基於1-10v控制方式和dmx512協議間的耦合器的製作方法

2023-05-16 03:45:56 1

專利名稱：基於1-10v控制方式和dmx512協議間的耦合器的製作方法
技術領域：
:本發明涉及DMX512總線技術領域，具體涉及ー種基於1-10V控制方式和DMX512協議間的耦合器。
背景技術：
:隨著社會的進步，人們對舒適和節能提出了更高的要求，智能燈光，智能遮陽傘控制將得到越來越廣泛的應用。與此同時，用戶對系統集成和維護升級的要求越來越嚴格和專業化，標準化的產品逐步體現其綜合優勢。在智能照明領域中傳統的照明控制方法是1-1Ov電壓變化的方式。而DMX512照明控制方法近年來發展很快，在系統擴展的工程中常常越到在現有系統中難以加入新協議設備的難題。DMX512協議是燈光行業數位化設備的通用信號控制協議，同時也是是ー種國際協議。DMX512超越了模擬系統，其簡單性、可靠性以及靈活性使其迅速成為照明領域優先選擇的協議。隨著控制系統集成度不斷提高，功能更加多祥化，採購同一廠家的設備已經不切實際。不同廠家不同設備不同協議間的通信成了系統集成的難題，為了方便系統集成，需要ー種不同協議間的轉換設備
發明內容
:本發明的目的是提供一種基於1-10V控制方式和DMX512協議間的f禹合器,它針對智能照明系統集成中出現的問題，在不改變原來O-1Ov照明控制的基礎上增加DMX512協議的新設備，可解決系統間的銜接和擴展問題；提高了系統的集成度，方便了設備採購和現場安裝。為了解決背景技術所存在的問題，本發明是採用以下技術方案:一種基於1-10V控制方式和DMX512協議間的耦合器，它包含有控制器(2)和DMX512發送電路(3)，所述控制器(2)的PFO (AD)引腳連接有1-10V數據採集電路(I)，且所述控制器(2)的PFO (AD)引腳與所述1-10V電壓值採集電路的AD端連接，所述控制器(2)的H)2 (RXDl)、PD3 (TXDl)引腳分別與DMX512發送電路(3)的RXD1、TXDl端連接。所述的1-10V數據採集電路⑴包含集成晶片(JX3)和(JX4)、電容(CADl)和電阻(RADl)-(RAD4)。所述的DMX512接收與發送電路(3)包含集成晶片(JO)、(Jl)、和(U3)、熔斷器(Fl)-(F2)、電阻(R3)-(R4)、電容(C17)、雙向ニ極管(D5)-(D7)和雙向穩壓管(D2)-(D3)。所述的集成晶片(JX3)的I腳與電阻(RAD2)的一端連接，集成晶片(JX3)的2腳接地且與電阻(RADl)的一端連接，電阻(RADl)的另一端和電阻(RAD2)的另一端均與電容(CADl)的正極連接，電容(CADl)的負極接地；集成晶片(JX4)的2腳接IOV電源，集成晶片(JX4)的I腳分別與電阻(RAD3)的一端和電阻(RAD4)的一端連接，電阻(RAD3)的另ー端接12V電源，電阻(RAD4)的另一端接地。所述的集成晶片(U3)的I腳接RXDl，集成晶片(U3)的2腳和3腳均接CSl，集成晶片(U3)的4腳接TXDl，集成晶片(U3)的5腳接地且與電容(C17)的正極連接，集成晶片(U3)的8腳與電容(C17)的負極連接，且與電源VCC連接，集成晶片(U3)的6腳分別與雙向穩壓管(D2)的一端、雙向穩壓管(D3)的一端和電阻(R3)的一端連接,集成晶片(U3)的的7腳分別與雙向穩壓管(D2)的另一端、雙向穩壓管(D4)的一端和電阻(R4)的一端連接，雙向穩壓管(D3)的另一端和雙向穩壓管(D4)的另一端連接，均接地，且均分別與雙向ニ極管(D5)的一端和雙向ニ極管(D6)的一端連接，電阻(R3)的另一端分別與雙向ニ極管(D5)的另一端、雙向ニ極管(D7)的另一端和熔斷器(Fl)的一端連接，電阻(R4)的的另一端分別與雙向ニ極管(D6)的另一端、雙向ニ極管(D6)的另一端和熔斷器(F2)的一端連接，熔斷器(Fl)的另一端分別與集成晶片(JO)的2腳和集成晶片(Jl)的2腳連接，熔斷器(F2)的另一端分別與集成晶片(JO)的3腳和集成晶片(Jl)的3腳連接，集成晶片(JO)的I腳接電源VCC，其4腳接地，集成晶片(Jl)的I腳接電源VCC，其4腳接地。所述的控制器⑵採用的是AVR ATmega64的處理器。所述的DMX512發送電路(3)採用的是差分電氣形式，所述DMX512為的半雙エ通ィ目。所述的1-10V數據採集電路實現模數直接的轉換，通過A/D電路採集1-1Ov控制線上的數據並送到控制器，由控制器2處理數位訊號。控制器採用的是AVR ATmega64，控制器是高性能、低功耗的8位處理器，4K字節的SRAM能保證足夠的數據存儲空間；控制器採用高可靠性的復位晶片，保證處理器能在強幹擾條件下正常運行；處理器按照程序設置採集1-1Ov控制線上的電壓值，轉換為IObit寬的數據，經過數據處理轉換為DMX512數據格式，通過DMX512接收和發送電路發送到DMX512控制總線上；實現兩個不同系統間的數據耦合。所述的DMX512發送電路採用的是差分電氣形式，DMX512發送電路將控制器生成的DMX512協議的信號經差分處理後，發送給DMX512總線。本發明最終實現1-10V與DMX512協議間的轉換，方便了更大規模的系統集成。本發明設計合理，結構簡單，針對智能照明系統集成中出現的問題，在不改變原來
1-1Ov照明控制的基礎上增加DMX512協議的新設備，可解決系統間的銜接和擴展問題；提高了系統的集成度，方便了設備採購和現場安裝；主要適用於1-1Ov設備控制DMX512總線的智能照明控制系統。


:圖1為本發明的結構示意圖。圖2為本發明在智能照明控制系統中應用的示意圖。圖3為本發明中1-10V數據採集電路的原理圖。圖4為本發明中控制器的電路原理圖。圖5為本發明中DMX512接收與發送電路的原理圖。圖6為本發明中DMX512波形形式圖。
具體實施方式
:參照圖1-圖6,本具體實施方式
米用以下技術方案:一種基於1-10V控制方式和DMX512協議間的耦合器，它包含有控制器(2)和DMX512發送電路(3)，所述控制器(2)的PFO (AD)引腳連接有1-10V數據採集電路(1)，且所述控制器⑵的PFO (AD)引腳與所述
1-10V電壓值採集電路的AD端連接，所述控制器(2)的H)2 (RXDl)、PD3 (TXDl)引腳分別與DMX512發送電路(3)的RXD1、TXDl端連接。所述的1-10V數據採集電路⑴包含集成晶片(JX3)和(JX4)、電容(CADl)和電阻(RADl)-(RAD4)。所述的DMX512接收與發送電路(3)包含集成晶片(JO)、(Jl)、和(U3)、熔斷器(Fl)-(F2)、電阻(R3)-(R4)、電容(C17)、雙向ニ極管(D5)-(D7)和雙向穩壓管(D2)-(D3)。所述的集成晶片(JX3)的I腳與電阻(RAD2)的一端連接，集成晶片(JX3)的2腳接地且與電阻(RADl)的一端連接，電阻(RADl)的另一端和電阻(RAD2)的另一端均與電容(CADl)的正極連接，電容(CADl)的負極接地；集成晶片(JX4)的2腳接IOV電源，集成晶片(JX4)的I腳分別與電阻(RAD3)的一端和電阻(RAD4)的一端連接，電阻(RAD3)的另ー端接12V電源，電阻(RAD4)的另一端接地。所述的集成晶片(U3)的I腳接RXDl，集成晶片(U3)的2腳和3腳均接CSl，集成晶片(U3)的4腳接TXDl，集成晶片(U3)的5腳接地且與電容(C17)的正極連接，集成晶片(U3)的8腳與電容(C17)的負極連接，且與電源VCC連接，集成晶片(U3)的6腳分別與雙向穩壓管(D2)的一端、雙向穩壓管(D3)的一端和電阻(R3)的一端連接,集成晶片(U3)的的7腳分別與雙向穩壓管(D2)的另一端、雙向穩壓管(D4)的一端和電阻(R4)的一端連接，雙向穩壓管(D3)的另一端和雙向穩壓管(D4)的另一端連接，均接地，且均分別與雙向ニ極管(D5)的一端和雙向ニ極管(D6)的一端連接，電阻(R3)的另一端分別與雙向ニ極管(D5)的另一端、雙向ニ極管(D7)的另一端和熔斷器(Fl)的一端連接，電阻(R4)的的另一端分別與雙向ニ極管(D6)的另一端、雙向ニ極管(D6)的另一端和熔斷器(F2)的一端連接，熔斷器(Fl)的另一端分別與集成晶片(JO)的2腳和集成晶片(Jl)的2腳連接，熔斷器(F2)的另一端分別與集成晶片(JO)的3腳和集成晶片(Jl)的3腳連接，集成晶片(JO)的I腳接電源VCC，其4腳接地，集成晶片(Jl)的I腳接電源VCC，其4腳接地。所述的控制器(2)採用的是AVR ATmega64的處理器。所述的DMX512發送電路(3)採用的是差分電氣形式，所述DMX512為的半雙エ通ィ目。所述的1-10V數據採集電路實現模數直接的轉換，通過A/D電路採集1-1Ov控制線上的數據並送到控制器，由控制器2處理數位訊號。所述的1-10V數據採集電路I分為有源和無源兩種類型，在電路中可以選擇，短接JX4時可以連接無源設備，有本電路輸出IOV供給無源設備，斷開JX4則是無源型設備，可以直接採集電壓數據。RADI和AD2的組合用於電壓變換，保證電壓在TTL電平範圍內，可以直接連接控制器；在控制器中選用的是IObit的數據，響應快，精度完全能滿足設計要求，節約了硬體成本，提高的可靠性。所述的控制器2採用的是AVR ATmega64處理器，它是高性能、低功耗的8位處理器，4K字節的SRAM能保證足夠的數據存儲空間。控制器2採用高可靠性的復位晶片，保證處理器能在強幹擾條件下正常運行；為了波特率的準確度，採用11.0952M的晶振。所述的DMX512發送電路3根據協議規定採用的是差分電氣形式，DMX512是國際通用的ー種高速數據傳輸協議，採用RS485硬體電路，但是和普通的485有不同之處，DMX512是半雙エ通信，需要傳輸的是ー個88us的低電平數據間隙，作為ー包數據的起始幀頭，接收方有間隙檢測電路，需要找到數據的起始幀頭，無通信校驗。DMX512採用的是250Kbps，由於DMX512的通信開放，效率高，在照明尤其是舞檯燈光中廣泛使用，兼容DMX512通信接ロ已經是照明控制系統裡默認的選擇。DMX512協議格式為每個數據位的時間是4us，每個字節是11位，就是44us，因此512個字節的傳輸時間就22.528ms，數據的幀頭一般為88us，數據幀之間還要有空隙，一般為8us到Ims間。數據的格式如圖5.在電路中加入了保護電路，採用的是雙向緩衝ニ極管和可恢復保險絲，保證在總線上遇到異常時，是電路不會損壞。晶片選擇的是sp485晶片，因為DMX512的通信是半雙エ的，所以通過控制晶片引腳RE為高電平，選擇通信的方向。本具體實施方式
最終實現了 1-1Ov控制與DMX512協議間的數據耦合。本具體實施方式
設計合理，結構簡單，針對智能照明系統集成中出現的問題，在不改變原來1-1Ov照明控制的基礎上增加DMX512協議的新設備，可解決系統間的銜接和擴展問題；提高了系統的集成度，方便了設備採購和現場安裝；主要適用於1-1Ov設備控制DMX512總線的智能照明控制系統。
權利要求
1.一種基於1-10V控制方式和DMX512協議間的耦合器，它包含有控制器(2)和DMX512發送電路(3)，其特徵在於:所述控制器(2)的PFO (AD)引腳連接有1-10V數據採集電路(1)，且所述控制器(2)的PFO (AD)引腳與所述1-10V電壓值採集電路的AD端連接，所述控制器(2)的H)2 (RXDl)、PD3 (TXDl)引腳分別與DMX512發送電路(3)的RXD1、TXD1端連接。
2.根據權利要求1所述的ー種基於1-10V控制方式和DMX512協議間的耦合器，其特徵在於:所述的1-10V數據採集電路(I)包含集成晶片(JX3)和(JX4)、電容(CADl)和電阻(RADl)-(RAD4)。
3.根據權利要求1所述的ー種基於1-10V控制方式和DMX512協議間的稱合器,其特徵在於:所述的DMX512接收與發送電路(3)包含集成晶片(JO)、(Jl)、和(U3)、熔斷器(Fl)-(F2)、電阻(R3)-(R4)、電容(C17)、雙向ニ極管(D5)-(D7)和雙向穩壓管(D2)-(D3)。
4.根據權利要求2所述的ー種基於1-10V控制方式和DMX512協議間的耦合器，其特徵在於:所述的集成晶片(JX3)的I腳與電阻(RAD2)的一端連接，集成晶片(JX3)的2腳接地且與電阻(RADl)的一端連接，電阻(RADl)的另一端和電阻(RAD2)的另一端均與電容(CADl)的正極連接，電容(CADl)的負極接地；集成晶片(JX4)的2腳接IOV電源，集成晶片(JX4)的I腳分別與電阻(RAD3)的一端和電阻(RAD4)的一端連接，電阻(RAD3)的另ー端接12V電源，電阻(RAD4)的另一端接地。
5.根據權利要求3所述的ー種基於1-10V控制方式和DMX512協議間的耦合器，其特徵在於:所述的集成晶片(U3)的I腳接RXDl，集成晶片(U3)的2腳和3腳均接CSl，集成晶片(U3)的4腳接TXDl，集成晶片(U3)的5腳接地且與電容(C17)的正極連接，集成晶片(U3)的8腳與電容(C17)的負極連接，且與電源VCC連接，集成晶片(U3)的6腳分別與雙向穩壓管(D2)的一端、雙向穩壓管(D3)的一端和電阻(R3)的一端連接,集成晶片(U3)的的7腳分別與雙向穩壓管(D2)的另一端、雙向穩壓管(D4)的一端和電阻(R4)的一端連接，雙向穩壓管(D3)的另一端和雙向穩壓管(D4)的另一端連接，均接地，且均分別與雙向ニ極管(D5)的一端和雙向ニ極管(D6)的一端連接，電阻(R3)的另一端分別與雙向ニ極管(D5)的另一端、雙向ニ極管(D7)的另一端和熔斷器(Fl)的一端連接，電阻(R4)的的另一端分別與雙向ニ極管(D6)的另一端、雙向ニ極管(D6)的另一端和熔斷器(F2)的一端連接，熔斷器(Fl)的另一端分別與集成晶片(JO)的2腳和集成晶片(Jl)的2腳連接，熔斷器(F2)的另一端分別與集成晶片(JO)的3腳和集成晶片(Jl)的3腳連接，集成晶片(JO)的I腳接電源VCC，其4腳接地，集成晶片(Jl)的I腳接電源VCC，其4腳接地。
6.根據權利要求1所述的ー種基於1-10V控制方式和DMX512協議間的耦合器，其特徵在於:所述的控制器(2)採用的是AVR ATmega64的處理器。
7.根據權利要求1所述的ー種基於1-10V控制方式和DMX512協議間的耦合器，其特徵在幹:所述的DMX512發送電路(3)採用的是差分電氣形式。
8.根據權利要求1所述的ー種基於1-10V控制方式和DMX512協議間的耦合器，其特徵在於:所述的1-10V數據採集電路實現模數直接的轉換。
全文摘要
本發明公開了一種基於1-10V控制方式和DMX512協議間的耦合器，它包含有控制器(2)和DMX512發送電路(3)，所述控制器(2)的PF0(AD)引腳連接有1-10V數據採集電路(1)，且所述控制器(2)的PF0(AD)引腳與所述1-10V電壓值採集電路的AD端連接，所述控制器(2)的PD2(RXD1)、PD3(TXD1)引腳分別與DMX512發送電路(3)的RXD1、TXD1端連接；它設計合理，結構簡單，針對智能照明系統集成中出現的問題，在不改變原來1-10v照明控制的基礎上增加DMX512協議的新設備，可解決系統間的銜接和擴展問題；提高了系統的集成度，方便了設備採購和現場安裝；主要適用於1-10v設備控制DMX512總線的智能照明控制系統。
文檔編號H05B37/02GK103139965SQ20111038829
公開日2013年6月5日 申請日期2011年11月29日 優先權日2011年11月29日
發明者李健 申請人:合肥愛默爾電子科技有限公司