CN203368812U - 一种dmx无线led室内灯具调光控制器 - Google Patents
一种dmx无线led室内灯具调光控制器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN203368812U CN203368812U CN2013201456794U CN201320145679U CN203368812U CN 203368812 U CN203368812 U CN 203368812U CN 2013201456794 U CN2013201456794 U CN 2013201456794U CN 201320145679 U CN201320145679 U CN 201320145679U CN 203368812 U CN203368812 U CN 203368812U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- data
- dmx512
- bus
- wireless
- controller
- 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
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B20/00—Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps
- Y02B20/40—Control techniques providing energy savings, e.g. smart controller or presence detection
Landscapes
- Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)
Abstract
本实用新型公开了一种无线DMX数字模式的LED室内灯具控制系统。本实用新型设计核心为以无线的方式传输标准的DMX512控台数据，将室内LED灯具集中统一控制，该产品彻底解决了较大型场所室内LED灯具单点分散灯光智能控制的问题。控制台与各LED灯具之间数据的无线传输，去掉长期以来所依赖的双绞线。在数据的传输过程中无时延、数据实时可靠。本系统的微控制器采用了STC系列单片机STC12C5410。该单片机含有12KB的Flash存储器、512字节RAM、异步串口(UART)和内部PLL单元等。内置的SPI总线控制器可以方便地与射频芯片CC1100通信，选取16MHz晶振作为时钟源，产生同频波特率。整个系统的硬件结构由微控制器单元(MCU)、射频收发单元和电源管理单元3部分组成。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种DMX无线数字模式LED室内灯具智能控制器，特别涉及一种应用在LED室内灯具智能控制设计中的数字无线传输硬件控制器电路。
背景技术
DMX无线数字模式LED室内灯具智能控制器，一种对大型场所LED室内灯具进行单点分散统一智能控制的系统，它的主要功能就是通过将DMX灯光总线的数据转换为无线传输协议发送到系统中的每个灯具以便管理人员对场所内的灯光需求进行统一分配控制。因此要求在数据的传输过程中无时延、数据实时可靠。然而在进行无线传输时，无线数据信号会受到场所范围内各种磁场的干扰。因此除了硬件电路的合理设计之外对软件程序的设计也相应地要进行优化，为了数据的传输过程中无时延、数据实时可靠必须将数据信号以数据包的形式进行加密检验发送和过滤接收，便可以使控制器得到最佳的传输性能。然而电磁干扰的形式是多样性和不确定性的，设计者只能在根据不同场所的实际布局进行优化匹配。
随着LED室内灯具的快速普及，通过智能化系统控制调节灯具的参数性能，以及不同时间场景的灯光变化需求，已经成为普遍关注的问题。目前行业普遍采用改进灯具工艺，不断使用各种方法降低芯片的功耗，延长产品寿命，但功耗仍然是当今灯具设计中最令工程师头痛的问题之一。在功耗问题严重影响灯具产品寿命的今天，如何通过智能控制灯具的参数性能以降低功耗延长产品寿命设计是目前的研究热点。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题是提供了一种无线DMX数字模式的LED室内灯具控制系统。
为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：一种DMX无线数字模式LED室内灯具智能控制器，主控制器通过无线传输的模式往总线发送控制数据，总线上的其他灯具设备接收总线数据，提取其对应通道的数据，完成控制信号的接收。
系统与DMX512总线的通信利用串口通信接口；在分解和还原DMX512总线数据上，分别采用MC3486和MC3487；在系统发送端，通过MC3486将DMX512总线的差分数据转换为TTL电平数据，由单片机的串口接收数据；串口的该引脚还同时连接到单片机的P3.2/INTO口，用于识别DMX512总线的起始标志Break，提前通知单片机准备接收总线数据；在系统接收端，通过MC3487将单片机串口TTL电平数据转换为DMX512差分数据。
对CC1100的内部寄存器配置和FIFO单元读写都通过单片机4线SPI总线接口来完成；MISO和MOSI分别是数据发送、接收端口，SCLK是同步时钟，SS用作器件的片选信号；CC1100的GD02信号用作内部FIFO的状态信号，用于提示单片机FIFO空间已满。
本实用新型设计核心为以无线的方式传输标准的DMX512控台数据，将室内LED灯具集中统一控制，该产品彻底解决了较大型场所室内LED灯具单点分散灯光智能控制的问题。控制台与各LED灯具之间数据的无线传输，去掉长期以来所依赖的双绞线。在数据的传输过程中无时延、数据实时可靠。
本实用新型提出的一种无线DMX数字模式的LED室内灯具控制系统，整个系统的硬件结构由微控制器单元(MCU)、射频收发单元和电源管理单元3部分组成。
本实用新型设计提出的一种无线DMX数字模式的LED室内灯具控制系统，其优点在于：
(1)具有成本低、外围器件少、电路结构简洁的特点。
(2)控制台与各LED灯具之间数据的无线传输，去掉长期以来所依赖的双绞线。
(3)在数据的传输过程中无时延、数据实时可靠。
附图说明
图1为本实用新型DMX无线LED室内灯具调光控制器DMX512信号时序示意图。
图2为本实用新型DMX无线LED室内灯具调光控制器发送和接收系统示意图。
图3为本实用新型DMX无线LED室内灯具调光控制器无线收发模块接口示意图。
图4为本实用新型DMX无线LED室内灯具调光控制器发送和接收数据流程图。
具体实施方式
如图1至图4所示的，整个系统的硬件结构由微控制器单元(MCU)、射频收发单元和电源管理单元3部分组成。
在工作方式上，一方面发射模块的MCU单元接收DMX512控制端的总线数据，分析并拆解总线数据，然后将数据经过适当处理之后通过射频发送单元发送出去；另一方面接收模块在接收无线数据之后，由MCU单元将数据整合重组，在接收端总线恢复DMX512控制信号。这样设计的好处是可以将有线和无线传输相结合。在接收端架设一个无线接收模块就可以保证该区域DMX512控制信号得到有效传输，并不需要为每个设备都安置一个无线接收模块。
本系统的微控制器采用了STC系列单片机STC12C5410。该单片机含有12KB的Flash存储器、512字节RAM、异步串口(UART)和内部PLL单元等。内置的SPI总线控制器可以方便地与射频芯片CC1100通信，而内部的ISP(在线可编程)模块允许用户直接通过串口下载程序，给系统软件升级带来便捷条件。由于DMX512的数据波特率为250kbps，所以选取16MHz晶振作为时钟源，以便产生同频波特率。
CC1100是一款低功耗单片射频收发芯片，具有通信距离远、功耗低、接口灵活等优点。该芯片主要设定工作在315MHz、433MHz、868MHz和915MHz的工业、科学和医学波段；数据速率支持1.2～500kbps的可编程控制；提供-30～10dBm的输出功率；最大空地发射距离大于200m，工作电压为1.8～3.6V；最大支持64字节的接收和发送FIFO。设计人员可以通过SPI接口完成内部寄存器配置，读写接收/发送FIFO等内部控制。
接口电路的设计主要包括2部分：DMX512总线与单片机之间的通信，以及单片机控制CC1100射频模块收发数据。由于DMX512总线数据帧格式与通用异步串口(UART)格式基本兼容，因此系统与DMX512总线的通信利用串口通信接口。但DMX512信号的电气接口标准是EIA-485，与单片机的TTL电平接口不兼容，要实现相互通信，需要采用电平转换芯片作为桥接电路。在分解和还原DMX512总线数据上，分别采用MC3486和MC3487。在系统发送端，通过MC3486将DMX512总线的差分数据转换为TTL电平数据，由单片机的串口接收数据；另外，串口的该引脚还同时连接到单片机的P3.2/INTO口，用于识别DMX512总线的起始标志(Break)，提前通知单片机准备接收总线数据。在系统接收端，通过MC3487将单片机串口TTL电平数据转换为DMX512差分数据。
对CC1100的内部寄存器配置和FIFO单元读写都通过单片机4线SPI总线接口来完成。MISO和MOSI分别是数据发送、接收端口，SCLK是同步时钟，SS用作器件的片选信号。CC1100的GD02信号用作内部FIFO的状态信号，用于提示单片机FIFO空间已满。发射和接收模块接口示意图如图3所示，发射模块与接收模块的结构基本一致，只是通信数据流方向相反。
系统上电后首先进行初始化配置，包括I/O端口输入/输出状态配置、串口配置、SPI接口设置、CC1100寄存器配置，以及无线传输数据格式的配置，使系统处于正常工作状态。此时主发射模块等待DMX512总线数据的到来。一旦DMX512数据包起始标志出现，即打开单片机串口，等待串口接收中断产生。中断产生之后单片机缓存总线数据，激活CC1100，并向其发送FIFO中写入发送数据，然后无线发送出去。
接收模块的工作流程和发送模块相反。在初始化完成之后，单片机设置好CC1100的FIFO寄存器，等待FIFO产生外部中断。这里外部中断被用作无线数据接收成功的标志。FIFO中断产生后，单片机通过SPI总线缓存FIFO中的数据，并立刻通过串口模拟DMX512时序，恢复总线信号，完成信号的无线传输。发送和接收数据流程如图4所示。
虽然CC1100的传输数率比DMX512的时序速率要高，但毕竟CC1100的FIFO有限，不可能把一个DMX512数据包一次性全部发送出去，因此在主从端之问必须协商一种合适的数据通信格式。CC1100支持4种格式的数据包，分别是：定长(小于255字节)、变长(小于255字节)、无限长和有限长。完整的数据包包括前导码、同步字、数据长度、地址、有效数据和CRC校验。本系统采用有效数据为32字节的有限长格式，具体的数据格式如下：
DMX512的数据包中包含有512路调光数据，而CC1100发送一次数据包只包含32个有效数据，因此在发送时要在CC1100的地址码段填入该次发送有效数据在总数据包中的序号，以保证接收端在接收的时候按顺序重组成功。
系统在对DMX512总线数据的拆解和重组过程中，都利用了单片机内部的串口单元。但DMX512总线数据时序与单片机UART串口不完全相同，因此在使用的时候需要做如下修正。
主发射端对DMX512总线数据的拆解，需要先将串口端口(P3.1)配置为I/O口。当接收到DMX512的起始标志(即P3.1＝0)时，开启定时器0开始计数，88μs溢出中断后准备接收数据。单片机确认M.a.B(Mark afterBreak)信号出现后，配置串口端口为普通串口，开始缓存数据帧。
从接收端在无数据传输时，要把串口端口配置为I/O口，并置为高电平。在接收完毕无线数据后，先将串口端口拉低，利用定时器延时超过88μs，完成起始标志(Break)信号的发送。然后配置串口端口为普通串口，按缓存的顺序将数据发送到DMX512总线上。数据发送完成之后，还需要将串口端口还原为普通I/O，发送结束信号(小于1s的高电平)，完成DMX512时序要求。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，凡依本实用新型申请专利范围所作的均等变化与修饰，皆应属本实用新型的涵盖范围。
Claims (1)
1.一种DMX无线LED室内灯具调光控制器，其特征在于，系统与DMX512总线的通信利用串口通信接口；在分解和还原DMX512总线数据上，分别采用MC3486和MC3487；在系统发送端，通过MC3486将DMX512总线的差分数据转换为TTL电平数据，由单片机的串口接收数据；串口的该引脚还同时连接到单片机的P3.2/INTO口，用于识别DMX512总线的起始标志Break，提前通知单片机准备接收总线数据；在系统接收端，通过MC3487将单片机串口TTL电平数据转换为DMX512差分数据。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2013201456794U CN203368812U (zh) | 2013-03-28 | 2013-03-28 | 一种dmx无线led室内灯具调光控制器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2013201456794U CN203368812U (zh) | 2013-03-28 | 2013-03-28 | 一种dmx无线led室内灯具调光控制器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN203368812U true CN203368812U (zh) | 2013-12-25 |
Family
ID=49816520
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2013201456794U Expired - Fee Related CN203368812U (zh) | 2013-03-28 | 2013-03-28 | 一种dmx无线led室内灯具调光控制器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN203368812U (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111615242A (zh) * | 2020-06-03 | 2020-09-01 | 深圳爱克莱特科技股份有限公司 | 灯具、控制器及灯具调光方法 |
| CN113891537A (zh) * | 2021-10-27 | 2022-01-04 | 广州市雅江光电设备有限公司 | 通过电脑模拟数字调光协议时序逻辑的方法、装置及介质 |
| CN113905496A (zh) * | 2021-12-01 | 2022-01-07 | 深圳市爱图仕影像器材有限公司 | 一种控制灯具设备无线通信功能重置的方法及装置 |
-
2013
- 2013-03-28 CN CN2013201456794U patent/CN203368812U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111615242A (zh) * | 2020-06-03 | 2020-09-01 | 深圳爱克莱特科技股份有限公司 | 灯具、控制器及灯具调光方法 |
| CN113891537A (zh) * | 2021-10-27 | 2022-01-04 | 广州市雅江光电设备有限公司 | 通过电脑模拟数字调光协议时序逻辑的方法、装置及介质 |
| CN113891537B (zh) * | 2021-10-27 | 2023-10-20 | 广州市雅江光电设备有限公司 | 通过电脑模拟数字调光协议时序逻辑的方法、装置及介质 |
| CN113905496A (zh) * | 2021-12-01 | 2022-01-07 | 深圳市爱图仕影像器材有限公司 | 一种控制灯具设备无线通信功能重置的方法及装置 |
| CN113905496B (zh) * | 2021-12-01 | 2022-05-20 | 深圳市爱图仕影像器材有限公司 | 一种控制灯具设备无线通信功能重置的方法及装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN203368812U (zh) | 一种dmx无线led室内灯具调光控制器 | |
| CN204597977U (zh) | 无线数传电台 | |
| CN102917492A (zh) | 一种基于家庭式的智能调光系统 | |
| CN203984449U (zh) | 一种便携式网关模块 | |
| CN202696954U (zh) | 一对多主从模式led照明遥控装置 | |
| CN204215547U (zh) | 与wifi控制模块连接的智能家电接口 | |
| CN203812061U (zh) | 基于嵌入式的无线电子看板智能管理装置 | |
| CN203179257U (zh) | 一种无线遥控按摩器 | |
| CN110704345A (zh) | 基于pcie的高速多串口卡系统及其发送、接收方法 | |
| CN206332683U (zh) | 一种多功能的智能家居控制器 | |
| CN204103996U (zh) | 一种安防用基于蓝牙技术的移动终端设备 | |
| CN204180370U (zh) | 一种电子镇流器智能控制系统 | |
| CN204291026U (zh) | 一种无线通讯控制智能网关 | |
| CN103369759A (zh) | 一对多主从模式led照明遥控装置 | |
| CN202563670U (zh) | 基于蓝牙模块的电力控制系统 | |
| CN203480500U (zh) | 基于i2c总线的多个光微处理器的程序下载装置 | |
| CN203771348U (zh) | 一种支持插拔式通讯控制模块的组网式灯具 | |
| CN206133900U (zh) | 基于蓝牙广播信号的设备控制系统 | |
| CN207910909U (zh) | 一种非视距视频无线传输设备电路 | |
| CN108900200A (zh) | 一种面向工业行业的透明传输无线通信系统 | |
| CN201733495U (zh) | 无线灯光控制模块 | |
| CN201733494U (zh) | 无线灯光主控制器 | |
| CN205336581U (zh) | 一种嵌入wifi信号的led灯具 | |
| CN209497655U (zh) | 一种可切换的控制器板 | |
| CN103874235A (zh) | 用于led照明控制的低速无线局域网 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20180102 Address after: 300000 Hongqiao, Tianjin, Hongqiao, No. 34, No. 602 in the style of Ding Zi Gu Road Patentee after: Li Quansuo Address before: 300000 Tianjin City Airport Economic Zone, ring River North Road, No. 80 airport business park, east area 9-403-08 Patentee before: Tianjin Yida Haiying Lighting Co., Ltd. |
|
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20180508 Address after: 300000 Chuang-tzu, Hongqiao, Tianjin, 1125 in the Malata Industrial Company. Patentee after: Tianjin, China Shipping Development Co., Ltd. Energy Technology Business Address before: 300000 Tianjin Hongqiao District Three Road No. 34, 602 Patentee before: Li Quansuo |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20131225 Termination date: 20200328 |