CN210725434U - 一种灯与灯之间有线、无线主从控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种灯与灯之间有线、无线主从控制系统，包括单灯组模块和多灯组群模块，所述单灯组模块上设有控制芯片，所述控制芯片电性连接有无线模块、有线发送模块和有线接收模块；所述多灯组群模块包括无线模块电性连接的DMX控制台，所述DMX控制台通过无线模块或者有线信号传输给单灯组模块；本实用新型使灯具之间建立组群，实现主从关系，提高效率；通过DMX信号来控制灯具的调光效果，且在没有控制台的情况下获得用控制台的调光效果；无线转有线方式省掉笨重而长的输入信号线；在应用不高的场所还可以省掉DMX控制台，实现无线转有线中继；有线转有线中继；实现主从中继。

Description

一种灯与灯之间有线、无线主从控制系统

技术领域

本发明属于灯光控制技术领域，涉及一种灯与灯之间有线、无线主从控制系统，具体涉及一种可以灯与灯无线转有线带中继，有线中继，灯灯主从带中继功能的灯光控制系统。

背景技术

智能灯光控制是基于电力线网络，利用电力线载波技术以及电力线信息传输X10协议，实现电话远程控制、集中控制、无线遥控、电脑控制、定时控制、网络控制等多种控制方式，并提供灯光软启、调光、亮度记忆、场景记忆等智能化操作和管理；系统采用模块化结构设计，简单灵活、安装方便。控制回路与负载回路分离，各个回路的灯具直接接到输出设备上，将所有设备通过4芯低压电缆(确保人身安全)连成网络，再通过输入设备 (触摸屏、面板)来控制灯光场景。根据环境及用户需求的变化，只需做软件修改设置或少量线路改造，就可以实现灯光布局的改变和功能扩充。智能灯光控制内各设备的控制信息独立存储，任意设备损坏也不影响本系统中其它设备正常工作，更不会引起系统瘫痪。存储的信息具有停电后不丢数据功能，在恢复供电时，系统会自动恢复到停电前的工作状态。智能灯光控制功能是通过软件设置的，可以通过软件实现：开关、调光、就地控制、多点控制、遥控控制、区域控制等。使用时，简单的通过触摸操作就可以切换场景。

但是，在现有技术中，对于灯光的控制一般都是通过智能控制，但是在控制的同时往往会因为控制的灯组比较多，会造成灯组之间的传输信号缓慢，这样就不能在电路上串联大量的灯组，以及在信号传输的时候往往需要比较巨大的冗长线路进行传输，这样就对设备的摆放和资金等都会造成巨大的消耗，也会对增加工作人员的工作量；并且在使用有线传输的时候，往往会因为信号传输的是速度慢，对与灯光的控制不能够及时，造成前后灯光有一定的时间差。

为此，我们提出一种灯与灯之间有线、无线主从控制系统来解决现有技术中存在的问题，使其工作效率得到提高，信号传输及时，控制方式多样稳定，无线中继减少资金消耗，降低工作量，灯组设计增大串联数量。

发明内容

本发明的目的在于提供一种灯与灯之间有线、无线主从控制系统，以解决上述背景技术中提出现有技术中信号传输缓慢，有时间差，控制方式单一，灯组数量少，劳动量大等的问题。

为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种灯与灯之间有线、无线主从控制系统，包括单灯组模块和多灯组群模块，所述单灯组模块上设有控制芯片，所述控制芯片电性连接有无线模块，所述控制芯片上电性连接有显示屏，所述控制芯片上电性连接有键盘，所述控制芯片上电性连接有有线发送模块和有线接收模块；

所述多灯组群模块包括无线模块电性连接的DMX控制台，所述DMX控制台通过无线模块或者有线信号传输给多灯组群模块中的产品A，所述产品 A内设有无线模块接收信号，所述产品A通过线缆电性连接产品B，所述产品A和产品B均是单灯组模块。

优选的，所述有线接收模块中设有接收芯片U6，所述有线发送模块中设有发送芯片U2，所述接收芯片U6通过连接器J3电性连接控制芯片，所述接收芯片U6与发送芯片U2之间电性连接。

优选的，所述无线模块上设有NRF24L01接收芯片，所述无线模块上设有天线。

优选的，所述多灯组群模块通过电缆电性连接有至少两组单灯组模块，所述单灯组模块上均设有有线接收模块和有线发送模块。

优选的，所述有线接收模块的一端电性连接有DMX信号的输入端 DMX-IN，所述有线发送模块的一端电性连接有DMX信号的发送端DMX-OUT。

优选的，所述按键采用电容式按键，所述输入端DMX-IN和发送端 DMX-OUT设有四线插针和六线插针式两种接口。

优选的，所述显示屏采用LCD显示管，且LCD显示管至少要设有四组。

优选的，所述控制芯片上设有DMX信号解码器。

本发明的技术效果和优点：本发明提出的一种灯与灯之间有线、无线主从控制系统，与现有技术相比，具有以下有点：

1、本发明可以使得灯具之间建立起组群，实现灯组之间建立起主从关系，减少工作人员组群时的工作量，大大提高效率。

2、本发明通过DMX信号来控制灯具的调光效果，并且可以使灯具在没有控制台的情况下获得用控制台的调光效果，从而使装有本发明的灯具的用途大为扩大，以及使用组群灯具，让灯具的数量完全突破RS485通讯的数量极限，还可以用无线转有线方式省掉笨重而长的输入信号线。

3、在应用不高的场所还可以省掉DMX控制台，以及本发明中实现无线无线转有线，实现中继；有线转有线实现中继；本机状态的发送实现主从与中继。

附图说明

图1为本发明的单灯组电路框图；

图2为本发明的多灯组电路框图；

图3为本发明的控制芯片电路图；

图4为本发明的有线接收发送电路图；

图5为本发明的无线接收电路图；

图6为本发明的键盘及接口电路图。

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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。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他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供了如图1-6所示的一种灯与灯之间有线、无线主从控制系统，包括单灯组模块和多灯组群模块，单灯组模块上设有控制芯片，该处的控制芯片U1是一个ARM4芯片，是CPU，且程序是通过该芯片计算并运行；控制芯片电性连接有无线模块，该处的无线模块可以接收DMX控制台发送过来的无线信号；控制芯片上电性连接有显示屏，控制芯片上电性连接有键盘，该处的显示屏可以显示灯光参数，便于观察，且键盘可以方便在没有控制台的情况下对灯光调节的控制；控制芯片上电性连接有有线发送模块和有线接收模块，该处的有线接收，可以在单灯组简单连接的时候实现通过DMX信号的有线接收，控制台可以用有线方法调控该灯，该处采用了双芯片设计，芯片U6只承担信号的接收，另一个芯片U2只承担芯号的发送。这样就可以实现产品的中继功能；

多灯组群模块包括无线模块电性连接的DMX控制台，该处的DMX控制台发送出去标准的DMX信号，且DMX信号通过无线模块发生；DMX控制台通过无线模块或者有线信号传输给多灯组群模块中的产品A，产品A内设有无线模块接收信号，产品A通过线缆电性连接产品B，产品A和产品B均是单灯组模块；

该处的单灯组模块会被自动主从识别。哪个产品放在第一个位置CPU 即可识别默认为主灯具，在其它们自动识别为从灯具。不需要人为去设定，灯具数量不受制约，主灯具通过无线模块接收到DMX信号经过控制芯片解调处理后转换为有线的标准DMX信号，从有线发生模块发送出去控制下一台灯具。从而实现了无线转有线的中继功能。最后该灯具在没有外接信号输入的情况下，可以情按键调节灯光的参数转换成DMX标准信号通过有线发生模块发送出去控制下一台灯具，从实现免控制台的群组灯具操作，且实现主从。

本发明基于单灯和组群时的功能特点。图1是单灯逻辑图，功能描述如下，该发明是基于现有CPU控制灯具的软硬件同时的一种改进与提升。

首先，采用了DMX发送与接收的独立从而摆脱了同一个收发对组群数量上的限制；组群时每台灯具都具有中继功能；该功能可以突破RS485通讯极限，使组群的灯具数量无限放大；

有线接收端可以接收来自控制台的标准DMX信号从而控制该灯的灯光变化，同时该信号可以经过放大后从发送端发送出来，给另一台灯具使用，因为信号经过了发送端放大器的放大，组群接灯具的数量不受制约。

另一方面，该灯在有线接收端没有连接的情况下，可以通过无线接收 DMX信号来控制整灯的灯光变化，并且收到的无线DMX信号可以经过 CPU解调处理后转换为有线的标准DMX信号，从有线发送端发送出去控制下一台灯具，从而实现了无线转有线的中继功能。

最后，该灯具在没有外接信号输入的情况下，可以通过按键调节灯光的参数转换成DMX标准信号通过有线发送端发送出去控制下一台灯具，从实现免控制台的群组灯具操作，且实现主从。

如图2所示，是组群示意图，产品自动主从识别。哪个产品放在第一个位置CPU即可识别默认为主灯具，在其它们置则识别为从灯具。不需要人为去设定，如图示，灯具数量不受制约；

如图4所示，有线接收模块中设有接收芯片U6，有线发送模块中设有发送芯片U2，接收芯片U6通过连接器J3电性连接控制芯片，接收芯片U6 与发送芯片U2之间电性连接。

本发明没采用传统的单芯片来实现收发信号。而是采用了双芯片设计，芯片U6只承担信号的接收，另一个芯片U2只承担芯号的发送。这样就可以实现产品的中继功能。U6收到的信号分成两路，一路通过连接器J3直接传给CPU,来让该灯具实现受控，另一路则直接传给U2对信号进行无损无延时的转发出去，这样就实现信号的中继与放大。

有线接收模块的一端电性连接有DMX信号的输入端DMX-IN，有线发送模块的一端电性连接有DMX信号的发送端DMX-OUT。

该处的设定可以使得有线接收模块能够接收到主灯具传输过来的DMX 信号控制该灯具的灯光变化与控制台同步，并且将解调出来的DMX信号通过有线发送模块发给下一台灯具使用。

有线接收模块上设有接收放大芯片U6，有线发送模块上设有发送放大芯片U2,发送放大芯片U2与有线接收模块电性连接。

通过采用上述技术方案，该处的发送放大芯片U2可以有效的将U6接收到的或者解调过后的DMX信号放大并且通过有线发送模块向下一灯具传输，不会使得信号变弱或者是失真，造成后端的灯具没法根据DMX信号做出灯光调整。

如图5所示，无线接收模块是采用NRF24L01的标准2.4G接收芯片。该芯片接收到无线的DMX信号后经过CPU解码出标准DMX信号控制本灯具的灯光变化，同时将无线收到并解码出来的标准DMX信号通过有线的发送部分发送出去，从而完美实现无线转有线并可以轻松组群。

通过采用上述技术方案，该处的nRF24L01是由NORDIC生产的工作在 2.4GHz～2.5GHz的ISM频段的单片无线收发器芯片。无线收发器包括：频率发生器、增强型“SchockBurst”模式控制器、功率放大器、晶体振荡器、调制器和解调器。

如图6所示，键盘可以在没有控制台，没有有线，没有无线信号时对该灯具进行操作与调光，同时，可以将当前灯具的工作状态转换成标准的 DMX信号通过有线DMX的发送部分发送去出，从而使当前灯具变成控制台角色。实现所谓的主从控制功能。

按键采用轻触按键，输入端DMX-IN和发送端DMX-OUT设有3线DMX输入插针和3线DMX输出插针式两种接口。且接口的设定可以满足标准DMX 信号插接头的使用。

较佳地，显示屏采用LCD显示管，且LCD显示管至少要设有四组。

通过采用上述技术方案，该处的显示屏可以有效的显示出来灯具的各种参数，以及灯光调节的参数，方便观测控制。

较佳地，控制芯片上设有DMX信号解码器。

通过采用上述技术方案，该处的控制芯片上设有DMX信号解码器在接收到无线的DMX信号后解码出标准DMX信号控制本灯具的灯光变化，同时将无线收到并解码出来的标准DMX信号通过有线发送模块分发送出去，从而完美实现无线转有线并可以轻松组群。

较佳地，多灯组群模块通过电缆电性连接有至少两组单灯组模块，单灯组模块上均设有有线接收模块和有线发送模块。

通过采用上述技术方案，该处可以使用大规模的单灯组模块，让多灯组群模块的数量完全突破RS485通讯的数量极限，使组群灯具数量无限制扩大。

工作原理：

实例一：在没有连接外无线或有线DMX信号时该灯具自动识别为主灯具，此时可以通过键盘控制该灯具的灯光调节，且当前灯光的数据经过控制芯片处理并用DMX标准信号格式编码后通过有线发送模块发送出去控制下一台灯具，从而使下一台灯具的灯光变化与该台灯具灯光变化保持一持。

实例二：在有线信号连接的情况下，该灯具受DMX控制台的控制且该灯具本身就是一台中继，可以通过有线接收模块与有线发送模块将信号放大后发出，可以轻松突破单个RS485接点个数极限。同样可以接收本专利线路发出来的DMX信号实现群组与主从控制。

实例三：在无线信号连接的情况下，控制芯片首先解调出来标准的DMX 信号控制该灯具的灯光变化与控制台同步，并且将解调出来的DMX信号通过有线接收模块与有线发送模块线路发给下一台具有DMX信号接收的灯具使用，使下一台灯具以及后续所有台灯具实现灯光同步，即完成无线转有线的切换与中继。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，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，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种灯与灯之间有线、无线主从控制系统，包括单灯组模块和多灯组群模块，其特征在于：所述单灯组模块上设有控制芯片，所述控制芯片电性连接有无线模块，所述控制芯片上电性连接有显示屏，所述控制芯片上电性连接有键盘，所述控制芯片上电性连接有有线发送模块和有线接收模块；

所述多灯组群模块包括无线模块电性连接的DMX控制台，所述DMX控制台通过无线模块或者有线信号传输给多灯组群模块中的产品A，所述产品A内设有无线模块接收信号，所述产品A通过线缆电性连接产品B，所述产品A和产品B均是单灯组模块。

2.根据权利要求1所述的一种灯与灯之间有线、无线主从控制系统，其特征在于：所述有线接收模块中设有接收芯片U6，所述有线发送模块中设有发送芯片U2，所述接收芯片U6通过连接器J3电性连接控制芯片，所述接收芯片U6与发送芯片U2之间电性连接，实现中继功能。

3.根据权利要求1所述的一种灯与灯之间有线、无线主从控制系统，其特征在于：所述无线模块上设有NRF24L01接收芯片，所述无线模块上设有天线。

4.根据权利要求1所述的一种灯与灯之间有线、无线主从控制系统，其特征在于：所述多灯组群模块通过电缆电性连接有至少两组单灯组模块，所述单灯组模块上均设有有线接收模块和有线发送模块。

5.根据权利要求2所述的一种灯与灯之间有线、无线主从控制系统，其特征在于：所述有线接收模块的一端电性连接有DMX信号的输入端DMX-IN，所述有线发送模块的一端电性连接有DMX信号的发送端DMX-OUT。

6.根据权利要求5所述的一种灯与灯之间有线、无线主从控制系统，其特征在于：所述输入端DMX-IN和发送端DMX-OUT设有三线DMX输入插针和四线DMX输出插针式两种接口。

7.根据权利要求1所述的一种灯与灯之间有线、无线主从控制系统，其特征在于：所述显示屏采用LCD显示管，且LCD显示管至少要设有四组。

8.根据权利要求1所述的一种灯与灯之间有线、无线主从控制系统，其特征在于：所述控制芯片上设有DMX信号解码器。

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