舞台灯光控制器毕业设计（论文）word格式

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1、舞台灯光控制器摘要嵌入式系统是当今最热门的概念之一，它诞生于微型计算机，是嵌入到对象系统中，实现嵌入对象智能化的计算机应用系统。本舞台灯光控制器就是嵌入式系统在生活中的一个小小应用，它采用的嵌入式微控制器为LPC2300系列ARM，并使用了实时操作系统μC/OS-II。整个系统分为两部分，主控制器和灯光节点。控制器和节点之间的通信使用了主流的舞台灯光控制协议DMX512。控制器设有良好的人机界面，可完成对各节点灯光色彩的编辑，多种现场效果的存储与还原，并设有多个命令，可依据现场气氛的不同制作缤纷的特技效果。节点使用NXP推出的

2、LED驱动芯片PCA9635来驱动4个RGBLED模拟舞台灯光。关键词：舞台灯光控制；DMX512协议；嵌入式系统；μC/OS-II目录1绪论11.1舞台灯光控制技术的发展以及DMX512的产生11.2嵌入式系统概述22硬件电路设计42.1电源部分电路42.2TinyARMT23工控板介绍52.3ISP跳线及核心板复位电路72.4RS232通信电路82.5JTAG接口电路82.6LCD驱动电路设计92.7LED驱动电路设计92.8RS485通信电路112.9从机地址选择电路142.10状态指示灯及按键电路153控制器软件设计1

3、63.1整体软件分析与设计163.2键盘扫描程序分析设计183.3人机界面任务193.4DMX512数据发送任务设计253.5数据更新任务284节点软件设计294.1DMX512数据包解析程序294.2PCA9635控制305设计总结35参考文献36致谢37附录A电路原理图38A.1原理图A38A.2原理图B391绪论本设计主要研究的是现代嵌入式技术在舞台灯光控制系统中的应用。当今舞台灯光控制系统大都是基于DMX512通信协议的数字控制系统，那么究竟什么是DMX512通信协议？什么是嵌入式系统？1.1舞台灯光控制技术的发展以及

4、DMX512的产生随着电视事业的不断发展壮大和舞台演出市场的日益活跃，以及人们欣赏水平的不断提高，舞台设计越来越受到专业人士的重视。而舞台灯光作为舞台设计的一部分在很大程度上影响着整个现场的效果，这使得现代舞台灯光系统设计变得越来越复杂，舞台灯光控制技术也应运而生。回顾舞台灯光控制技术的发展历程，大体可以分为三个阶段：原始控制技术阶段；模拟控制技术阶段；数字化控制技术阶段。最初的原始控制技术时期，舞台灯光的控制相当麻烦。演出过程中，在舞台四周布满大大小小的各式各样的用手动控制开关，每一盏灯需要一个开关，并且还要铺设大量的灯线，

5、其工作量是可想而知的。受控的灯具也只有亮灭两种状态，根本不可能调光，提供的纯粹是单纯的照明。这样的光灯控制系统是很难顾及到舞台的艺术效果的。随着自动化技术，电子技术和半导体技术的应用，把可控硅技术应用到漏光器中，产生了硅箱，这标志着模拟调光时期的到来。这种技术是通过模拟调光台（实际上是一个个电位器）输出的0~10V的模拟信号，控制可控硅的导通角来完成灯具调光功能的，它能够做到每一个灯具有不同亮度输出，但这种技术需要一个推杆对应一个调光回路，同时也需要连接一条信号线。可以想象一下，如果一台演出需要控制100个调光回路，就要有一台

6、具有100个电位器推子的调光台，同时还需要连接100条信号控制线，这样的调光系统的组建和控制都是相当麻烦的事。这种模拟调光方式只能适应于一些小型的演出活动。随着时间的推移，电视事业不断壮大，舞台演出市场日益活跃，这对舞台灯光控制系统提出也更高的要求。到了20世纪80年代数字化技术的应用和普及产生了新一代的灯光控制技术，即DMX512数字信号控制技术。DMX512数字信号协议于1986年，首先由美国剧院研究机构（USITT）提出，后来经过进一步的改进，于1990年正式公布。它利用电脑系统来完成整个灯光的控制，通过一条信号线就可同

7、时输出多路串行数字信号，可以任意设置推杆与灯具之间的对应关系。这种技术大大简化了灯光的控制方式，为大规模舞台灯光控制提供了可能。从此，这种数字控制技术得到了广泛应用。1硬件电路设计为简化设计、节约成本，对控制器电路和节点电路进行了综合，使得控制器和节点采用的是同样的电路，以下对电路中的各模块进行分析介绍。1.1电源部分电路本设计共需要三组电源输入：5V的系统电源、3.3V的模拟电源、3.3V的数字电源。系统板输入电压为9∨直流，所需系统电压为5∨，且带有液晶这样的大功率器件，若选用普通的线性稳压器件，则电源效率最高仅为55.6

8、%，其发热量可想而知。故5∨系统电压不能采用线性稳压器件。LM2575是一种高效率的开关稳压器件，资料显示当其输入电压为12∨，输出电流为1A时，其效率可高达77%，但开关电源也有开关电源的缺点，其输出纹波较线性稳压器件大。弥补这一缺点最好的方法是再在后面加一级线性稳压。核心