址与存储地址是否一致，如果不一致，控制与地址不一致的DMX灯具连接的报警模块发出警报，以提醒工作人员出现地址错误。

具体地，各台DMX灯具均有各自的地址，本申请将地址相应地存储至各台DMX灯具的EEPROM中，简称存储地址。在联机DMX灯具工作之前，各台DMX灯具均检测各自的连接地址与存储地址是否一致，如果一致，说明地址正确，联机DMX灯具可以正常工作；如果不一致，说明地址错误，控制与地址不一致的DMX灯具连接的报警模块发出警报，以提醒工作人员出现地址错误，工作人员便可以对其进行修改，防止了联机DMX灯具接收错误的DMX控台的通道数据。

作为一种优选地实施例，报警模块具体为蜂鸣器。

具体地，本申请可以选用蜂鸣器作为报警模块，蜂鸣器是一种一体化结构的电子讯响器，采用直流电压供电。当然，本申请还可以选用其他具有报警作用的装置作为报警模块，本申请在此不做特别的限定。

作为一种优选地实施例，该方法还包括：

接收工作人员的更改地址指令，并根据更改地址指令相应地更新存储地址。

工作人员可以通过发送更改地址指令对各台DMX灯具的地址进行更改。具体地，本申请可以通过按键的方式进行地址更改，这里的按键可以包括地址加键和地址减键，每操作一次地址加键，对相应DMX灯具的地址进行加一操作，每操作一次地址减键，对相应DMX灯具的地址进行减一操作。当然，本申请也可以选用其他方式对各台DMX灯具的地址进行更改，本申请在此不做特别的限定。

作为一种优选地实施例，该方法还包括：

将各台DMX灯具的当前存储地址通过数码管显示，以便于工作人员查看各台DMX灯具的当前存储地址。

具体地，本申请将各台DMX灯具的当前存储地址通过但不仅限于数码管显示，工作人员便可以通过数码管的显示值查看各台DMX灯具的当前存储地址。

作为一种优选地实施例，DMX控台发送数据包至联机DMX灯具的过程具体为：

DMX控台通过RS485总线发送数据包至联机DMX灯具。

具体地，DMX控台可以通过RS485总线发送数据包至联机DMX灯具，RS485总线适用于多点互连，可以省掉多条信号线；由于RS485总线采用平衡发送和差分接收，所以其具有抑制共模干扰的能力；而且，RS485总线的灵敏度较高。

接下来，对多台DMX灯具动态效果同步运行的具体工作原理进行说明。

开始：系统通电打开灯具。

初始化系统，设置参数，读取数据：通电延时等待系统工作稳定，防止输入电源不稳定而出现异常现象，初始化程序串口、I/O、PWM、定时器、EEPROM等寄存器和各个变量，对相关寄存器进行设置、变量赋值、开机标志位Boot_Mark置1赋值等。通过读取EEPROM数据，确保DMX灯具的地址正确，同时控制关闭LED光源板进入主程序。

主程序循环开始：做好准备工作，通过主程序入口进入循环运行。

接收DMX数据处理：该功能模块是接收数据包和同步运行计数处理的关键步骤，由于接收数据包的稳定性及正确性能够最终影响到联机DMX灯具动态效果同步的一致性，所以该模块专门以源代码方式呈现。该模块的工作原理是判断串行接口是否收到数据，如果有，调用DMX处理函数，否则退出此模块工作。多台DMX LED灯具动态效果同步运行的核心部分是接收DMX处理函数，DMX处理函数算法代码详细如下：

定时计数处理：定时计数处理用于校正数据包的计数值，防止在接收出错导致数据包丢失的情况下动态效果不同步，所以也专门以源代码方式呈现。而该模块的工作原理是判断定时中断计时是否溢出，当溢出调用读取实时时钟函数，否则退出此模块工作。定时读取实时时钟函数用于记录累加接收相邻两个数据包的时间长度，比较校正数据包的个数，实时时钟函数算法代码详细如下：

开机同步计时时间处理：通过开机计算DMX控台发送的相邻数据包之间的平均时间长度，首先判断Boot_Mark是否等于1，如果是，比较开机接收数据包的个数与设定的数据包的个数，当接收的数据包的个数大于设定的数据包的个数，则计算相邻数据包之间的平均时间长度，清除相关变量和Boot_Mark；否则退出此模块。

同步运行效果处理：当相邻数据包的时间长度值大于平均时间长度设置的值，需校正数据包的计数值加一。

请参照图4，图4为本发明提供的一种联机DMX灯具动态效果的同步系统的结构示意图。

该系统包括：

预存单元101，用于预先将预设的多个动态效果程序一一对应地存储至联机DMX灯具中的各台DMX灯具；

显示单元102，用于根据联机DMX灯具的显示效果预设接收DMX控台发送的数据包的标准个数，每当各台DMX灯具接收的数据包的个数等于标准个数时，各台DMX灯具均运行各自存储的动态效果程序一步，并将接收的数据包的个数重新累计，以便于相应地控制各台DMX灯具中的灯动态显示。

本发明提供的系统的介绍请参考上述方法实施例，本发明在此不再赘述。

本发明还提供了一种DMX灯具，包括联机DMX灯具，也包括上述的联机DMX灯具动态效果的同步系统。

本发明提供的DMX灯具的介绍请参考上述系统实施例，本发明在此不再赘述。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

还需要说明的是，在本说明书中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种联机DMX灯具动态效果的同步方法，其特征在于，包括：

预先将预设的多个动态效果程序一一对应地存储至联机DMX灯具中的各台DMX灯具；

根据所述联机DMX灯具的显示效果预设接收DMX控台发送的数据包的标准个数，每当各台所述DMX灯具接收的数据包的个数等于所述标准个数时，各台所述DMX灯具均运行各自存储的动态效果程序一步，并将接收的数据包的个数重新累计，以便于相应地控制各台所述DMX灯具中的灯动态显示。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法还包括：

预先获取所述DMX控台发送相邻的数据包的平均时间长度；

从所述联机DMX灯具中任一台DMX灯具接收到当前数据包的标志信息时，其内部的定时器开始计时，到该台DMX灯具接收到当前数据包的下一个数据包的标志信息时，其内部的所述定时器停止计时；

当计时时间大于所述平均时间长度预设值时，将该台DMX灯具接收的数据包的个数加一。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述当前数据包的标志信息具体为所述当前数据包的开始代码帧或者所述当前数据包的中断位。

4.如权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，该方法还包括：

各台所述DMX灯具均预先检测各自的连接地址与存储地址是否一致，如果不一致，则控制自身连接地址与存储地址不一致的DMX灯具所连接的报警模块发出警报，以提醒工作人员出现地址错误。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述报警模块具体为蜂鸣器。

6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，该方法还包括：

接收所述工作人员的更改地址指令，并根据所述更改地址指令相应地更新所述存储地址。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，该方法还包括：

将各台所述DMX灯具的当前存储地址通过数码管显示，以便于所述工作人员查看各台所述DMX灯具的当前存储地址。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述DMX控台发送数据包至所述联机DMX灯具的过程具体为：

所述DMX控台通过RS485总线发送数据包至所述联机DMX灯具。

9.一种联机DMX灯具动态效果的同步系统，其特征在于，包括：

预存单元，用于预先将预设的多个动态效果程序一一对应地存储至联机DMX灯具中的各台DMX灯具；

显示单元，用于根据所述联机DMX灯具的显示效果预设接收DMX控台发送的数据包的标准个数，每当各台所述DMX灯具接收的数据包的个数等于所述标准个数时，各台所述DMX灯具均运行各自存储的动态效果程序一步，并将接收的数据包的个数重新累计，以便于相应地控制各台所述DMX灯具中的灯动态显示。

10.一种DMX灯具，其特征在于，包括联机DMX灯具，也包括如权利要求9所述的联机DMX灯具动态效果的同步系统。