基于ARM-Linux舞台调光台的研究与实现

《基于ARM-Linux舞台调光台的研究与实现》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、基于ARM-Linux舞台调光台的研究与实现摘要：目前舞台调光台多以单片机为核心进行功能设计，但在技术先进性、信息存储量、可扩展性、实时性等方面存在不足。本文提出了利用ARM-linux先进技术实现舞台调光台。硬件采用S3C2440芯片作为主控芯片，调光数据传输遵循DMX512舞台灯光控制数据传输协议，软件利用linux2.6.12开发底层驱动程序，为上层应用程序和以后的功能扩展提供接口。通过对系统的硬件、软件研究设计并实现，实验结果表明，该系统功能完善，可扩展性强，易于升级，满足了舞台调光性能的要求。本文的研究对舞台调光技术发展具有一定的理论意义和实用价

2、值。关键词：调光台；ARM；linux；DMX512中图分类号：TP273文献标示码：A1引言近几年，随着社会经济的快速发展和人们生活水平的不断提高，人们对于精神文化的需求日趋强烈，这种需求促进了剧院、剧场、音乐厅等场所的迅猛发展。而这些公共娱乐场所离不开舞台灯光，舞台灯光的色彩变化、亮度变化提升了演出效果，其中舞台调光台在整个灯光控制系统中，起了重要的作用。目前传统的调光台多以单片机作为主控芯片进行控制，但是单片机的系统资源有限，可扩展性、实时性、控制精度等方面存在不足，给调光台的功能扩展、提高性能指标等带来了很多困难。为此，本文提出了利用S3C2440

3、处理器作为主控芯片，提供了丰富的接口和扩展功能，软件采用linux进行开发，提高了软件的可移植性，方便了软件扩展功能。本文研究的舞台调光台可满足大型舞台灯光调节功能需求，具有实用价值。2调光台原理及硬件设计2.1调光台原理调光台原理框图如图1所示，将采样电路的模拟电压信号经S3C2440处理器转化成数字信号并进行数据处理，按照DMX512传输协议打成数据包，将数据包按相应模式通过RS485串口发送到调光器，实现舞台灯光调光功能。图1调光台原理框图2.2调光台采样电路设计调光台采样电路框图如图2所示，15路推杆作为主要调光器件，通过CD4067模块与S3C2

4、440的GPB口相连，控制15路推杆的选择，其中3路特效推杆可以控制在手动、自动、预制模式下的灯光亮度。按键电路包括12路普通按键和功能按键电路，其中12路推杆按键电路在预置功能下可以选择具体的通道进行相应的操作，功能按键电路进行具体的功能选择和切换。图2调光台采样电路框图3调光台软件设计3.1GPIO驱动设计本文设计中的GPIO驱动属于字符设备驱动，主设备号为231，次设备号为0。本驱动涉及GPB5，GPB6，GPB8，GPB10等4个IO口，主要负责15路通道的选择和IO口功能设置。应用程序调用open()函数打开GPIO驱动，在驱动的open()函数

5、设置GPB口的属性，驱动中的ioctl()函数实现了GPB口的相关配置，通过应用程序传递的cmd命令进行相应通道的选择，GPIO驱动相关代码如下所示：端口宏定义：unsignedlongled_table[]={S3C2410_GPB5,S3C2410_GPB6,S3C2410_GPB8,S3C2410_GPB10};unsignedintled_cfg_table[]={S3C2410_GPB5_OUTP,S3C2410_GPB6_OUTP,S3C2410_GPB8_OUTP,S3C2410_GPB10_OUTP};open()函数：ints3c2410

6、_open(structinode*inode,structfile*file){inti;for(i=0;i<4;i++){s3c2410_gpio_cfgpin(led_table[i],led_cfg_table[i]);}return0;}ioctl()函数：ints3c2410_ioctl(structinode*inode,structfile*file,unsignedintcmd){switch(cmd){caseGPB1:s3c2410_gpio_setpin(led_table[0],0);s3c2410_gpio_setpin(led

7、_table[1],0);s3c2410_gpio_setpin(led_table[2],0);s3c2410_gpio_setpin(led_table[3],0);break;caseGPB2:……caseGPB15:…default:Return–EINVAL;}}3.2A/D驱动设计S3C2440芯片内部集成了一个8路10位A/D转换器（其中第5，第6通道可用于支持触摸屏接口）。本设计中使用的是第二路通道（AIN1），PCLK为50MHZ，预分频值为49（实际的分频值为50），进行一次转换所需的时间为：A/D转换频率=50MHZ/（49+1）=1

8、MHZ转换时间=1/(1MHZ/5cycles)=1/200kHz