基于DMX512的LED智能舞台灯具的设计.pdf

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1、《自动化技术与应用》2011年第30卷第0l期经验爻流TechnicaICommunications基于DMX512的LED智能舞台灯具的设计范文飞，黄运生，陈学(中南大学信息学院，湖南长沙410083)磊—西五议，采用双向隔离放大器，具有大电流、低功耗的LM3404HV为LED驱动器，以C8051F410为核心控制器，以SN75176为总线收发器，介绍了现代智能IED灯具的相关硬件和软件设计技术。基于双向隔离放大器，本文将普通的单工DMX512网络扩展为半双工的双向通信网络，使灯具的使用更加方便和智能。同

2、时通过定时中断完成键盘扫描，达到了快速灵敏的反应效果，使人机接口更加人性化。关键词：智能灯具；DMX512；LED；双向隔离放大；C8051F410中图分类号：TP302．1文献标识码：B文章编号：1003—7241(2011)01—008204DesignofIntelligentStageLEDLightBasedonDMX512FANWen-fei，HUANGYun-sheng，CHENXue(CollegeofInformationCen~NSouthUniversity，Changsha41008

3、3China)Abstract：ThispaperdescribesthehardwareandsoftwaredesignoftheintelligentLEDlight．ItsdatatransferprotocolisbasedontheDMX512，anditisdesignedwithdouble—sidedisolationamplifierswhosebaudrateisadaptive，andthecoreCPUisC8051F4l0．TheLEDdriverisLM3404HVthatow

4、nshighcurrentandlowpowerconsumptionfeatures，SN75176istheDMXbustransceiver．Andwiththescanningofkeyboardwhichisdrivedbytimed—interrupt，thelightisverysensitive，itsreactionisrapidanditsoperationismorehuman．Keywords：intelligentlight；DMX512：LED；doubled—sidedisol

5、ationamplifiers；C8051F4101引言支持单工运行模式，还可运行于半双工模式。舞台灯光控制系统绝大部分是基于DMx512协议的。DMX5l2是USITT(UnitedStatesInstituteofThe-atreTechnology)于1986年为灯光设备提出的标准控制协议【11，它规定在双绞线上传输512个字节的灯具调光以及位置信息等。遵循该标准设计的产品相互兼容，可以挂接到同一个DMX512控制系统中，从而使使用简单图1舞台灯光控制系统组成方便，扩展性好。舞台灯光控制系统一般由控台

6、和灯具组成，如图1所示。在一般的灯光系统中，灯具只需接收由控台发来的2硬件设计调光等信息。而本智能灯具不仅可以正常接收普通控艮石酢缗陶如图2所示。杨菪制器采用C8051F410；台发出的调光指令，还可以接收由配套控制器发出的修通过485总线收发器将c8051F410的UART0转换为改灯具地址、读取灯具运行参数等命令，并回复相关信485接口从而连接到灯光控制系统中；可以通过按键和息，即一般的灯光系统属于单工总线，本智能灯具不仅数码管来设置灯具的运行参数；本灯具包含两个温度传感器(LED灯珠板温度传感器和主控

7、制板温度传感器)，收稿日期：2010—09—16经验交流自动化技术与应用》2011年第30卷第01期TechnicalCommunicatIons从而实时监视两部分温度；主控制板上扩展了IC接12I3所不。的E2PROM，对灯具运行参数进行永久性存储。485总线为半双工差分串行总线，收发器在4脚(RE)和5脚(DE)的控NT可以处于接受和发送两种状态【引。485总线设计时，将RE和DE连接起来，由C8051F410的P2．0进数据收发行控制。在初始状态下，每一个灯具都处于接收状态，只LED灯珠板LC805l

8、F410有在接收到对本机操作的命令时，才设置为发送状态，并温度传缚嚣II发送应答信息。2．3LED驱动器主控制板I温度传感嚣r_LED驱动器采用国家半导体的LM3404HV，其具有输入电压宽(6V75V)、输出电流大(最大为1．2A)、反馈图2硬件框图电压低、功耗小、PWM调光等优点【引。驱动器电路原理图如图4所示。2．1核心控制器本灯具核心控制器采用SiliconLabs公司的高速混合信号控制器C8051F4l