CN114222404B - 一种灯具dmx地址设置系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种灯具DMX地址设置系统，包括DMX控制器、485总线及至少2台依次连接的灯具；其中所述灯具包括控制模块、485模块和单线输入输出电路，控制模块与485模块、单线输入输出电路连接；所述DMX控制器通过485总线与所述至少2台依次连接的灯具的485模块连接；所述至少2台依次连接的相邻2台灯具之间，在后的灯具的单线输入输出电路与在前的灯具的控制模块连接。本发明提供的系统应用485总线、485模块传输地址码，通过485总线、485模块使用差分传输方式进行传输，抑制共模干扰的能力与现有技术相比得到了提高，能够传输更长的距离，从而满足大规模灯具系统DMX地址设置的要求。
Description
技术领域
本发明涉及灯具技术领域，更具体地，包括一种灯具DMX地址设置系统及方法。
背景技术
目前市面上的灯具大多采用DMX512协议进行控制，DMX512协议要求每台灯具设置好DMX地址。目前主要通过自动排序方法对灯具的地址进行逐台设置。现有的单线自动排序方法采用不平衡传输方式向灯具传输地址码，其共模抑制能力差，灯具的地址在单线传输过程非常容易受干扰，特别是长距离传输时误码率高，影响使用。
发明内容
本发明的第一发明目的在于提供一种灯具DMX地址设置系统，该系统应用485总线、485模块传输地址码，使用差分传输方式进行传输，抑制共模干扰的能力与现有技术相比得到了提高，能够传输更长的距离，从而满足大规模灯具系统DMX地址设置的要求。
本发明的第二发明目的在于提供一种应用于上述灯具DMX地址设置系统的灯具DMX地址设置方法。
为实现第一发明目的，采用的技术方案是：
一种灯具DMX地址设置系统，包括DMX控制器、485总线及至少2台依次连接的灯具；其中所述灯具包括控制模块、485模块和单线输入输出电路，控制模块与485模块、单线输入输出电路连接；
其中所述DMX控制器通过485总线与所述至少2台依次连接的灯具的485模块连接；所述至少2台依次连接的相邻2台灯具之间，在后的灯具的单线输入输出电路与在前的灯具的控制模块连接。
为实现第二发明目的，采用的技术方案是：
一种灯具DMX地址设置方法，包括：
S1.所述至少2台依次连接的灯具上电后，相邻2台灯具之间，在前的灯具的控制模块向在后的灯具的单线输入输出电路发送高电平信号，在后的灯具的单线输入输出电路接收到所述高电平信号后，向其控制模块发送低电平信号；对于至少2台依次连接的灯具中的首台灯具，其单线输入输出电路向控制模块发送高电平信号；
S2.DMX控制器通过485总线向所述至少2台依次连接的灯具发送DMX地址；
S3.所述灯具通过485模块接收到DMX地址后，灯具的控制模块判断其单线输入输出电路发送的信号是否为高电平信号；若否则忽略接收的DMX地址；若是则判断是否已完成的DMX地址设置，若已完成的DMX地址设置，则忽略接收的DMX地址，否则将接收的DMX地址设置为自身的DMX地址，并计算下一灯具的DMX地址并通过485模块、485总线向其余灯具发送，并向下一灯具的单线输入输出电路发送低电平信号，下一灯具的单线输入输出电路接收到低电平信号后，向其自身的控制模块发送高电平信号；
S4.重复执行步骤S3直至完成所有灯具地址的设置。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1)本发明提供的系统应用485总线、485模块传输地址码，使用差分传输方式进行传输，抑制共模干扰的能力与现有技术相比得到了提高，能够传输更长的距离，从而满足大规模灯具系统地址设置的要求。
2)本发明提供的系统仅仅需要DMX控制器下发一个首地址，即可由其余灯具自动完成自身DMX地址的计算及设置，无需人为干预，其自动化程度高。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为实施例1的灯具DMX地址设置系统结构示意图。
图2为实施例1的降压电路的结构示意图。
图3为实施例1的控制模块的结构示意图。
图4为实施例1的485模块的结构示意图。
图5为实施例1的单线输入输出电路的结构示意图。
具体实施方式
为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，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，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。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它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
图1为本实施例提供的灯具DMX地址设置系统的结构示意图。如1所示，本发明提供的灯具DMX地址设置系统包括有DMX控制器及3台依次相连的灯具：灯具1、灯具2和灯具3。本实施例中，灯具1、灯具2、灯具3都是10通道，并且希望把灯具1的DMX地址设置为1，灯具2的DMX地址设置为11，灯具3的DMX地址设置为21。
其中灯具1、灯具2和灯具3的结构一致，均包括控制模块、485模块、单线输入输出电路和降压电路，控制模块与485模块、单线输入输出电路连接；降压电路的输入端与电源连接；所述降压电路的输出端与控制模块、485模块和单线输入输出电路连接；DMX控制器通过485总线与所述3台灯具的485模块连接；相邻2台灯具之间，在后的灯具的单线输入输出电路与在前的灯具的控制模块连接。如图1所示，灯具2的单线输入输出电路与灯具1的控制模块连接，灯具3的单线输入输出电路与灯具2的控制模块连接。
在具体的实施过程中，如图2所示，所述降压电路包括第一降压芯片U9、第二降压芯片U10、电容C27、电容C30、储能电容C29、电容C44和储能电容C32；其中第一降压芯片U9的Vin端作为降压电路的输入端与电源连接，第一降压芯片U9的Vin端通过电容C27接地，第一降压芯片U9的GND端接地，第一降压芯片U9的Vout端通过电容C30接地，第一降压芯片U9的Vout端与储能电容C29的正极连接，储能电容C29的负极接地；第一降压芯片U9的Vout端与第二降压芯片U10的IN端连接；第二降压芯片U10的ADJ/GND端接地，第二降压芯片U10的OUT端通过电容C44接地，第二降压芯片U10的OUT端与储能电容C32的正极连接，储能电容C32的负极接地；第一降压芯片U9的Vout端作为降压电路的第一输出端与485模块连接，第二降压芯片U10的OUT端作为降压电路的第二输出端与控制模块、单线输入输出电路连接。其中，降压电路的输入端输入的电源电压为12V，所述降压电路的第一输出端输出的电压为5V，所述降压电路的第二输出端输出的电压为3.3V。通过第一降压芯片U9、第二降压芯片U10的降压稳压作用，向控制模块、485模块、单线输入输出电路供给工作电压。
在具体的实施过程中，如图3所示，所述控制模块包括单片机U8，所述单片机U8的VDDA端、VBAT端、VDD_3端、VDD_2端、VDD_1端与降压电路的第二输出端连接，控制模块的NRST端通过电阻R25与降压电路的第二输出端连接；单片机U8的PB10端、PB11端、PB2/BOOT1端与485模块连接；单片机U8的PB14端与单线输入输出电路连接；
所述3台灯具中，相邻2台灯具之间，在后的灯具的单线输入输出电路与在前的灯具的控制模块的单片机U8的PB15端连接。
在具体的实施过程中，如图4所示，所述485模块包括芯片U11、电阻R31、电阻R32、电阻R36和电容C35，芯片U11的A端、B端与所述DMX控制器连接，芯片U11的A端通过电阻R31与降压电路的第一输出端连接，芯片U11的B端通过电阻R36接地；芯片U11的R端、D端分别与单片机U8的PB11端、PB10端连接；芯片U11的GND端接地，芯片U11的VCC端与降压电路的第一输出端连接，芯片U11的VCC端通过电容C35接地；芯片U11的
端、DE端通过电阻R32接地，芯片U11的
端、DE端与单片机U8的PB2/BOOT1端连接。
在具体的实施过程中，如图5所示，所述单线输入输出电路包括电阻RU1、三极管T1和电阻RD1，其中三极管T1的集电极通过电阻RU1与降压电路的第二输出端连接，三极管T1的集电极与单片机U8的PB14端连接；三极管T1的发射极接地；三极管T1的发射极通过电阻RD1与基极连接；所述3台灯具中，相邻2台灯具之间，在后的灯具的单线输入输出电路的三极管T1的基极与在前的灯具的控制模块连接。
本实施例提供的灯具DMX地址设置系统进行DMX地址设置时，执行以下的操作步骤：
(1)灯具1、灯具2、灯具3同时上电，灯具1、灯具2、灯具3在上电复位后，其控制模块的PB15端设置输出为高电平；由单线输入输出电路的结构可知，当灯具1、灯具2的控制模块的PB15端设置输出为高电平时，灯具2、灯具3中的单线输入输出电路的三极管T2、T3导通，灯具2、灯具3中的控制模块的PB14端检测到低电平；而灯具1中的单线输入输出电路的三极管T1截止，输入电平被上拉电阻RU1拉高，灯具1中的控制模块的PB14端检测到高电平；
(2)用户根据实际情况定义主机特征码和从机特征码并保存在DMX控制器和所有灯具内，DMX控制器将所述主机特征码及DMX地址1通过485总线发送至灯具1、灯具2、灯具3；DMX控制器发送完DMX地址1、主机特征码后，关闭自身的485模块输出，使其处于输入状态，放出485总线控制权；
(3)所述灯具1、灯具2、灯具3的485模块通过A端、B端接收所述主机特征码及DMX地址1后，将接收的主机特征码及DMX地址1通过485模块的R端传输至灯具1、灯具2、灯具3的控制模块，灯具1、灯具2、灯具3的控制模块判断其PB14端是否检测到高电平，如上述(1)所述，只有灯具1中的控制模块的PB14端检测到高电平，且灯具1没有设置过DMX地址；而灯具2、灯具3的控制模块的PB14端检测到低电平，则灯具2、灯具3的控制模块忽略接收到的主机特征码及DMX地址1。灯具1中的控制模块将DMX地址1设置为自身的DMX地址，并基于接收的主机特征码将自身定义为主机。并且将自身的DMX地址1与自身的通道数10相加得到11作为灯具2的DMX地址，灯具1的控制模块通过PB2/BOOT1端将485模块设置为输出从而获得485总线控制权，灯具1的控制模块将PB15端设置输出为低电平，灯具2的单线输入输出电路的三极管T2截止，灯具2中的控制模块的PB14端检测到高电平；灯具1的控制模块将DMX地址11通过PB10端、485模块、485总线发送至灯具2、灯具3；灯具1发送完地址后，通过PB2/BOOT1端关闭自身的485模块输出，使其处于输入状态，放出485总线控制权；
(4)灯具2、灯具3的485模块通过A端、B端接收所述DMX地址11后，将接收的DMX地址11通过485模块的R端传输至灯具2、灯具3的控制模块，灯具2、灯具3的控制模块判断其PB14端是否检测到高电平，如上述(1)、(3)所述，只有灯具2中的控制模块的PB14端检测到高电平，且灯具2没有设置过DMX地址；而灯具3的控制模块的PB14端检测到低电平，则灯具3的控制模块忽略接收到的DMX地址11。灯具2中的控制模块将DMX地址11设置为自身的DMX地址，并基于从机特征码将自身定义为从机。并且将自身的DMX地址11与自身的通道数10相加得到21作为灯具3的DMX地址，灯具2的控制模块通过PB2/BOOT1端将485模块设置为输出从而获得485总线控制权，灯具2的控制模块将PB15端设置输出为低电平，灯具3的单线输入输出电路的三极管T3截止，灯具3中的控制模块的PB14端检测到高电平；灯具2的控制模块将DMX地址21通过PB10端、485模块、485总线发送至灯具1、灯具3；灯具2发送完地址后，通过PB2/BOOT1端关闭自身的485模块输出，使其处于输入状态，放出485总线控制权；
(5)灯具1、灯具3的485模块通过A端、B端接收所述DMX地址21后，将接收的DMX地址21通过485模块的R端传输至灯具1、灯具3的控制模块，灯具1、灯具3的控制模块判断其PB14端是否检测到高电平，如上述(1)、(4)所述，灯具1、灯具3中的控制模块的PB14端检测到高电平，而灯具1已经完成地址设置且被设置为主机，则灯具1的控制模块忽略接收到的DMX地址21。灯具3中的控制模块将DMX地址21设置为自身的DMX地址，并基于从机特征码将自身定义为从机。从而完成整个灯具系统的地址设置过程。
以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (5)
1.一种灯具DMX地址设置系统，其特征在于：包括DMX控制器、485总线及至少2台依次连接的灯具；其中所述灯具包括控制模块、485模块和单线输入输出电路，控制模块与485模块、单线输入输出电路连接；
其中所述DMX控制器通过485总线与所述至少2台依次连接的灯具的485模块连接；所述至少2台依次连接的相邻2台灯具之间，在后的灯具的单线输入输出电路与在前的灯具的控制模块连接；所述灯具还包括有降压电路；所述降压电路的输入端与电源连接；所述降压电路的输出端与控制模块、485模块和单线输入输出电路连接；
所述降压电路包括第一降压芯片U9、第二降压芯片U10、电容C27、电容C30、储能电容C29、电容C44和储能电容C32；其中第一降压芯片U9的Vin端作为降压电路的输入端与电源连接，第一降压芯片U9的Vin端通过电容C27接地，第一降压芯片U9的GND端接地，第一降压芯片U9的Vout端通过电容C30接地，第一降压芯片U9的Vout端与储能电容C29的正极连接，储能电容C29的负极接地；第一降压芯片U9的Vout端与第二降压芯片U10的IN端连接；第二降压芯片U10的ADJ/GND端接地，第二降压芯片U10的OUT端通过电容C44接地，第二降压芯片U10的OUT端与储能电容C32的正极连接，储能电容C32的负极接地；第一降压芯片U9的Vout端作为降压电路的第一输出端与485模块连接，第二降压芯片U10的OUT端作为降压电路的第二输出端与控制模块、单线输入输出电路连接；
所述控制模块包括单片机U8，所述单片机U8的VDDA端、VBAT端、VDD_3端、VDD_2端、VDD_1端与降压电路的第二输出端连接，控制模块的NRST端通过电阻R25与降压电路的第二输出端连接；单片机U8的PB10端、PB11端、PB2/BOOT1端与485模块连接；单片机U8的PB14端与单线输入输出电路连接；
所述至少2台依次连接的相邻2台灯具之间，在后的灯具的单线输入输出电路与在前的灯具的控制模块的单片机U8的PB15端连接；
所述485模块包括芯片U11、电阻R31、电阻R32、电阻R36和电容C35，芯片U11的A端、B端与所述DMX控制器连接，芯片U11的A端通过电阻R31与降压电路的第一输出端连接，芯片U11的B端通过电阻R36接地；芯片U11的R端、D端分别与单片机U8的PB11端、PB10端连接；芯片U11的GND端接地，芯片U11的VCC端与降压电路的第一输出端连接，芯片U11的VCC端通过电容C35接地；芯片U11的
端、DE端通过电阻R32接地，芯片U11的
端、DE端与单片机U8的PB2/BOOT1端连接。
2.根据权利要求1所述的灯具DMX地址设置系统，其特征在于：所述单线输入输出电路包括电阻RU1、三极管T1和电阻RD1，其中三极管T1的集电极通过电阻RU1与降压电路的第二输出端连接，三极管T1的集电极与单片机U8的PB14端连接；三极管T1的发射极接地；三极管T1的发射极通过电阻RD1与基极连接；所述至少2台依次连接的相邻2台灯具之间，在后的灯具的单线输入输出电路的三极管T1的基极与在前的灯具的控制模块连接。
3.根据权利要求1-2任一项所述的灯具DMX地址设置系统，其特征在于：所述降压电路的输入端输入的电源电压为12V，所述降压电路的第一输出端输出的电压为5V，所述降压电路的第二输出端输出的电压为3.3V。
4.一种灯具DMX地址设置方法，其特征在于：应用于权利要求1-3任一项所述的灯具DMX地址设置系统，包括：
S1.所述至少2台依次连接的灯具上电后，相邻2台灯具之间，在前的灯具的控制模块向在后的灯具的单线输入输出电路发送高电平信号，在后的灯具的单线输入输出电路接收到所述高电平信号后，向其控制模块发送低电平信号；对于至少2台依次连接的灯具中的首台灯具，其单线输入输出电路向控制模块发送高电平信号；
S2.DMX控制器通过485总线向所述至少2台依次连接的灯具发送DMX地址；
S3.所述灯具通过485模块接收到DMX地址后，灯具的控制模块判断其单线输入输出电路发送的信号是否为高电平信号；若否则忽略接收的DMX地址；若是则判断是否已完成的DMX地址设置，若已完成的DMX地址设置，则忽略接收的DMX地址，否则将接收的DMX地址设置为自身的DMX地址，并计算下一灯具的DMX地址并通过485模块、485总线向其余灯具发送，并向下一灯具的单线输入输出电路发送低电平信号，下一灯具的单线输入输出电路接收到低电平信号后，向其自身的控制模块发送高电平信号；
S4.重复执行步骤S3直至完成所有灯具地址的设置。
5.根据权利要求4所述的灯具DMX地址设置方法，其特征在于：定义主机特征码和从机特征码并保存在DMX控制器和所有灯具内；步骤S2中，DMX控制器通过485总线向所述至少2台依次连接的灯具发送DMX地址及主机特征码；步骤S3中，首台完成地址设置的灯具依据所述主机特征码将自身定义为主机；重复执行步骤S3的过程中，灯具将计算的下一灯具的DMX地址发送至其余灯具，其余灯具设置完DMX地址后，依据所述从机特征码将自身定义为从机。
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