CN208754458U

CN208754458U - 基于灯光控制数据传输协议的投影仪及其控制系统

Info

Publication number: CN208754458U
Application number: CN201821281502.6U
Authority: CN
Inventors: 许法卿; 尹浩; 韦永业
Original assignee: Guangzhou Dasen Lighting Electronics Ltd
Current assignee: Guangzhou Dasen Lighting Electronics Ltd
Priority date: 2018-08-09
Filing date: 2018-08-09
Publication date: 2019-04-16
Anticipated expiration: 2028-08-09

Abstract

本实用新型公开基于灯光控制数据传输协议的投影仪，其中，所述灯光控制数据传输协议是DMX512、或RDM、或ArtNet。所述投影仪包括光机组件、投影仪驱动板和串行控制电路板，其中，所述串行控制电路板包括第一串行接口、串行控制处理模块、和第二串行接口；所述串行控制处理模块，借助于所述第一串行数据通讯连接，能够获取所述灯光控台发送的控制信号，并对所述控制信号进行逻辑运算处理，将所述控制信号处理为所述投影仪驱动板能够直接应用的信号格式，并通过所述第二串行接口发送给所述投影仪驱动板，进而控制所述光机组件响应所述控制信号。本实用新型达到了不改变现有投影仪的原有结构，为投影仪增加灯光控制信号接口的技术效果。本实用新型还提供一种控制系统。

Description

基于灯光控制数据传输协议的投影仪及其控制系统

技术领域

本实用新型涉及应用不同的发光类型相互组合的电光源控制的技术领域(H05B35/00)，尤其涉及基于灯光控制数据传输协议的投影仪及其控制系统。

背景技术

目前，投影应用广泛，如家庭、商业、工业、工厂、电影院等均有运用。但目前的投影设备只有模拟输入接口、数字输入接口，其基本的电路构造是图像控制电路和投影设备，所输入的模拟信号与数字信号先经过图像控制电路处理后输出到投影设备，投影设备将其投射到银幕或背景墙上，其功能相对比较单一。

目前的投影仪广泛应用于家庭、办公室、学校和娱乐场所，采用的是HMDI的控制方式,投影出文档，图片或者视频，但是无法像专业舞台/景观灯具一样同时对多个投影仪进行并联后单台可控或者多台同时可控；目前的专业灯具采用的是DMX512的控制方式，通过投射光斑的方式照射于标的物上，产生图案和彩色光斑效果，可同时对多个专业舞台/景观灯具进行并联后单台可控或者多台同时可控，从而投射出专业舞台/景观照明领域所需要的特殊效果，但是目前专业灯具并不具有播放图片、动态投影或者视频的功能。

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。

RDM是DMX512-A协议的扩展版本，允许调光台及其他控制设备通过一条DMX512网络去发现，然后配置，状态监测及管理中间设备和线端设备。

其允许在照明设备或系统控制器和连接的RDM兼容设备之间通过标准的DMX线进行双向通信。此协议将允许以不干扰那些不识别RDM协议的标准DMX512设备的正常运作的这种方式下，配置、状态监测及管理这些设备。

允许一个控制器或测试设备通过这条连接智能的发现其他的能够被RDM(远程设备管理)的设备，例如电脑灯或调光柜并远程管理他们。包括远程设置DMX512初始地址的能力，查询设备的错误或统计信息，并可实现其通常是在设备的前面板来完成的大多数配置的设置。RDM可以在相同的数据链接上与新的RDM设备或者任何原有的DMX 512产品一起运行，并没有任何性能影响。自从RDM在第一对DMX512链接上运行，RDM要求的唯一的基础构架升级是升级存在的数据分配器实现双向模式以支持RDM。

Art-Net是一种基于TCP/IP协议栈的以太网协议。目的在于使用标准的网络技术允许在广域内传递大量DMX512数据。最新版本协议实现了许多新的功能，并简化了数据传输机制。这些变化都是基于那些使用此协议的厂家反馈。

串行接口、COM口、UART口,TTL、RS-232、RS-485区别

1、串行接口、COM口是指的物理接口形式(硬件)。而TTL、RS-232、RS-485是指的电平标准(电信号)。

2、接设备的时候，一般只接GND RX TX。不会接Vcc或者+3.3v的电源线，避免与目标设备上的供电冲突。

3、PL2303、CP2102芯片是USB转TTL串行接口的芯片，用USB来扩展串行接口(TTL电平)。

4、MAX232芯片是TTL电平与RS232电平的专用双向转换芯片，可以TTL转RS-232，也可以RS-232转TTL。

5、TTL标准是低电平为0，高电平为1(+5V电平)。RS-232标准是正电平为0，负电平为1(±15V电平)。

6、RS-485与RS-232类似，但是采用差分信号负逻辑。这里略过不讲。

串行接口、COM口、UART口：

COM口即串行通讯端口，简称串行接口。这里区别于USB的“通用串行总线”和硬盘的“SATA”。

一般我们见到的是两种物理标准。D型9针插头，和4针杜邦头两种。

这是常见的4针串行接口，在电路板上常见，经常上边还带有杜邦插针。还有时候有第五根针，3.3V电源端。

由于是预留在电路板上的，协议可以有很多种，要看具体设备。

嵌入式里面说的串行接口，一般是指UART口，但是我们经常搞不清楚它和COM口的区别,以及RS232,TTL等关系,实际上UART,COM指的物理接口形式(硬件),而TTL、RS-232是指的电平标准(电信号).

UART有4个pin(VCC,GND,RX,TX),用的TTL电平,低电平为0(0V)，高电平为1(3.3V或以上)。

D型9针串行接口在台式电脑后边都可以看到。

这种接口的协议只有两种：RS-232和RS-485。不会是TTL电平的(除非特殊应用)。

9针串行接口的定义可以参考这里：http://wenku.baidu.com/view/5c170c6925c52cc58bd6be6e.html。

一般只接出RXD TXD两针，外加GND。

基于上述现有技术和本实用新型的基本技术设计思想，列出以下作为背景技术的专利文献。

专利文献CN202282894U公开一种DMX控制的全彩LED投光灯，包括了投光灯体，用于控制解码的微处理器，还包括一种大功率红绿蓝LED集成光源，一种直流升压恒流电源电路，一种无线控制信号接收电路以及DMX信号发送接收电路。所述的直流升压恒流电源电路，无线控制信号接收电路以及DMX信号发送接收电路与所述的微处理器相连。微处理器对外部输入的DMX信号进行解码，输出三路PWM信号控制直流升压恒流电源电路，从而实现对大功率红绿蓝LED集成光源的全彩控制。本实用新型灯光控制操作者可以利用任何符合DMX512/1990协议的DMX控制台控制全彩LED投光灯，同时操作者还可以使用遥控器发出无线控制信号，遥控全彩LED投光灯。该专利CN202282894U仅公开使用DMX512协议控制LED投光灯，而LED投光灯并不等同于投影仪。

专利文献CN102231796A公开用DMX协议的设备及系统来控制摄像机的技术，确切地说是一种基于DMX协议控制摄像机的设备及系统，本实用新型包括了DMX摄像机控制器、DMX摄像机；所述DMX摄像机控制器的设备电路包括了主控制系统、视频信号输入模块、视频信号处理模块、视频信号录像模块(录像存储及回放设备)；所述DMX摄像机的设备电路包括了控制主板、摇头装置、辅助照明、摄像模块。本实用新型的设备，支持DMX协议，可以使用DMX信号来控制，从而使得摄影设备和数字灯光设备能够在DMX信号控制下协同工作。该专利CN102231796A公开使用DMX协议控制摄像机，显然，摄像机也不等同于投影仪。

专利文献CN105263232A公开一种RS485通讯电路及DMX控制器和控制系统，所述RS485通讯电路包括RS485通讯芯片，其中：8脚接电源，电源引脚接退耦电容C1，5脚接地；2脚为接收输出使能脚，3脚为传送输入使能脚，2脚和3脚同时连接电阻R1接高电平，实现数据传输方向的自动切换；1脚为数据接收输出脚，4脚为数据发送输入脚，1脚和4脚分别连接单片机UART接口的RX脚、TX脚，且4脚上拉连接电阻R2接高电平，使RS485通讯芯片的DI处于闲置状态，保证4脚能发送数据，同时1脚能接收数据；6脚和7脚为连接信号输入/输出线。本实用新型能实现数据传输方向的自动切换，且具有功耗低、反应快、零延迟、保护齐全的特点。该专利CN105263232A公开RS485串行通讯标准与DMX串行通讯协议相互通讯的技术问题。当然基于技术的发展，设计复杂的转换电路既不符合经济成本，可靠性也没有保障，根据目前的技术发展，基于控制芯片来实现不同通讯协议之间的数据转换，显得更加经济、可靠。

专利文献CN1959520公开一种具有照明连接接口的功能的投影机，其包括有一壳体，一投影模块，安装于该壳体内，一连接接口，设置在该壳体上，用来连接外部装置，一照明装置，安装于该壳体上，以及一照明开关，设置于该壳体上，用来开启该照明装置以照明该连接接口。该专利CN1959520虽然将灯光与投影仪组合，但是并没有公开使用灯光控制协议来控制投影仪的技术内容。

专利文献CN102523409A公开一种DMX协议控制投影机拼图的设备及系统，包括了DMX信号接收处理电路、MCU微处理器电路、图像处理模块、投影模组设备、电机驱动电路、DMX信号输入接口、存储设备、视频输入接口，其特征在于：所述DMX信号接收处理电路包括了DMX信号输入接口，MCU微处理器电路包括了与所述的图像处理模块、投影模组设备及电机驱动电路相连接，图像处理电路包括了与存储设备接口及视频输入接口相连接，图像处理电路包括了与投影模组设备相连接；该系统采用标准的DMX接口，并与灯具DMX接口兼容；使用DMX信号来控制投影设备及投影设备的拼图，从而使得多台投影设备一起投影，并拼接成较大的图像，并可以和数字灯光设备能够在DMX信号控制下协同工作，实现一体化的演出及控制。

专利文献CN101800872A公开一种基于DMX协议控制投影机的设备及系统，包括DMX信号接收处理电路、MCU微处理器电路、DSP图像处理电路、投影模组设备电路、DMX信号输入接口、存储设备接口、视频模拟输入接口、视频数字输入接口，其特征在于：所述DMX信号接收处理电路包括了DMX信号输入接口，MCU微处理器电路与DSP图像处理电路及投影模组设备电路相连接，DSP图像处理电路与存储设备接口相连接，投影模组设备电路与视频模拟输入接口、视频数字输入接口相连接；所述的一种基于DMX协议控制投影机的设备及系统，采用标准的DMX接口，并与灯具DMX接口兼容。

所述专利CN102523409A和CN101800872A公开了使用DMX协议控制投影机的技术内容，但是，其技术方案对投影机本身进行了重大改造，因而制造成本提高。

上述专利文献公开的技术方案并没有真正提出一种具有专业灯光控制接口的投影仪。

基于现有技术，设计结构紧凑、功能齐全的基于灯光控制数据传输协议的投影仪依然是本领域技术人员的研发目标。

实用新型内容

本实用新型的目的之一在于提出一种基于灯光控制数据传输协议的投影仪及其控制系统，能够使专业舞台/景观灯具和投影仪的功能合二为一，从而使得这种投影仪不仅具有投影文档，图片或者视频的功能，也具有制造绚烂灯光效果的功能。

本实用新型的目的之二在于提出基于灯光控制数据传输协议的投影仪，其通过专门设计的第二串行通讯协议将灯光控台发出的基于灯光控制数据传输协议的控制信号传输给投影仪的光机组件，实现对投影仪播放图片、视频等多媒体内容的控制。

本实用新型的目的之三在于提出基于灯光控制数据传输协议的投影仪，其不改变现有投影仪的结构，而只需在现有投影仪中加入一块电路板，就能够实现使用灯光控台直接改进的控制投影仪。

本实用新型的目的之四在于提出基于灯光控制数据传输协议的投影仪控制系统，其能够使所述投影仪像专业舞台/景观灯具一样并联，且并联后能够控制单台投影仪或者同时控制多台投影仪，达到专业舞台/景观照明领域所需要的效果。

为此，本实用新型提出基于灯光控制数据传输协议的投影仪，其中，所述灯光控制数据传输协议是DMX512、或RDM、或ArtNet，其特征在于：所述投影仪包括光机组件、投影仪驱动板和串行控制电路板，其中，

所述串行控制电路板包括第一串行接口、串行控制处理模块、和第二串行接口；

所述串行控制处理模块分别与所述第一串行接口和所述第二串行接口相连接；

灯光控台与所述串行控制电路板的第一串行接口进行基于所述灯光控制数据传输协议的第一串行数据通讯连接；

所述串行控制电路板的第二串行接口通过基于第二串行通讯协议的第二串行数据通讯连接方式连接所述投影仪驱动板；

所述串行控制处理模块，借助于所述第一串行数据通讯连接，能够获取所述灯光控台发送的控制信号，并对所述控制信号进行逻辑运算处理，将所述控制信号处理为所述投影仪驱动板能够直接应用的信号格式，并通过所述第二串行接口发送给所述投影仪驱动板，进而控制所述光机组件响应所述控制信号。

本实用新型还提出基于灯光控制数据传输协议的投影仪控制系统，其特征在于：所述灯光控台使用DMX信号来控制多台所述投影仪，从而使得多台所述投影仪一起投影，拼接成较大的图像，而无需通过计算机PC或媒体服务器，实现完美无缝拼图。

根据本实用新型的其它技术方案，其还可以包括以下一个或多个技术特征。只要这样的技术特征的组合是可实施的，由此组成的新的技术方案都属于本实用新型的一部分。

相比现有技术，本实用新型的有益效果在于：

实现使用灯光控台直接控制投影仪；

实现使用灯光控制数据传输协议对投影仪播放图片、视频等多媒体内容的控制；

不改变现有投影仪的结构，增加灯光控制信号接口；

将投影仪变成具有丰富多媒播放功能的投影仪灯；

实现多台投影仪的并联控制，达到专业舞台/景观照明领域所需要的效果。

附图说明

参照附图，本实用新型的特征、优点和特性通过下文的具体实施方式的描述得以更好的理解，附图中：

图1：现有技术中的基于DMX协议控制投影机的系统连接示意图；

图2：本实用新型的基于灯光控制数据传输协议的投影仪控制系统的一实施例的示意图；

图3：本实用新型的基于灯光控制数据传输协议的投影仪的一实施例的工作原理示意图；

图4：本实用新型的图3所示的基于灯光控制数据传输协议的投影仪的串行控制电路板的工作原理示意图；

图5：本实用新型的数据传输协议的功能列表示意图；

图6：本实用新型的图3所示的基于灯光控制数据传输协议的投影仪的串行控制电路板的功能模块和关键元器件的布局示意图；

图7：本实用新型的图3所示的基于灯光控制数据传输协议的投影仪的串行控制电路板的串行控制处理模块的微处理器主控电路MCU的示意图；

图8：本实用新型的图3所示的基于灯光控制数据传输协议的投影仪的串行控制电路板的串行控制处理模块的串行控制电路DMX512&RDM的示意图；

图9：本实用新型的图3所示的基于灯光控制数据传输协议的投影仪的串行控制电路板的串行控制处理模块的第二串行控制电路RS232的示意图；

图10：本实用新型的图3所示的基于灯光控制数据传输协议的投影仪的串行控制电路板的串行控制处理模块的串行控制电路ArtNet。

具体实施方式

在下文中，结合附图以及具体实施方式，对本实用新型做进一步描述，需要说明的是，下文中描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例，条件是组合的技术内容没有逻辑矛盾或错误。

本实用新型的设计思路如下：

1、控制方式

本实用新型的基于灯光控制数据传输协议的投影仪控制系统包括灯光控台、投影仪、卡侬头485信号线或网线三部分，通过485信号线或网线把灯光控台和投影仪连在一起。基于灯光控制数据传输协议的投影仪控制系统的投影仪相对普通投影仪的一个显著特点就是内置一块串行控制电路板，这块串行控制电路板的第一串行接口连接485信号线(也有网线接口)，另外第二串行接口连接投影仪的驱动板，这块串行控制电路板相当于传统舞台/景观灯具的主控板。灯光控台通过485信息线，用DMX512协议传输通道值，而每个通道值有其对应的控制效果。控台通过485信号线，用RDM协议传输专业指令，进行设备管理。控台可以通过网线，用ArtNet协议来实现DMX512和RDM协议实现的功能。

2、控制板的布局图和电路图

图6示出本实用新型的图3所示的基于灯光控制数据传输协议的投影仪的串行控制电路板的功能模块和关键元器件的布局示意图。

图7示出本实用新型的基于灯光控制数据传输协议的投影仪的串行控制电路板的串行控制处理模块的微处理器主控电路MCU的示意图。

图8示出本实用新型的基于灯光控制数据传输协议的投影仪的串行控制电路板的串行控制处理模块的串行控制电路DMX512&RDM的示意图。

图9示出本实用新型的基于灯光控制数据传输协议的投影仪的串行控制电路板的串行控制处理模块的第二串行控制电路RS232的示意图。

图10示出本实用新型的基于灯光控制数据传输协议的投影仪的串行控制电路板的串行控制处理模块的串行控制电路ArtNet。

本实用新型的投影仪支持DMX512、RDM、ArtNet三种灯光控制数据传输协议，从图6中所示的串行控制电路板的布局图可以看出，支持这三种协议的功能电路都集成在电路板上，并通过所述微处理器主控电路MCU，实现与第二串行控制电路RS232、进而与第二串行接口数据通讯。

3、传输协议

本实用新型的基于灯光控制数据传输协议的投影仪涉及的数据传输有两部分，一部分是灯光控台与串行控制电路板，另一部分是串行控制电路板与投影仪驱动板。其中包含四种数据传输协议：DMX512、RDM、ArtNet和控制板与投影仪之间的第二串行通讯协议。前三种协议用于串行控制电路板与灯光控台之间的通讯，皆为舞台/景观灯光行业的标准协议。第二串行通讯协议为串行控制电路板与投影仪驱动板之间的通讯协议，其内容可以成为这一领域的典范，将来或可成为标准。

其于上述设计思想，本实用新型提出基于灯光控制数据传输协议的投影仪，其中，所述灯光控制数据传输协议是DMX512、或RDM、或ArtNet。所述投影仪包括光机组件、投影仪驱动板和串行控制电路板。可以理解的是，所述灯光控制数据传输协议在上文的背景技术部分略有介绍，有关DMX数据传输协议的更多信息可参见专利文献CN105263232A，CN202282894U，CN102231796A，CN204885690U，CN203734090U，CN203910003U。事实上，现有技术中的投影仪包括光机组件和投影仪驱动板，本实用新型的投影仪是在现有技术中的投影仪的基础上，增加一块串行控制电路板，从而，相当于对现有技术中的投影仪增加了接受灯光控制信号的接口，使得灯光控台能够控制投影仪。

如图4所示，所述串行控制电路板包括第一串行接口、串行控制处理模块、和第二串行接口。可以理解的是，所述串行控制电路板的功能就是将灯光控制信号转换为现有技术中的投影仪能够授受并响应的投影控制信号，实现投影仪的多媒体内容的播放功能。灯光控制信号是指基于灯光控制数据传输协议例如DMX512、或RDM、或ArtNet等的数据包或数据帧。投影控制信号是指投影仪的串行接口能接收的、并由投影仪驱动板作出响应的数据包或数据帧。

可以理解的是，在同一技术方案中，可以单独实现DMX512、或RDM、或ArtNet三者之一，也可以同时实现三者中的任意两者，或者，同时实现三者。

所述串行控制处理模块分别与所述第一串行接口和所述第二串行接口相连接。可以理解的是，所述串行控制电路板要实现灯光控台与投影仪驱动板之间的控制信息传输的桥梁作用，就需要数据通讯接口与两者相连接。灯光控台由于控制信息量不大，常规使用串行接口进行数据通讯，为此，现有技术中的投影仪一般也具备设备调试用的串行接口，借助于这样的投影仪现有的串行接口，灯光控台就能够通过串行控制电路板控制投影仪，而无需对投影仪的物理结构作出更改，需要做的是在所述串行控制电路板上设置各自与灯光控台、投影仪连接的串行接口，为此，所述串行控制电路板包括所述第一串行接口和所述第二串行接口，而所述串行控制处理模块就是对这两个串行接口的数据信息进行适当的转换，以便灯光控台发出的控制信号能够由投影仪响应。

灯光控台与所述串行控制电路板的第一串行接口进行基于所述灯光控制数据传输协议的第一串行数据通讯连接。可以理解的是，如下文所述，第一串行接口可以是RS485接口和/或RJ45网络接口，其中，RS485接口可以传输基于DMX512或RDM数据传输协议的数据帧，RJ45网络接口可以传输基于ArtNet数据传输协议的数据帧。第一串行数据通讯是指基于DMX512、或RDM、或ArtNet的灯光控制数据传输协议的数据帧的数据通讯。

所述串行控制电路板的第二串行接口通过基于第二串行通讯协议的第二串行数据通讯连接方式连接所述投影仪驱动板。可以理解的是，如下文所述，所述第二串行接口例如是基于TTL、RS-232、或RS-485电平标准的串行接口，具体看投影仪实现了哪种类型的串行接口。第二串行数据通讯是由本申请人自行研发，将在下文中详细描述，其要点是，能够将控制信号适当地传输给投影仪，并由投影仪对此作出响应。

所述串行控制处理模块，借助于所述第一串行数据通讯连接，能够获取所述灯光控台发送的控制信号，并对所述控制信号进行逻辑运算处理，将所述控制信号处理为所述投影仪驱动板能够直接应用的信号格式，并通过所述第二串行接口发送给所述投影仪驱动板，进而控制所述光机组件响应所述控制信号。可以理解的是，本实用新型的串行控制处理模块在控制信号的转换过程中起到至关重要的作用，其能够将灯光控制信号格式的数据帧转换成投影控制信号格式的数据帧。例如，灯光控台发出“播放视频”的控制信号，其灯控数据帧格式例如由DMX512数据传输协议来确定，所述串行控制处理模块将所述灯控数据帧进行解析，提取出所述控制信号的命令字段，再封装为投影数据帧，由所述第二串行接口发送给所述投影仪驱动板，所述投影仪驱动板驱动投影仪播放视频内容。

本实用新型的上述技术方案不同于现有技术CN101800872A中的投影机，如图1所示，在该现有技术，投影机的控制板被直接更改，加入DMX信号接收处理电路和MCU微处理器电路。

因此，本实用新型的基于灯光控制数据传输协议的投影仪结构紧凑、成本合理，在不改变现有投影仪的结构的情况下，为投影仪增加灯光控制信号接口，丰富了投影仪的数据接口，将投影仪转变成投影仪灯来使用。

优选地，所述投影仪还包括存储器，其中，所述存储器中存储有丰富的多媒体内容；所述灯光控台能够发送播放信号，通过所述串行控制电路板，将所述投影仪中的丰富的多媒体内容展示出来。可以理解的是，所述存储器例如是CF卡、Micro SD卡、SD卡、固态硬盘、机械硬盘等非易失性存储介质。

灯光控台，全称为灯光控制台，是具有对灯光亮度和各种效果进行编辑，记录，控制等功能的计算机调控设备或手动控制设备。通常可分为数字调光台和模拟调光台。

目前世界上几大知名灯光控制台生产厂商为：英国的Avolites；德国的MALighting；美国的High End System飞猪控台；以及以色列的Compulite。从全球范围来看，史用率最高覆盖率最大的灯光控制台品牌为英国的Avolites，其Pearl珍珠系列控台一度成为国内灯光师的必修课。德国MA Lighting公司生产的MA系列灯光控制台以其网络优势在大型演出市场受到热捧。

有关灯光控台的更多信息可参见专利文献CN102681593B，CN102979812B，CN106900106B，CN102541152B，CN102541077A，CN206944097U，CN205402617U，CN206946321U，CN206944095U，CN203297896U，CN206944094U，CN207251978U，CN202453680U，CN202659716U，CN206944096U，CN205670877U，因此，所述引用的专利文献的相关技术内容作为现有技术成为本说明书的一部分，这里不再重复描述。

具有存储器的投影仪有利于高效率地播放丰富的多媒体内容。

优选地，所述串行控制电路板还包括第一电源接口，用于通过所述投影仪驱动板为所述串行控制电路板提供工作电源，其中，所述第一电源接口与所述投影仪驱动板的第二电源接口连接。可以理解的是，通过从现有的投影仪的部件上取得电源，可以减小系统复杂度，降低生产成本。

优选地，所述第二串行通讯协议的帧格式包括：帧头、版本、帧长度、命令码、数据、和校验码。

优选地，所述第二串行接口设置如下：

表一：所述第二串行接口参数设置实例

波特率	起始位	数据位	停止位	奇偶校验
					115200	1	8	1	无

所述第二串行通讯协议的帧格式举例如下：

表二：所述第二串行通讯协议的帧格式实例

其中，帧头是固定两个字节，是字母"pr"的ASCII码；

版本表示通讯协议版本，设备只支持一个版本，除非设备自身程序升级；

帧长度计算包含帧头和校验码在内；

命令码在下面列举其功能和数据格式；

数据区可能是一个字节也可能是多个字节，与命令码功能对应；

校验码是除自身外前面所有字节的和校验；

所述第二串行通讯协议的命令码与数据格式列举如下表：

表三：所述第二串行通讯协议的命令码与数据格式实例

第一串行接口使用的是国际标准的通讯协议DMX512、或RDM、或ArtNet，其数据帧格式不在这里详述。

基于DMX512通讯协议，为控制所述投影仪，在第一串行通讯数据帧中使用以下通道表。

表四：DMX512通讯协议的通道命令实例

通道	功能	值
			1	播放图片	0-255对应256张图片
2	播放视频	0-255对应256个视频
			3	亮度调节	0-255最暗到最亮
4	视频暂停/继续	0为持续播放1-255为暂停播放

RDM功能命令列表如下：

表五：RDM功能命令实例

优选地，所述第一串行接口是RS485接口和/或RJ45网络接口。可以理解的是，RS485接口对应于DMX512、或RDM通讯协议，RJ45网络接口对应于ArtNet通讯协议。

优选地，所述第二串行接口是基于TTL、RS-232、或RS-485电平标准的串行接口。如图6所示，对于现有技术中使用RS-232串行接口的投影仪，对于改进，则所述第二串行接口选用RS-232串行接口。

优选地，参照图5，基于DMX512通讯协议，所述灯光控台能够发送至少以下控制信号：播放图片、播放视频、调整亮度、和视频暂停或继续。表四示出了实现这些功能的DMX512通讯协议的通道。

优选地，参照图5，基于RDM通讯协议，所述灯光控台还能够发送至少以下控制信号：显示设备信息、设置投射方向、调焦、校正颜色、梯形校正、设置上电开机、虚拟摇控器按钮、和切换投影仪工作模式。表五列出了这些RDM通讯协议的功能命令的数据帧格式。

优选地，所述灯光控台可以同步或异步控制多台投影仪。这样的配置使得多台投影仪灯能够象专业舞台一样变光幻光影，甚至有过之而无不及，因为投影仪的光线因其播放的丰富多媒体内容而更加绚烂。

优选地，参照图6至图10，所述串行控制处理模块包括微处理器主控电路MCU、第一串行控制电路、和第二串行控制电路RS232，其中，所述第一串行控制电路包括串行控制电路DMX512&RDM和/或串行控制电路ArtNet；

所述微处理器主控电路MCU与所述第一串行控制电路电连接，所述第一串行控制电路与第一串行接口电连接；

所述微处理器主控电路MCU与所述第二串行控制电路RS232电连接，所述第二串行控制电路RS232与第二串行接口电连接。

图6示出串行控制电路板的电路元件布局图，所述微处理器主控电路MCU包括控制芯片U1和晶振OSC1；所述串行控制电路DMX512&RDM包括控制芯片U5；所述串行控制电路ArtNet包括控制芯片U2、控制芯片U17、和控制芯片U18；所述第二串行控制电路RS232包括控制芯片U3。

可以理解的是，所述第一串行控制电路可以仅包括串行控制电路DMX512&RDM，或者仅包括串行控制电路ArtNet，或者包括串行控制电路DMX512&RDM和串行控制电路ArtNet两者。

优选地，如图8所示，串行控制电路DMX512&RDM的控制芯片U5的第2、3引脚与所述微处理器主控电路MCU的控制芯片U1的第37引脚电连接；所述控制芯片U5的第4引脚与所述控制芯片U1的第47引脚电连接；所述控制芯片U5的第1引脚与所述控制芯片U1的第48引脚电连接；所述控制芯片U5的第6引脚与所述第一串行接口的第3引脚电连接；所述控制芯片U5的第7引脚与所述第一串行接口的第2引脚电连接。

如图10所示，所述串行控制电路ArtNet的控制芯片U18的第1引脚与控制芯片U2的第41引脚电连接；控制芯片U18的第3引脚与控制芯片U2的第42引脚电连接；控制芯片U18的第6引脚与控制芯片U2的第44引脚电连接；控制芯片U18的第8引脚与控制芯片U2的第45引脚电连接。

如图10所示，所述串行控制电路ArtNet的控制芯片U17的第1引脚与控制芯片U2的第34引脚电连接；控制芯片U17的第3引脚与控制芯片U2的第35引脚电连接；控制芯片U17的第6引脚与控制芯片U2的第37引脚电连接；控制芯片U17的第8引脚与控制芯片U2的第38引脚电连接。

如图7和图10所示，所述串行控制电路ArtNet的控制芯片U2的第30引脚与所述微处理器主控电路MCU的控制芯片U1的第29引脚电连接。

如图9所示，所述第二串行接口的第2引脚与第二串行控制电路RS232的控制芯片U3的第13引脚电连接；所述第二串行接口的第3引脚与第二串行控制电路RS232的控制芯片U3的第14引脚电连接。

如图9和图7所示，第二串行控制电路RS232的控制芯片U3的第12引脚与所述微处理器主控电路MCU的控制芯片U1的第26引脚电连接；第二串行控制电路RS232的控制芯片U3的第11引脚与所述微处理器主控电路MCU的控制芯片U1的第25引脚电连接。

优选地，控制芯片U1选用意法半导体生产的STM32F103或者STM32F413，控制芯片U2是网关芯片，选用Davcom公司生产的DM9006，控制芯片U1和控制芯片U2两者之间通过并行数据传输方式通讯，这里采用STM32的FSMC技术实现，两者间的通讯协议由网卡芯片决定。DM9006把灯光控台通过网线发过来的数据转发给微处理器主控电路MCU。微处理器主控电路MCU得到的是ArtNet数据包，并用ArtNet协议去解读其中的数据，然后执行命令，反馈信息。

控制芯片U17和控制芯片U18是变压器，用于转变电压，不影响逻辑计算。

控制芯片U3例如是RS232芯片，控制芯片U5例如是RS485芯片。

由此灯光控制信号经过第一串行接口、第一串行控制电路例如串行控制电路DMX512&RDM或串行控制电路ArtNet、微处理器主控电路MCU、第二串行控制电路RS232，到达第二串行接口，进而通过所述投影仪驱动板控制所述光机组件响应所述灯光控制信号。

可以理解的是，参照图6，在使用基于DMX512或RDM通讯协议的灯光控制信号的情形下，所述第一串行接口是图6中的串行接口11。在使用基于ArtNet通讯协议的灯光控制信号的情形下，所述第一串行接口是图6中的串行接口12。图6中示出的第二串行接口是9针RS232串行接口。

优选地，使用DMX信号来控制所述投影仪，从而使得所述投影仪和数字灯光设备能够在DMX信号控制下协同工作，实现一体化的演出及控制。这样的协同工作配置能够发挥投影仪和数字灯光设备的长处，制造出更加丰富的灯光效果。例如，灯光控台将将亮度调节控制信号发送给数字灯光设备，并且将播放视频的控制信号发送给所述投影仪，这样就能形成在明暗变化的环境光下播放视频的光影效果。

优选地，使用DMX信号，可以控制所述投影仪的动画播放、2D效果播放、3D效果播放，以及白平衡、对比度、投影校正、聚焦、图像反相、梯形校正、水平校正、电源开关。可以理解的是，这些对投影仪的控制功能都能够通过DMX通讯协议的扩展命令来实现。

根据本实用新型的基于灯光控制数据传输协议的投影仪控制系统的一实施方式，参照图2，所述投影仪控制系统包括灯光控台和至少一台所述的基于灯光控制数据传输协议的投影仪。

优选地，所述投影仪控制系统还包括至少一台数字灯光设备。

由于投影仪的光线因其播放的丰富多媒体内容而更加光影变幻，这样的投影仪控制系统能够获得更加丰富多样的专业舞台/景观灯的效果。

优选地，所述灯光控台使用DMX、或RDM、或ArtNet信号来控制多台所述投影仪，从而使得多台所述投影仪一起投影，拼接成较大的图像，而无需通过计算机PC或媒体服务器，实现完美无缝拼图。

以上详细描述了本发明创造的优选的或具体的实施例。应当理解，本领域的技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明创造的设计构思做出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明创造的设计构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在本发明创造的范围之内和/或由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims

1.基于灯光控制数据传输协议的投影仪，其中，所述灯光控制数据传输协议是DMX512、或RDM、或ArtNet，其特征在于：所述投影仪包括光机组件、投影仪驱动板和串行控制电路板，其中，

2.根据权利要求1所述的投影仪，其特征在于：所述投影仪还包括存储器，其中，所述存储器中存储有丰富的多媒体内容；

所述灯光控台能够发送播放信号，通过所述串行控制电路板，将所述投影仪中的丰富的多媒体内容展示出来。

3.根据权利要求1所述的投影仪，其特征在于：所述第二串行通讯协议的帧格式包括：帧头、版本、帧长度、命令码、数据、和校验码。

4.根据权利要求1所述的投影仪，其特征在于：所述第一串行接口是RS485接口和/或RJ45网络接口；或者，

所述第二串行接口是基于TTL、RS-232、或RS-485电平标准的串行接口。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的投影仪，其特征在于：所述串行控制处理模块包括微处理器主控电路MCU、第一串行控制电路、和第二串行控制电路RS232，其中，所述第一串行控制电路包括串行控制电路DMX512&RDM和/或串行控制电路ArtNet；

6.根据权利要求5所述的投影仪，其特征在于：所述微处理器主控电路MCU包括控制芯片U1和晶振OSC1；所述串行控制电路DMX512&RDM包括控制芯片U5；所述串行控制电路ArtNet包括控制芯片U2、控制芯片U17、和控制芯片U18；所述第二串行控制电路RS232包括控制芯片U3。

7.根据权利要求5所述的投影仪，其特征在于：串行控制电路DMX512&RDM的控制芯片U5的第2、3引脚与所述微处理器主控电路MCU的控制芯片U1的第37引脚电连接；所述控制芯片U5的第4引脚与所述控制芯片U1的第47引脚电连接；所述控制芯片U5的第1引脚与所述控制芯片U1的第48引脚电连接；所述控制芯片U5的第6引脚与所述第一串行接口的第3引脚电连接；所述控制芯片U5的第7引脚与所述第一串行接口的第2引脚电连接。

8.根据权利要求5所述的投影仪，其特征在于：所述串行控制电路ArtNet的控制芯片U18的第1引脚与控制芯片U2的第41引脚电连接；控制芯片U18的第3引脚与控制芯片U2的第42引脚电连接；控制芯片U18的第6引脚与控制芯片U2的第44引脚电连接；控制芯片U18的第8引脚与控制芯片U2的第45引脚电连接。

9.根据权利要求5所述的投影仪，其特征在于：所述串行控制电路ArtNet的控制芯片U17的第1引脚与控制芯片U2的第34引脚电连接；控制芯片U17的第3引脚与控制芯片U2的第35引脚电连接；控制芯片U17的第6引脚与控制芯片U2的第37引脚电连接；控制芯片U17的第8引脚与控制芯片U2的第38引脚电连接。

10.基于灯光控制数据传输协议的投影仪控制系统，其特征在于：其包括灯光控台和至少一台按照权利要求1至9中任一项所述的基于灯光控制数据传输协议的投影仪。