本發(fā)明涉及一種控制系統(tǒng)，具體涉及一種基于DMX512通信協(xié)議的LED投光燈和電動拉幕機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

近年來3D全息投影備受追捧，所謂3D全息投影，就是運(yùn)用高科技的全息影像技術(shù)做出的逼真舞臺立體投影效果，該技術(shù)在這幾年春晚中被大量使用。比如在薩頂頂演唱《萬物生》時(shí)、楊麗萍表演《雀之戀》時(shí)，六小齡童表演的《美猴王》都是用高科技的舞臺全息技術(shù)制造的虛幻景象。

現(xiàn)在越來越多的人把這種只有在春晚舞臺上才能看到的高科技，逐漸應(yīng)用到了民用場合，如結(jié)婚典禮的開場。一場3D全息主題婚禮秀，不但能牢牢抓住現(xiàn)場新人的眼球，更讓現(xiàn)場婚禮參與者享受一場視覺盛宴。這一場景與春晚“花瓣雨”類似的舞臺特效——3D全息投影數(shù)字技術(shù)，透明的巨幅幕布后，一身著古裝的女子正揮袖輕舞，忽然，片片花瓣落入幕中，形成一場絢麗夢幻的花瓣雨。唯美、奇特、壯觀、震撼人心！

一場完美的3D全息婚禮秀，除了技術(shù)本身外，細(xì)節(jié)也很重要，3D全息投影的成像部分是由莎幕、成像燈兩部分構(gòu)成的，在活動進(jìn)行的時(shí)候需要莎幕展開，投光燈隨時(shí)可以亮起并且亮度可調(diào)，而在活動尾聲時(shí)要將投光燈熄滅，莎幕收起，并且莎幕收起的過程要電動控制，不能手動，因?yàn)榛槎Y演出時(shí)不允許有新人以外的工作人員出現(xiàn)在舞臺上，這在理論上沒有問題，可是由于很多的婚禮場地的布置環(huán)境是不固定的，場地的環(huán)境布置使用完畢當(dāng)時(shí)就要拆除，而這就在租賃工程的搭建商帶來了一定難度，很多場地要求既能滿足快速搭建和使用的需要，又不能占用或破壞場地的環(huán)境布置，這不但在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)上提出了要求，更在設(shè)備的使用上提出要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決上述問題，本發(fā)明提供了基于DMX512通信協(xié)議的LED投光燈和電動拉幕機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)，集成了LED投光燈控制和電動拉幕機(jī)構(gòu)控制于一體，將多臺控制設(shè)備、不同電源集成在一個(gè)手提箱內(nèi)，只要簡單的接幾根線即可，搭建快速，使用方便。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為：

基于DMX512通信協(xié)議的LED投光燈和電動拉幕機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)，包括主控操作臺、若干LED投光燈和電動拉幕機(jī)構(gòu)，主控操作臺通過DMX512通信協(xié)議對LED投光燈和電動拉幕機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制，具有簡單、可靠以及靈活等特點(diǎn)，LED投光燈之間通過手拉手的連接方式，這種連接方式可以串聯(lián)多達(dá)100盞以上的LED燈，同時(shí)省去了很多復(fù)雜連線，大大加快了搭建速度；電動拉幕機(jī)構(gòu)的控制模塊包括兩種類型，一種是通過調(diào)速電機(jī)帶動鋼絲，使幕布左右開合，幕布運(yùn)動到鋼絲邊緣時(shí)，形成卡子碰到行程開關(guān)后停止運(yùn)動，形成反饋回路；另一種是通過控制滾筒型電機(jī)帶動莎幕上下升降運(yùn)動，滾筒電機(jī)自帶行程控制傳感器，形成狀態(tài)反饋，到達(dá)指定位置后自行停止運(yùn)行。

其中，DMX512協(xié)議最先是由USITT(美國劇院技術(shù)協(xié)會)發(fā)展成為從控制臺用標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字接口控制調(diào)光器的方式。

本發(fā)明具有以下有益效果：

集成了LED投光燈控制和電動拉幕機(jī)構(gòu)控制于一體，將多臺控制設(shè)備、不同電源集成在一個(gè)手提箱內(nèi)，只要簡單的接幾根線即可，搭建快速，使用方便。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例基于DMX512通信協(xié)議的LED投光燈和電動拉幕機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)的系統(tǒng)原理圖。

圖2為本發(fā)明實(shí)施例中DMX512定時(shí)程序的幀結(jié)構(gòu)(上圖)和信息包結(jié)構(gòu)(下圖)。

圖3為本發(fā)明實(shí)施例中LED投光燈之間通過手拉手的連接方式連接的示意圖。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種基于DMX512通信協(xié)議的LED投光燈和電動拉幕機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)，包括主控操作臺、若干LED投光燈和電動拉幕機(jī)構(gòu)，主控操作臺通過DMX512通信協(xié)議對LED投光燈和電動拉幕機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制，具有簡單、可靠以及靈活等特點(diǎn)，LED投光燈之間通過手拉手的連接方式，這種連接方式可以串聯(lián)多達(dá)100盞以上的LED燈，同時(shí)省去了很多復(fù)雜連線，大大加快了搭建速度；電動拉幕機(jī)構(gòu)的控制模塊包括兩種類型，一種是通過調(diào)速電機(jī)帶動鋼絲，使幕布左右開合，幕布運(yùn)動到鋼絲邊緣時(shí)，形成卡子碰到行程開關(guān)后停止運(yùn)動，形成反饋回路；另一種是通過控制滾筒型電機(jī)帶動莎幕上下升降運(yùn)動，滾筒電機(jī)自帶行程控制傳感器，形成狀態(tài)反饋，到達(dá)指定位置后自行停止運(yùn)行。

主控操作臺通過DMX512通信協(xié)議對LED投光燈，DMX是Digital MultipleX的縮寫，意為多路數(shù)字傳輸。每一個(gè)DMX控制字節(jié)叫做一個(gè)指令幀，稱作一個(gè)控制通道，可以控制燈光設(shè)備的一個(gè)或幾個(gè)功能。一個(gè)DMX指令幀由1個(gè)開始位、8個(gè)數(shù)據(jù)位和2個(gè)結(jié)束位共ll位構(gòu)成，采用單向異步串行傳輸，如圖2所示，圖2中虛線內(nèi)控制指令中的S為開始位，寬度為一個(gè)比特，是受控?zé)艟邷?zhǔn)備接收并解碼控制數(shù)據(jù)的開始標(biāo)志；E為結(jié)束位，寬度為兩個(gè)比特，表示一個(gè)指令幀的結(jié)束；D0 D7為8位控制數(shù)據(jù)，其電平組合從0000-一l1111111共有256個(gè)狀態(tài)(對應(yīng)十進(jìn)制數(shù)的0～255)，控制燈光的亮度時(shí)，可產(chǎn)生256個(gè)亮度等級，0000-(0)對應(yīng)燈光最暗，l1111111(255)對應(yīng)燈光最亮。DMX512指令的位寬(每比特寬度)是4s，每幀寬度為44弘s，傳輸速率為250kbps。

一個(gè)完整的DMX512信息包(Packet)由一個(gè)MTBP位、一個(gè)Break位、一個(gè)MAB位、一個(gè)SC和512個(gè)數(shù)據(jù)幀構(gòu)成。MTBP(Mark Time Between Packets)標(biāo)志著一個(gè)完整的信息包發(fā)送完畢，是下一個(gè)信息包即將開始的“空閑位”，高電平有效。Break為中斷位，對應(yīng)一個(gè)信息包結(jié)束后的程序復(fù)位階段，寬度不少于兩個(gè)幀(22比特)。程序復(fù)位結(jié)束后應(yīng)發(fā)送控制數(shù)據(jù)，但由于每一個(gè)數(shù)據(jù)幀的第一位(即開始位)為低電平，所以必須用一個(gè)高電平脈沖間隔前后兩個(gè)低電平脈沖，這個(gè)起間隔、分離作用的高電平脈沖即MAB(Mark After Break)，此脈沖一到，意味著“新一輪”的控制又開始了。SC(STart Code)意為開始代碼幀(圖1中的第0幀)，和此后到來的數(shù)據(jù)幀一樣，也是由11位構(gòu)成，除兩個(gè)高電平的結(jié)束位之外，其他9位全部是低電平，通常將其叫做第0幀或第0通道(Ch-nel No 0)，可理解為一個(gè)不存在的通道(NON一-istent Channe1)。

表1 DMX512信息包定時(shí)表

表1是DMX512信息包的定時(shí)表，表中NS意為Nm Spec-ed，寬度沒有嚴(yán)格限制，由程序設(shè)計(jì)者自行決定，比如MTBP的寬度可以介于0～1秒之間。

調(diào)光控制臺每發(fā)送一個(gè)信息包，可以對全部512個(gè)受控通道形成一次全面的控制。發(fā)送一個(gè)信息包的時(shí)間大約是23Ⅱls，每秒鐘將對所有512個(gè)受控通道完成44次控制，即受控光路的刷新頻率44Hz，如果實(shí)際受控通道少于512個(gè)，那么刷新頻率將相應(yīng)提高。

DMX512協(xié)議的基本作用機(jī)理：

一個(gè)DMX接口最多可以控制5l2個(gè)通道，因?yàn)殡娔X燈一般都有幾個(gè)到幾十個(gè)功能，所以。一臺電腦燈需占用少則幾個(gè)、多則幾十個(gè)控制通道。下面通過一個(gè)功能簡單，通道較少的小型電腦燈的DMX通道表，看一下DMx5l2的控制過程與原理。

該電腦燈有八個(gè)DMX控制通道，一個(gè)顏色輪，兩個(gè)圖案輪，具有調(diào)光、頻閃、搖頭及變換光線顏色、圖案等功能，其DMX通道序號、通道編碼和對應(yīng)功能如表2所示。

表2電腦燈DMX通道表

表2中的DMX數(shù)值用十進(jìn)制數(shù)表示，0 7對應(yīng)8位控制數(shù)據(jù)的二進(jìn)制組合為00000-0 000001 1 1.

232～255對應(yīng)的二進(jìn)制組合為11101000～11111111，其他以此類推。將DMX協(xié)議中某一指令幀的部分或全部8位二進(jìn)制組合形成電腦燈某～功能轉(zhuǎn)換或狀態(tài)變化的這一過程即解碼與控制。

從DMX通道表中可以清楚地看出電腦燈功能、通道數(shù)及其對應(yīng)關(guān)系，是計(jì)算一個(gè)DMX接口所帶單元負(fù)載數(shù)目及設(shè)置起始地址編碼的重要依據(jù)。比如，像這種只有8個(gè)通道的電腦燈，一個(gè)DMX接口可以控制的數(shù)量為64臺(512/8＝64)。如果另一電腦燈的DMX通道數(shù)為20，那么一個(gè)DMX接口可以控制的數(shù)量則為25臺(512/20＝25.6，舍去余數(shù))。

如圖3所示，LED投光燈之間通過手拉手的連接方式，每臺設(shè)備都有兩個(gè)DMX接口，一個(gè)IN，一個(gè)OUT，主控臺的DMX接口接入第一臺設(shè)備的IN，然后將第一臺設(shè)備的OUT接入到第二臺設(shè)備的IN，以此類推，形成手拉手的連接方式。

兩種控制類型的具體實(shí)現(xiàn)方式為：第一種左右開合的方式，是主控臺中的電機(jī)正反轉(zhuǎn)和調(diào)速模塊通過連線和交流調(diào)速電機(jī)連接；第二種上下開合的方式，是主控臺中的三控開關(guān)(正、反、停)通過連線和交流管狀電機(jī)的控制模塊直接連接。主控操作臺內(nèi)設(shè)有電機(jī)控制模塊、燈光控制模塊和電源供電模塊。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。