CN109661090A - 一种dmx灯具无线控制系统 - Google Patents
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Abstract
一种DMX灯具无线控制系统，其特征在于，包括对DMX灯具进行操作控制和场景播放；所述操作控制包括单个动作或者单个步骤控制，所述动作为单个DXM通道所打出的灯光效果；所述步骤包括同时进行多个动作形成的组合；所述场景播放包括多个步骤与多个时间间隔形成的组合，所述时间间隔指一个步骤与另外一个步骤之间的播放时间差。
Description
技术领域
本发明属于舞台和景观灯具领域，特别是涉及DMX灯具无线控制领域。
背景技术
目前专业舞台和景观灯具应用越来越广泛，虽然它们采用的是与传统照明灯具不同的DMX512控制协议，但是相关的无线功能也依然再被开发和应用中。
DMX 是Digital Multiplex 的缩写，中文译名为"数字多路复用协议"，目前己得到世界各国生产舞台灯光设备厂商的承认和遵守，作为了一种广泛采用的数字灯光控制数据传输协议。也就是说，每一个受控灯光单元只要符合这个协议的要求，就能实现数字化的灯光控制。
DMX512-A灯光控制数据传输协议是中华人民共和国文化行业标准，标准编号为WH/T 32-2008，其等同采用美国国家标准E1.11-2004《USITT DMX512-A 灯光及附属设备控制的异步串行数据数字传输标准》，英文名称：American National Standard E1.11-2004Entertainment Technology -USITT DMX512-A Asynchronous Serial Digital DataTransmission Standard for Controlling Lighting Equipment and Accessories。
DMX-512或DMX-512A的控制信号以"帧"为单位，每帧数据最多可驱动512个灯光回路，行业内也称作512个DMX通道。每个DMX通道的有效DMX数值是在0-255之间，DMX的这一特性允许人们通过调节DMX调光数值来实现对灯光回路的线性调光。比如，现在越来越普遍运用的LED灯光设备。DMX控制器就是一种连续不断的向受控灯光设备发送DMX控制信号的设备。由此舞台灯光控制师可以为某场演出预先设计、编辑好各个演出场景的灯光控制程序，即一段的DMX控制信号，然后存储在各个DMX控制器中;在演出开始后，只需启动对应各个演出场景的DMX控制器，灯光设备即将按照预先的设计在舞台上演绎，操作简单方便，这种运用DMX协议来实现的演出场景灯光控制方法，己经变得越来越流行。
上文中的DMX通道和场景相关内容在本专利下文中会提到，它们所打出的灯光效果是完全不同的，现实中舞台上的主持人在舞台上的走动时，需要灯光师实时控制灯具使得光斑随着主持人动，此时是用到的DMX通道控制，而一个集体舞蹈，需要的是复合的灯光效果组合，包括各种颜色、各种图案、各种灯光效果随时间的变化，即场景播放控制。
目前演出现场，舞台和景观灯具主要是使用控台进行有线连接并控制，且由于控台体积较大，使用时有诸多不便，因此现在的控制方式越来越倾向于使用手机或者电脑进行无线控制。
如专利文献CN105208752B一种LED灯具无线控制系统及控制方法，其说明书具体实施方式中提到“使用WIFI升级灯具，包括步骤：
a.使用Keil编译灯具源代码生成*.BIN格式的文件；
b.设置DFI控制器菜单DFI Update->Update Setting->Else，对灯具升级；
c.通过UploadFirm应用程序对编译好的*.BIN格式文件进行加密；
d.使用UploadFirm连接上DFI控制器的WIFI；
e.通过WIFI把加密好的文件发送到DFI控制器；
f.DFI控制器把无线发送过来的数据暂存到外部储存IC里面；
g. WIFI下载完成所有的数据后，在灯具菜单选择到d—模式，长按UP和DOWN键1秒钟进入到升级状态（LOAD）；
h.设置DFI控制器菜单DFI Update->Update->YES；
i.DFI控制器读取外部储存IC里面的数据通过2.4G无线发送给灯具，直到完成。”
由上文可知，其无线方案主要应用于升级，而在实时控制灯具方面并没有给出详细技术方案。
又如专利文献CN207075024U一种升级文件传输装置及系统，其说明书具体实施方式中的实施例一、实施例二、实施例三、实施例四均提到“控制器11接收升级文件时不是直接向舞台设备 100进行转发，而是先存储至存储器13且在升级文件存储成功后才向舞台设备100传输升级文件。”可见此方案依然是用于升级，并没有实时控制方案。
又如专利文献CN103298211A一种使用手机或平板电脑控制舞台灯具设备的解决方案，其说明书具体实施方式中提到“ 如图1所示的一种使用手机或平板电脑控制舞台灯具设备的解决方案，其步骤如下：舞台灯具设备通过DMX通信接口(4)与专用Wi-Fi设备建立连接；专用Wi-Fi设备通过天线(5)与装有舞台灯具设备控制软件并带有Wi-Fi功能的手机或平板电脑建立连接，连接时设置或者不设置密码均可；打开手机或平板电脑中的舞台灯具设备控制软件，根据实际需要对舞台灯具设备进行控制，打出各种灯光效果即可。”由上文可见，其是如何实现无线控制灯具的，控制的方式及数据传输方式并无实质性的技术描述。
发明内容
本发明的目的之一在于提供一种DMX灯具无线控制系统，实现灯具或者电脑可以通过手机直接进行操作控制和场景播放。另外，基于我司之前申请的专利一种舞台和景观灯具的手机APP控制系统（专利号201811159342.2和专利号201821613248.5）的基础上，能更有助于理解以下具体过程，特别是场景播放。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的，一种DMX灯具无线控制系统，其特征在于，包括对DMX灯具进行操作控制和场景播放；所述操作控制包括单个动作或者单个步骤控制，所述动作为单个DXM通道所打出的灯光效果；所述步骤包括同时进行多个动作形成的组合；所述场景播放包括多个步骤与多个时间间隔形成的组合，所述时间间隔0指一个步骤与另外一个步骤之间的播放时间差；其中，
所述操作控制是实时实施的，包括以下流程；
（1）外部设备无线发送操作指令给控制盒；
（2）控制盒对操作指令进行校验后，发送给DMX灯具；
（3）DMX灯具接收到操作指令后，打出对应的灯光效果；
所述场景播放控制是选择实施的，包括以下流程：
（1）外部设备无线发送场景播放指令给控制盒；
（2）控制盒对场景播放指令进行校验、存储，并反馈给外部设备。
（3）外部设备收到反馈后，用户触发播放，外部设备将确认播放指令发送给控制盒；
（4）控制盒将场景播放指令发送给DMX灯具；
（5）DMX灯具收到播放指令后，打出对应的组合灯光效果。
进一步的，所述外部设备为手机或电脑，且均包含无线网卡。
进一步的，所述外部设备与DMX控制盒之间是通过WIFI连接的，所述控制盒和DMX灯具之间通过DMX512有线连接或者W-DMX无线连接。
进一步的，所述控制盒和DMX灯具之间通过DMX512有线连接时，所述控制盒包括控制线路板，控制线路板上包含 WIFI无线模块、DMX512接口电路、MCU和IC，所述DXM灯具包括主板、驱动板、DMX512接口电路。
进一步的，所述控制盒和DMX灯具之间通过W-DMX无线连接时，所述控制盒包括控制线路板，所述控制线路板包括WIFI无线模块、W-DMX无线发射模块，MCU和IC；所述DMX灯具包括主板、驱动板，所述主板包括W-DMX无线接收模块。
进一步的，所述单个DMX通道的数值变化范围为0-255。
进一步的，所述时间间隔数值是可以设定的。
进一步的，所述校验包括确认数据中的身份信息、长度、命令、帧内容、校验位。
本发明的技术相对于常规的无线控制DMX灯具有以下不同和明显优势：
1-本发明实现了从手机或者电脑直接无线实时控制单台或者多台DMX灯具，且控制的方式可以兼容操作控制和场景播放。
2-本发明在控制的过程中采用了校验模式，避免了传输过程中的数据丢失、数据泄密或者其他信号、同类信号的干扰，让整个过程安全可靠、实际有效。
附图说明
图1为A操作控制流程+B场景播放流程图。
图2为控制盒和DMX灯具有线连接示意图。
图3为控制盒和DMX灯具无线连接示意图。
图4为场景播放示意图。
具体实施方式
下面将结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。
实施例一、控制盒和DMX灯具有线连接时，对DMX灯具进行操作控制：
如图1中A和图2所示，其中，
外部设备为手机或电脑，且均包含无线网卡；
控制盒包括控制线路板，控制线路板上包含 WIFI无线模块、DMX512接口电路、MCU和IC；
DXM灯具包括主板、驱动板、DMX512接口电路；
控制盒和DMX灯具之间通过DMX512有线连接；
控制盒的WIFI无线模块发射WIFI热点，手机或者电脑通过无线网卡与控制盒之间建立WIFI无线连接；控制盒和DMX灯具之间通过DMX512信号线进行连接，DMX512的信号线一端连接控制盒的DMX512电路，一端连接DMX灯具的DMX512电路。
使用手机或者电脑对DMX灯具进行操作控制时，其流程如下：
（1）手机或者电脑通过WIFI无线发送操作指令给控制盒；
操作指令为单个动作或者单个步骤控制，其中，
单个动作控制为单个DXM通道所打出的灯光效果，而单个DMX通道的数值变化范围为0-255，对于本行技术人员来讲，可以理解的是每个DMX通道代表一种灯光效果，而0-255每个数值则代表此种灯光效果的不同状态，举本行的公知例子来说，当进入代表LED灯珠亮度的DMX通道时，0代表灯灭状态，255代表高亮度状态，而0-255之间则代表LED灯珠在灯灭和高亮之间的不同的亮度状态；
单个步骤控制包括同时进行多个动作形成的组合，即同时操作改变多个DMX通道的数值，对于本行技术人员来讲，可以理解的是，因为每个DMX通道代表一种灯光效果，所以步骤所打出的灯光效果即为同时打出多种灯光效果。
（2）控制盒对操作指令进行校验后，发送给DMX灯具；
控制盒通过WIFI收到手机或者电脑的操作指令后，控制线路板上的MCU内对操作指令进行校验，操作指令的数据结构如下
| 帧头 | 帧长度 | 命令 | 帧内容 | 校验位 |
| 0x00000001 | 0x0001 | 0x01 | 0x55aa…… | 0xABCD |
其中，帧头是固定4个字节，包含本操作指令的身份信息，用于确认数据是否为我司电脑或者手机所发；
帧长度是固定2个字节，包括命令+帧内容+校验位的总长度；
命令是固定1个字节，其表达命令的类型，是确认发过来的数据属于操作控制指令或者场景播放指令或者触发场景播放停止的指令；
帧内容是不固定的N个字节，是与命令对应的数据内容；
校验位是固定的2个字节，是对命令+帧内容的和校验。
（3）DMX灯具接收到操作指令后，打出对应的灯光效果；
DMX灯具内的主板在通过DXM512接口电路接收到操作指令后，将操作指令分发给DMX灯具内部所对应的驱动板，驱动板则控制其对应的效果组件打出相应的灯光效果。
可以理解的是，因为数据传输速度非常快，在手机或者电脑上面进行操作时，灯具操作指令几乎是实施传到了灯具，而灯具也几乎实时打出了相应的灯光效果，即达到了实时操作控制。
实施例二、控制盒和DMX灯具有线连接时，对DMX灯具进行场景播放：
如图1中B和图2所示，其中，
外部设备为手机或电脑，且均包含无线网卡；
控制盒包括控制线路板，控制线路板上包含 WIFI无线模块、DMX512接口电路、MCU和IC；
DXM灯具包括主板、驱动板、DMX512接口电路；
控制盒和DMX灯具之间通过DMX512有线连接；
控制盒的WIFI无线模块发射WIFI热点，手机或者电脑通过无线网卡与控制盒之间建立WIFI无线连接；控制盒和DMX灯具之间通过DMX512信号线进行连接，DMX512的信号线一端连接控制盒的DMX512电路，一端连接DMX灯具的DMX512电路。
使用手机或者电脑对DMX灯具进行场景播放时，其流程如下：
（1）手机或者电脑通过WIFI无线发送场景播放指令给控制盒；
场景播放包括多个步骤与多个时间间隔形成的组合，所述时间间隔指一个步骤与另外一个步骤之间的播放时间差；由实施例一可知步骤的含义；如图4所示，任意一个场景包括n个步骤和n个时间间隔，T1，T2，T3。。。Tn为步骤与步骤之间的时间间隔，它们的数值是可调的，即步骤1播放完之后等待T1秒，开始自动播放步骤2。
（2）控制盒对场景播放指令进行校验、存储，并反馈给外部设备；
控制盒通过WIFI收到手机或者电脑的场景播放指令后，控制线路板上的MCU内对场景播放指令进行校验，场景播放指令的数据结构如下：
| 帧头 | 帧长度 | 命令 | 帧内容 | 校验位 |
| 0x00000001 | 0x0001 | 0x01 | 0x55aa…… | 0xABCD |
其中，帧头是固定4个字节，包含本场景播放指令的身份信息，用于确认数据是否为我司电脑或者手机所发；
帧长度是固定2个字节，包括命令+帧内容+校验位的总长度；
命令是固定1个字节，其表达命令的类型，是确认发过来的数据属于操作控制指令或者场景播放指令或者触发场景播放停止的指令；
帧内容是不固定的N个字节，是与命令对应的数据内容；
校验位是固定的2个字节，是对命令+帧内容的和校验；
当校验OK后，MCU将场景播放指令储存到控制线路上的IC内，并反馈存储OK的信息到外部设备上。
（3）外部设备收到反馈后，用户触发播放，外部设备将确认播放指令发送给控制盒；
控制盒反馈存储OK的信息到手机或者电脑端，在手机或者电脑端就可以看到存储OK的场景，点击那个场景，即触发播放，并将确认播放指令发送给控制盒；确认播放指令的数据结果如下：
其中，CMD_PLAY_CTRL为播放指令；
存储位置指要播放哪个场景，因为IC可存储多个场景；
播放属性指是执行场景播放还是停止目前正在播放的场景；
预留为空白字节。
（4）控制盒将场景播放指令发送给DMX灯具；
控制盒收到外部设备发送过来的确认播放指令后，将对应的场景播放指令发送给DMX灯具。
（5）DMX灯具收到播放指令后，打出对应的组合灯光效果；
DMX灯具内的主板在通过DXM512接口电路接收到场景播放指令后，将场景播放指令分发给DMX灯具内部所对应的驱动板，驱动板则控制其对应的效果组件打出相应的组合灯光效果；
可以理解的是，因为场景播放指令有一个从控制盒反馈信息回外部设备的过程，且在外部设备上还有选择播放哪个场景，即场景播放是选择实施控制的。
实施例三、控制盒和DMX灯具无线连接时，对DMX灯具进行操作控制：
如图1中A和图3所示，其中，
外部设备为手机或电脑，且均包含无线网卡；
控制盒包括控制线路板，控制线路板上包含 WIFI无线模块、W-DMX无线发射模块、MCU和IC；
DXM灯具包括主板、驱动板，所述主板包括W-DMX无线接收模块；
控制盒和DMX灯具之间通过W-DMX无线连接，在本实施例中，W-DMX无线发射模块和W-DMX无线接收模块均采用目前舞台和景观灯光行业内使用广泛的Nano series，供应商为瑞典的Wireless solution；
控制盒的WIFI无线模块发射WIFI热点，手机或者电脑通过无线网卡与控制盒之间建立WIFI无线连接；
可以理解的是，实施例三和实施例一均为实时操作控制，在控制流程上是相同的，其不同点仅在于控制盒和DMX灯具的连接方式，实施例一是有线传输，而实施例三是无线传输，所以在此不再详述控制流程。
实施例四、控制盒和DMX灯具无线连接时，对DMX灯具进行场景播放：
如图1中B和图3所示，
外部设备为手机或电脑，且均包含无线网卡；
控制盒包括控制线路板，控制线路板上包含 WIFI无线模块、W-DMX无线发射模块、MCU和IC；
DXM灯具包括主板、驱动板，所述主板包括W-DMX无线接收模块；
控制盒和DMX灯具之间通过W-DMX无线连接，在本实施例中，W-DMX无线发射模块和W-DMX无线接收模块均采用目前舞台和景观灯光行业内使用广泛的Nano series，供应商为瑞典的Wireless solution；
控制盒的WIFI无线模块发射WIFI热点，手机或者电脑通过无线网卡与控制盒之间建立WIFI无线连接
可以理解的是，实施例四和实施例二均为场景播放控制，在控制流程上是相同的，其不同点仅在于控制盒和DMX灯具的连接方式，实施例二是有线传输，而实施例四无线传输，所以在此不再详述控制流程。
以上实施例仅是对本发明的技术方案做进一步说明，而非限制本发明的保护范围。对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。
Claims (8)
1.一种DMX灯具无线控制系统，其特征在于，包括对DMX灯具进行操作控制和场景播放；所述操作控制包括单个动作或者单个步骤控制，所述动作为单个DXM通道所打出的灯光效果；所述步骤包括同时进行多个动作形成的组合；所述场景播放包括多个步骤与多个时间间隔形成的组合，所述时间间隔指一个步骤与另外一个步骤之间的播放时间差；其中，
所述操作控制是实时实施的，包括以下流程；
（1）外部设备无线发送操作指令给控制盒；
（2）控制盒对操作指令进行校验后，发送给DMX灯具；
（3）DMX灯具接收到操作指令后，打出对应的灯光效果；
所述场景播放控制是选择实施的，包括以下流程：
（1）外部设备无线发送场景播放指令给控制盒；
（2）控制盒对场景播放指令进行校验、存储，并反馈给外部设备；
（3）外部设备收到反馈后，用户触发播放，外部设备将确认播放指令发送给控制盒；
（4）控制盒将场景播放指令发送给DMX灯具；
（5）DMX灯具收到播放指令后，打出对应的组合灯光效果。
2.根据权利要求1所述的一种DMX灯具无线控制系统，其特征在于，所述外部设备为手机或电脑，且均包含无线网卡。
3.根据权利要求1所述的一种DMX灯具无线控制系统，其特征在于，所述外部设备与DMX控制盒之间是通过WIFI连接的，所述控制盒和DMX灯具之间通过DMX512有线连接或者W-DMX无线连接。
4.根据权利要求3所述的一种DMX灯具无线控制系统，其特征在于，所述控制盒和DMX灯具之间通过DMX512有线连接时，所述控制盒包括控制线路板，控制线路板上包含 WIFI无线模块、DMX512接口电路、MCU和IC；所述DXM灯具包括主板、驱动板、DMX512接口电路。
5.根据权利要求3所述的一种DMX灯具无线控制系统，其特征在于，所述控制盒和DMX灯具之间通过W-DMX无线连接时，所述控制盒包括控制线路板，所述控制线路板包括WIFI无线模块、W-DMX无线发射模块，MCU和IC；所述DMX灯具包括主板、驱动板，所述主板包括W-DMX无线接收模块。
6.根据权利要求1所述的一种DMX灯具无线控制系统，其特征在于，所述单个DMX通道的数值变化范围为0-255。
7.根据权利要求1所述的一种DMX灯具无线控制系统，其特征在于，所述时间间隔数值是可以设定的。
8.根据权利要求1所述的一种DMX灯具无线控制系统，其特征在于，所述校验包括确认数据中的身份信息、长度、命令、帧内容、校验位。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20190419 |