CN113973024A - 一种dmx设备组网与配置系统 - Google Patents

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陈小红
王旭
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Abstract

本发明涉及一种DMX设备组网与配置系统，包括DMX控制器和DMX设备，所述的DMX控制器采用菊花链接线方式与DMX设备连接，且所述的菊花链接线方式可以和总线接线方式相互切换；所述的系统采用迅捷的自动搜索方法搜索设备并可以进行自动配置。与现有技术相比，本发明具有搜索迅速，自动配置系统，并根据需要在菊花链和总线模式间随时切换，灵活方便等优点。

Description

一种DMX设备组网与配置系统
技术领域
本发明涉及一种DMX设备，尤其是涉及一种DMX设备组网与配置系统。
背景技术
DMX是一种照明控制协议。随着人民生活水平的提高和照明行业技术的发展，对照明的要求越来越高，DMX的应用越来越广泛。在DMX现场布线时，对于布线方式的灵活性较差，一旦布线完成，如果需要更改模式，需要重新修改，且过程非常麻烦。
同时在DMX现场布线时，需要对照明设备进行各种配置，包括配置地址、调光模式、最高亮度、最低亮度、色温范围等。目前DMX广泛使用RDM命令进行配置，配置时需要先搜索出设备，然后根据需要逐一对每台设备进行配置，非常费时，也容易出错。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种DMX设备组网与配置系统。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种DMX设备组网与配置系统，包括DMX控制器和DMX设备，所述的DMX控制器采用菊花链接线方式与DMX设备连接，且所述的菊花链接线方式可以和总线接线方式相互切换，所述的系统采用迅捷的自动搜索方法搜索设备并可以进行自动配置。
优选地，所述的DMX控制器通过RS-485总线与多个DMX设备连接，所述的DMX设备包括依次连接的MCU、隔离电路和RS-485收发器，或者所述的DMX设备包括依次连接的MCU和RS-485收发器，所述的RS-485收发器通过RS-485总线与DMX控制器连接。
优选地，所述的DMX控制器采用菊花链接线方式与多个DMX设备连接。
优选地，所述的DMX控制器与多个DMX设备中的第一台DMX设备连接，其余DMX设备依次按顺序连接；所述的DMX设备设有两个DMX接口，所述的第一台DMX设备的其中一个DMX接口与DMX控制器连接，另一个DMX接口与下一台DMX设备连接，其余DMX设备的两个DMX接口分别与相邻的DMX设备连接。
优选地，所述的DMX设备包括MCU、第一RS-485收发器、第二RS-485收发器、和或隔离电路，该隔离电路包括第一隔离电路和第二隔离电路，
所述的MCU直接分别与第一RS-485收发器、第二RS-485收发器连接；
或者所述的MCU分别与第一隔离电路、第二隔离电路连接，所述的第一隔离电路与第一RS-485收发器连接，所述的第二隔离电路与第二RS-485收发器连接。
优选地，所述的DMX设备设有用于切换总线接线方式和菊花链接线方式的切换电路。
优选地，该系统采用如下方式进行配置：
1)发送一个退出MUTE模式的广播命令，让总线上所有DMX设备都进入可发现模式；
2)发送一个广播命令，将DMX设备的硬件切换到菊花链模式；
3)发送发现命令搜索DMX设备；
4)由于第一台DMX设备直接连接DMX控制器，后面的设备都需要逐级转发才能发送到DMX控制器，因此，DMX控制器最先收到第一台的反馈数据；DMX控制器只需一次发送和接收即可获得第一台设备的UID以及其后多台设备的UID；
5)DMX控制器根据第一台DMX设备的UID，读取这台设备的信息并对其进行配置；
6)如果还获得了其它DMX设备的UID，也对这些DMX设备的信息进行配置；
7)DMX控制器对已经配置的DMX设备发送MUTE命令，使其进入MUTE状态；
8)DMX控制器对已经配置的DMX设备发送命令，使其切换到总线模式；
9)DMX控制器再次发送发现命令搜索DMX设备，并根据反馈对DMX设备进行配置，再重复第步骤7)、8)、9)，直到没有DMX设备反馈为止。
优选地，在配置软件中设置一个起始地址，当搜索到第一台DMX设备后，将此设置的起始地址配置给第一台DMX设备，然后根据第一台DMX设备的footprint值和起始地址，算出第二台DMX设备的起始地址；搜到第二台DMX设备后，根据之前算出的第二台DMX设备的起始地址对其进行配置，并根据第二台DMX设备的起始地址和footprint值算出第三台DMX设备的起始地址，以次类推，可将所有设备的地址配置完成。
优选地，在界面上预先按设备走线的顺序，将每台设备需要配置的参数罗列出来或进行预先设置，在搜索过程中或搜索结束后，使用罗列或设置的参数对设备进行配置，其中需要配置的参数包括DMX起始地址。
优选地，按设备走线的顺序将需要配置的参数保存在一个文件中，在搜索前导入文件。在搜索过程中或搜索结束后，使用文件导入的参数对设备进行配置。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1)在布线时按菊花链布线，可根据需要在菊花链和总线模式间随时切换，灵活方便；
2)提高了搜索地址的速度，节省调试时间，加快工程进度；
3)可实现自动配置，省去逐一配置的麻烦，省时省力，又不易出错。
附图说明
图1为典型的RS-485收发电路示意图；
图2为典型的MCU与RS-485收发器的接线图；
图3为典型的带隔离的MCU与RS-485收发器的接线图；
图4为采用总线模式的RS-485通信组网示意图；
图5为含有两个DMX接口的设备示意图；
图6为DMX设备的菊花链接线方式示意图；
图7为有切换电路的DMX设备接口示意图。
具体实施方式
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的一部分实施例，而不是全部实施例。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的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。
本发明一种DMX设备组网与配置系统，通过修改设备硬件、设备软件(固件)和控制软件，实现DMX灵活组网和快速自动配置。
DMX采用RS-485总线进行通信，因此一般使用RS-485收发器，这样MCU的CMOS信号或TTL信号可以通过RS-485收发器的信号变换，与RS-485总线进行沟通。典型的RS-485收发器示如图1所示。
在图1的收发器示意图中，A、B接RS-485总线，R、RE、DE、D接MCU。由于接收和发送不会同时进行，因此器件设计时RE和DE分别是低电平有效和高电平有效，这样，在有些情况下，可将两个信号接在一起，实现一个控制信号切换输入输出。R是收发器将RS-485信号转换成COMS或TTL电平的输出，用于接MCU的UART输入信号(RXD)，D是收发器将CMOS或TTL电平转换成RS-485信号的输入，用于接MCU的UART输出信号(TXD)。典型的MCU的与RS-485收发器的接线图如图2所示。在实际的应用中，有时需要进行信号隔离，此时，典型的RS-485应用电路结构如图3所示。
DMX通信可以使用总线模式，其接线示意图如图4所示。DMX通信也可以采用菊花链模式，此时DMX设备需要有两个DMX接口，如图5所示。采用菊花链接线方式的接线示意图如图6所示。
在实际应用中，总线方式和菊花链方式只能选择其中一种，一旦布线完成，需要修改非常麻烦。为解决此问题，在图5的基础上，增加一个切换电路(切换电路可以采用物理开关、继电器等)，如图7所示。这样，在布线时，按菊花链布线，当切换电路如图7所示状态时，实际效果是总线模式。如果单片机控制切换电路切换到另一状态，则为菊花链模式。因此，可以通过发送命令给DMX设备，对切换电路进行控制，实现不同的模式，使用非常方便。
另外，通过修改固件和控制软件，可以对DMX设备进行快速的配置。比如，配置DMX地址、调光策略等。
对于总线接线模式，当根据RDM协议搜索设备时，要进行地址段分段搜索，用时较长。本发明采用如下方式进行搜索：
1.发送一个退出MUTE模式的广播命令(DISC_UN_MUTE)，让总线上所有设备都进入可发现模式；
2.发送一个广播命令，将设备的硬件切换到菊花链模式；
3.发送发现命令(DISC_UNIQUE_BRANCH)搜索设备；
4.由于第一台设备直接连接控制器，后面的设备都需要逐级转发才能发送到控制器，因此，控制器最先收到第一台的反馈数据；又由于数据不是同时发送给控制器，而是一包一包依次传送，所以数据不会产生冲突，控制器收到的数据是正确的数据，因此只需一次发送和接收即可获得第一台设备的UID。
5.控制器根据第一台设备的UID，读取这台设备的信息并对其进行配置；
6.如果还获得了其它设备的UID，也对这些设备的信息进行配置(可选)；
7.控制器对已经配置的设备发送MUTE命令(DISC_MUTE)，使其进入MUTE状态；
8.控制器对已经配置的设备发送命令，使其切换到总线模式；
9.控制器再次发送发现命令(DISC_UNIQUE_BRANCH)搜索设备，并根据反馈对设备进行配置，再重复第步骤7、8、9，直到没有设备反馈为止。
使用这种方式搜索，每次发出DISCORVARY命令后，只要还有设备没有发现，就会立即有正确的反馈，得到设备UID。而现有的方式中，如果有超过一台设备在总线上，就会产生冲突，导致设备UID无法获取，必须通过不断地缩小地址范围，经过多次尝试，才能获得设备UID。因此，极大地提高了搜索速度。
另外，现有方式中，每个设备的配置是由手工逐一进行的。为快速进行配置，本专利采用如下方式进行配置：
如果只是配置起始地址，并使用地址按顺序进行的方式，则可在配置软件中设置一个起始地址。当搜索到第一台设备后，将此设置的起始地址配置给第一台设备，然后根据第一台设备的footprint值和起始地址，算出第二台的起始地址；搜到第二台设备后，根据之前算出的第二台的起始地址对其进行配置，并根据第二台设备的起始地址和footprint值算出第三台的起始地址。以次类推，可将所有设备的地址配置完成。
如果配置地址不是按顺序的或要配置其它参数，也可在界面上预先按设备走线的顺序，将每台设备需要配置的参数(可包括DMX起始地址)罗列出来或进行预先设置，在搜索过程中或搜索结束后，使用罗列或设置的参数对设备进行配置。由于配置参数预先设置，配置过程无需逐一操作，节省调试时间，提高了装配调试效率。
也可按设备走线的顺序，将需要配置的参数保存在一个文件中，在搜索前导入文件。在搜索过程中或搜索结束后，使用文件导入的参数对设备进行配置。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种DMX设备组网与配置系统，其特征在于，包括DMX控制器和DMX设备，所述的DMX控制器采用菊花链接线方式与DMX设备连接，且所述的菊花链接线方式可以和总线接线方式相互切换。
2.根据权利要求1所述的一种DMX设备组网与配置系统，其特征在于，所述的DMX控制器通过RS-485总线与多个DMX设备连接，所述的DMX设备包括依次连接的MCU、隔离电路和RS-485收发器，或者所述的DMX设备包括依次连接的MCU和RS-485收发器，所述的RS-485收发器通过RS-485总线与DMX控制器连接。
3.根据权利要求1所述的一种DMX设备组网与配置系统，其特征在于，所述的DMX控制器采用菊花链接线方式与多个DMX设备连接。
4.根据权利要求3所述的一种DMX设备组网与配置系统，其特征在于，所述的DMX控制器与多个DMX设备中的第一台DMX设备连接，其余DMX设备依次按顺序连接；所述的DMX设备设有两个DMX接口，所述的第一台DMX设备的其中一个DMX接口与DMX控制器连接，另一个DMX接口与下一台DMX设备连接，其余DMX设备的两个DMX接口分别与相邻的DMX设备连接。
5.根据权利要求4所述的一种DMX设备组网与配置系统，其特征在于，所述的DMX设备包括MCU、第一RS-485收发器、第二RS-485收发器、和或隔离电路，该隔离电路包括第一隔离电路和第二隔离电路，
所述的MCU直接分别与第一RS-485收发器、第二RS-485收发器连接；
或者所述的MCU分别与第一隔离电路、第二隔离电路连接，所述的第一隔离电路与第一RS-485收发器连接，所述的第二隔离电路与第二RS-485收发器连接。
6.根据权利要求5所述的一种DMX设备组网与配置系统，其特征在于，所述的DMX设备设有用于切换总线接线方式和菊花链接线方式的切换电路。
7.根据权利要求1所述的一种DMX设备组网与配置系统，其特征在于，该系统采用如下方式进行配置：
1)发送一个退出MUTE模式的广播命令，让总线上所有DMX设备都进入可发现模式；
2)发送一个广播命令，将DMX设备的硬件切换到菊花链模式；
3)发送发现命令搜索DMX设备；
4)由于第一台DMX设备直接连接DMX控制器，后面的设备都需要逐级转发才能发送到DMX控制器，因此，DMX控制器最先收到第一台的反馈数据；DMX控制器只需一次发送和接收即可获得第一台设备的UID以及其后多台设备的UID；
5)DMX控制器根据第一台DMX设备的UID，读取这台设备的信息并对其进行配置；
6)如果还获得了其它DMX设备的UID，也对这些DMX设备的信息进行配置；
7)DMX控制器对已经配置的DMX设备发送MUTE命令，使其进入MUTE状态；
8)DMX控制器对已经配置的DMX设备发送命令，使其切换到总线模式；
9)DMX控制器再次发送发现命令搜索DMX设备，并根据反馈对DMX设备进行配置，再重复第步骤7)、8)、9)，直到没有DMX设备反馈为止。
8.根据权利要求7所述的一种DMX设备组网与配置系统，其特征在于，在配置软件中设置一个起始地址，当搜索到第一台DMX设备后，将此设置的起始地址配置给第一台DMX设备，然后根据第一台DMX设备的footprint值和起始地址，算出第二台DMX设备的起始地址；搜到第二台DMX设备后，根据之前算出的第二台DMX设备的起始地址对其进行配置，并根据第二台DMX设备的起始地址和footprint值算出第三台DMX设备的起始地址，以次类推，可将所有设备的地址配置完成。
9.根据权利要求8所述的一种DMX设备组网与配置系统，其特征在于，在界面上预先按设备走线的顺序，将每台设备需要配置的参数罗列出来或进行预先设置，在搜索过程中或搜索结束后，使用罗列或设置的参数对设备进行配置。
10.根据权利要求9所述的一种DMX设备组网与配置系统，其特征在于，按设备走线的顺序将需要配置的参数保存在一个文件中，在搜索前导入文件。在搜索过程中或搜索结束后，使用文件导入的参数对设备进行配置。
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