专利名称：一种dmx512智能分配隔离放大器的舞台控制系统和方法
技术领域：
本发明提出的一种DMX512智能分配隔离放大器的舞台控制系统和方法属于舞台控制的技术领域，特别适用于DMX512对舞台的控制。
背景技术：
现在较大的演出晚会，舞台上所用的灯光器材和设备，如效果灯、变色灯、追光灯、 激光灯等越来越多的各种数字化灯光，一场演出装置的此类设备少则上百个，多则几千个， 还有，建筑楼宇的景观灯的控制，它们都遵循美国剧场技术协会在1986年发布的舞台灯光控制协议，即DMX512控制数字传输协议。要接受DMX512协议，每一台设施都要人工进行一些设定(如DMX地址码、工作模式、参数设定等)后，才能按照灯光控制台的指令进行工作。 为此必须投入大量的人力对各设备进行调整、测试，工作人员的工作量很大而且效率很低、 容易出错。在现场工作中由于设备往往被吊装的很高，强电弱电又混在一起，某些设备的外壳温度很高，在这样的环境下进行的设置调整、测试检修，对人员安全和设备安全构成严重威胁，时有发生设备伤害和人身伤害的事故。
发明内容
本发明的目的是提供一种智能化的方法，实现舞台设备的远程、集中、智能交互， 完成各种设置、设定和获取状态数据，以克服上述的不足。一种DMX512智能分配隔离放大器的舞台控制系统和方法，包括DMX512、CPU、PC 机，其特征在于有主DMX512智能分配隔离放大器、若干级联的从DMX512智能分配隔离放大器、舞台设备的接收电路和无线发送器组成的控制系统；主DMX512智能分配隔离放大器可连接多级从DMX512智能分配隔离放大器，从DMX512智能分配隔离放大器也可依次连接下一级的从DMX512智能分配隔离放大器，主DMX512智能分配隔离放大器输出的DMX512信号通过继电器连接到从DMX512智能分配隔离放大器的DMX512信号输入，从DMX512智能分配隔离放大器输出的DMX512信号通过继电器连接到下一级的从DMX512智能分配隔离放大器的DMX512信号输入，任意一级的从DMX512智能分配隔离放大器输出的DMX512信号，都可作为舞台设备的舞台DMX512信号输入，并串接到下一个舞台设备，最终连接到此链路最末端的无线发送器，经由主DMX512智能分配隔离放大器的无线接收构成主DMX512智能分配隔离放大器的返送环路；所述的主DMX512分配隔离放大器由主DMX512接收、主DMX512分配、主DMX512隔离、主DMX512放大和主继电器按顺序连接组成，灯光控制器连接主DMX512 接收，中央处理器主CPU分别连接主DMX512发送、无线接收、主继电器、操作键盘、显示屏 IXD和显示灯LED ；所述的从DMX512智能分配隔离放大器由从DMX512接收、从DMX512分配、从DMX512隔离、从DMX512放大和从继电器按顺序连接组成，中央处理器从CPU分别连接到从DMX512接收、从继电器和显示灯LED ；所述的舞台设备由以下各器件连接组成舞台 DMX512接收连接上一级的从DMX512智能分配隔离放大器，中央处理器舞台CPU分别连接舞台DMX512接收、舞台继电器和舞台DMX512发送。
上述的一种DMX512智能分配隔离放大器的舞台控制系统和方法，所述的主 DMX512智能分配隔离放大器的中央处理器主CPU，还可与PC机、灯光控制台相互连接。本发明控制方法的具体步骤是第一步骤主DMX512智能分配隔离放大器的主CPU扫描人机交互界面及接收PC 机数据，根据指令，主DMX512命令发送控制主继电器为发送状态；第二步骤主DMX512智能分配隔离放大器发出广播指令，通知所有舞台设备处于命令接收状态——舞台继电器处于舞台DMX512发送状态；第三步骤主DMX512智能分配隔离放大器通过人机交互界面及PC机数据获得的主、从DMX512智能分配隔离放大器级联数，发出指令给各主、从DMX512智能分配隔离放大器，开通主DMX512通道树的第一个从DMX512智能分配隔离放大器第1输出口、断开其他所有输出口和所有其他从DMX512智能分配隔离放大器；第四步骤主DMX512智能分配隔离放大器对第一个从DMX512智能分配隔离放大器第1输出口的第一个舞台设备发出指令串，第一个舞台设备收到并完成数据处理后(如本设备DMX地址和工作模式、参数设定，送回设备型号和工作状态等)，转发给下一个舞台设备，直至到第一个从DMX512智能分配隔离放大器第1输出口的无线发送器收到并经无线通道返回主DMX512智能分配隔离放大器，完成第一个从DMX512智能分配隔离放大器第1 输出口舞台设备的舞台DMX512数据设置(如地址和工作模式、参数设定，送回设备型号和工作状态等)，主DMX512智能分配隔离放大器在时限范围内未收回无线返回数据，则可标志第一个从DMX512智能分配隔离放大器第1输出口未用(空)或通道出错(报警)；第五步骤重复第三、四步骤，轮询完成通道树中第一个从DMX512智能分配隔离放大器的2至8等所有输出口 ；第六步骤重复第三、四、五步骤，轮询完成通道树的所有从DMX512智能分配隔离放大器的所有输出口 ；第七步骤主CPU对所有从DMX512智能分配隔离放大器返回的数据进行处理，完成设置及诊断，进行人机交互IXD及LED显示，并可向PC机、灯光控制台发送；第八步骤从人机交互界面或PC机数据获取指令，通知所有设备返回平常工作状态——主-继电器处于主DMX512接收、从继电器处于闭合、舞台继电器处于舞台DMX512 直通，将主DMX512接收控制权交回灯光控制台。本发明的工作原理是本发明的主DMX512智能分配隔离放大器，通过原DMX512控制数字传输通道及无线返送回路，对舞台设备的有关运行参数设置、工作状态信息进行远程、集中、智能的收集和处理，并能通过IXD、LED以及PC机界面实现友好的人机交互，安全、快速、准确的实现DMX 地址码、工作模式、参数选择等设定，设备型号、工作状态、工作时间、工作温度等归纳显示， 以及舞台设备DMX512通道的构置和信号质量诊断。它从人机交互界面或PC机数据中接受命令后，以控制主机的状态控制主DMX512通道，以主从方式轮询通道树的各分支，以原有 DMX512的RS485有线链路+无线通道实现控制命令、数据的往返。本发明的从DMX512智能分配隔离放大器是接收主DMX512智能分配隔离放大器的命令，分时切换主DMX512通道树的各个分支，并传送收到的DMX512信息流。本发明的智能接收部件——可控的舞台DMX512直通或舞台DMX512发送功能。其
5舞台CPU根据收到的主DMX512智能分配隔离放大器命令，完成舞台DMX512地址码、工作模式、参数选择等设定，或填写本设备型号、工作状态、工作时间、工作温度等数据后，转发给下一个舞台设备，最终至无线发送器。无线发送器接收到本分支最后一个舞台设备的数据信息后，开启发送功能把数据信息发回给主DMX512智能分配隔离放大器，并据其中的发送次数指令重复发送多次，以保证数据发送的准确性。本发明的主、从DMX512智能分配隔离放大器可做成机架式、吊挂式、挂墙式、便携式等各种形态，占用极少的空间和成本。本发明能达到对舞台设备系统的智能化提升，减轻工作强度并提升工作效率，快速、准确、安全，避免安全事故的发生。
图1是一种DMX512智能分配隔离放大器的舞台控制系统的结构框图。图2是主DMX512智能分配隔离放大器的原理总图。图3是图2中的1、2、3、4部分的原理图。图4是图2中的5、6、7部分的原理图。图5是图2中的8、9、10、11部分的原理图。图6是图2中的12部分的原理图。图7是图2中的13、14部分的原理图。图8是从DMX512智能分配隔离放大器的原理总图。图9是图8中的1部分的原理图。图10是图8中的2部分的原理图。图11是图8中的3、4、5部分的原理图。图12是图8中的6部分的原理图。图13是图8中的7部分的原理图。图14是图8中的8、9部分的原理图。图15是无线发送器的原理图。图16是舞台设备例一LED灯的原理总图。图17是图16中的1、2部分的原理图。图18是图16中的3、4部分的原理图。图19是图16中的5、6、7部分的原理图。图20是图16中的8、9部分的原理图。图21是图16中的10、11、12、13部分的原理图。
具体实施例方式下面结合附图1-21的实施例对本发明方案作进一步的详细描述。图1是一种DMX512智能分配隔离放大器的舞台控制系统的结构图。图2、8分别是主、从智能分配隔离放大器、图15和图16分别是无线发送器和舞台设备例一LED灯的原理图。本发明的工作过程是开机后，各设备、模块初始化于平常工作状态主继电器A处于主DMX512接收、从继电器B处于闭合、舞台继电器C处于舞台DMX512直通，各舞台设备受控于灯光控制台，与一般的舞台设备使用一致。当主DMX512智能分配隔离放大器检测到操作键盘的人机交互或PC机需要获得系统内的舞台设备配置数据(如品名、型号、数量、工作状态等)，或对舞台设备进行设置时(如DMX地址码、工作模式、参数设定等)，主DMX512 智能分配隔离放大器使继电器A处于主DMX512命令发送，发出广播命令后，开始对主、从 DMX512智能分配隔离放大器及各级DMX512信号输出端口串接的舞台设备构成的DMX512 通道树各分支进行轮询，要求各舞台设备填送或获取DMX地址、工作模式、参数设定、设备型号、工作状态等数据，若在时限范围内无线接收到此分支返回的正常数据，则主CPU调用 Act-data模块进行数据处理；否则，视为超时；主CPU调用out-time模块进行处理；全部分支的DMX512智能分配隔离放大器轮询完成后，调用主CPUPCS-data对全部数据归类、整理、并供IXD及LED显示并可向PC机、灯光控制台发送。其具体工作步骤是第一步骤主DMX512智能分配隔离放大器(图2)的主CPU(图3中的2)扫描人机交互界面(图5的11)及接收PC机数据(图4的6)，根据指令，主DMX512命令发送控制主继电器A为发送状态；第二步骤主DMX512智能分配隔离放大器发出广播指令，通知所有舞台设备处于命令接收状态——舞台继电器C处于舞台DMX512发送状态；第三步骤主DMX512智能分配隔离放大器通过人机交互界面(图5的11)及PC 机数据(图4的6)获得的主、从DMX512智能分配隔离放大器(图8)级联数，发出指令给各主、从DMX512智能分配隔离放大器，开通主DMX512通道树的第一个从DMX512智能分配隔离放大器第1输出口(图7的13中的1A1B)、断开其他所有输出口(图7的13中的 2A2B-8A8B,本例有8个输出口。)和所有其他从DMX512智能分配隔离放大器；第四步骤主DMX512智能分配隔离放大器对第一个从DMX512智能分配隔离放大器第1输出口的第一个舞台设备发出指令串，第一个舞台设备收到并完成数据处理后(如本设备DMX地址和工作模式、参数设定，送回设备型号和工作状态等)，转发给下一个舞台设备，直至到第一个从DMX512智能分配隔离放大器第1输出口的无线发送器收到(图15 的5)并经无线通道(图5的9)返回主DMX512智能分配隔离放大器，完成第一个从DMX512 智能分配隔离放大器第1输出口舞台设备的DMX512的地址和工作模式、参数设定，送回设备型号和工作状态等，如在时限范围内未收回无线返回数据，则可标志第一个从DMX512智能分配隔离放大器第1输出口未用(空)或通道出错(报警)；第五步骤重复第三、四步骤，轮询完成通道树中第一个从DMX512智能分配隔离放大器的2至8等所有输出口 ；第六步骤重复第三、四、五步骤，轮询完成通道树的所有从DMX512智能分配隔离放大器的所有输出口 ；第七步骤主CPU对所有从DMX512智能分配隔离放大器返回的数据进行处理，完成设置及诊断，进行人机交互IXD (图11的5)及LED显示(图5的10)，并可向PC机(图 4的6)、灯光控制台发送；第八步骤从人机交互界面(图5的11)或PC机数据(图4的6)获取指令，通知所有设备返回平常工作状态——主-继电器A处于主DMX512接收、从继电器B处于闭合、舞台继电器C处于舞台DMX512直通，将主DMX512接收控制权交回灯光控制台。
本发明的智能接收部件(图16)——可控的舞台DMX512(图17的1、2)直通或舞台DMX512(图18的3)发送功能。其舞台CPU(图20的8)根据收到的主DMX512智能分配隔离放大器命令，完成DMX512地址码、工作模式、参数选择等设定，或填写本设备型号、工作状态、工作时间、工作温度等数据后，转发给下一个舞台设备，最终至无线发送器。无线发送器接收到本分支最后一个舞台设备的数据信息后，开启发送功能把数据信息发回给主 DMX512智能分配隔离放大器，并据其中的发送次数指令重复发送多次，以保证数据发送的准确性。
权利要求
1.一种DMX512智能分配隔离放大器的舞台控制系统，包括DMX512、CPU、PC机，其特征在于有主DMX512智能分配隔离放大器、若干级联的从DMX512智能分配隔离放大器、舞台设备的接收电路和无线发送器组成的控制系统；主DMX512智能分配隔离放大器可连接多级从DMX512智能分配隔离放大器，从DMX512智能分配隔离放大器也可依次连接下一级的从DMX512智能分配隔离放大器，主DMX512智能分配隔离放大器输出的DMX512信号通过继电器连接到从DMX512智能分配隔离放大器的DMX512信号输入，从DMX512智能分配隔离放大器输出的DMX512信号通过继电器连接到下一级的从DMX512智能分配隔离放大器的 DMX512信号输入，任意一级的主/从DMX512智能分配隔离放大器输出的DMX512信号，都可作为舞台设备的舞台DMX512信号输入，并串接到下一个舞台设备，最终连接到此链路最末端的无线发送器，经由主DMX512智能分配隔离放大器的无线接收构成主DMX512智能分配隔离放大器的返送环路；所述的主DMX512分配隔离放大器由主DMX512接收、主DMX512分配、主DMX512隔离、主DMX512放大和主继电器按顺序连接组成，灯光控制器连接主DMX512 接收，中央处理器主CPU分别连接主DMX512发送、无线接收、主继电器、操作键盘、显示屏 IXD和显示灯LED ；所述的从DMX512智能分配隔离放大器由从DMX512接收、从DMX512分配、从DMX512隔离、从DMX512放大和从继电器按顺序连接组成，中央处理器从CPU分别连接到从DMX512接收、从继电器和显示灯LED ；所述的舞台设备由以下各器件连接组成舞台 DMX512接收连接上一级的从DMX512智能分配隔离放大器，中央处理器舞台CPU分别连接舞台DMX512接收、舞台继电器和舞台DMX512发送。
2.根据权利要求1所述的一种DMX512智能分配隔离放大器的舞台控制系统，其特征在于所述的主DMX512智能分配隔离放大器的中央处理器主CPU，还可与PC机、灯光控制台相互连接。
3.根据权利要求1或2所述的一种DMX512智能分配隔离放大器的舞台控制系统，其控制方法的具体步骤是第一步骤主DMX512智能分配隔离放大器的主CPU扫描人机交互界面及接收PC机数据，根据指令，主DMX512命令发送控制主继电器为发送状态；第二步骤主DMX512智能分配隔离放大器发出广播指令，通知所有舞台设备处于命令接收状态——舞台继电器处于舞台DMX512发送状态；第三步骤主DMX512智能分配隔离放大器通过人机交互界面及PC机数据获得的主、从 DMX512智能分配隔离放大器级联数，发出指令给各主、从DMX512智能分配隔离放大器，开通主DMX512通道树的第一个从DMX512智能分配隔离放大器第1输出口、断开其他所有输出口和所有其他从DMX512智能分配隔离放大器；第四步骤主DMX512智能分配隔离放大器对第一个从DMX512智能分配隔离放大器第 1输出口的第一个舞台设备发出指令串，第一个舞台设备收到并完成数据处理后，转发给下一个舞台设备，直至到第一个从DMX512智能分配隔离放大器第1输出口的无线发送器收到并经无线通道返回主DMX512智能分配隔离放大器，完成第一个从DMX512智能分配隔离放大器第1输出口的舞台设备的DMX512数据设置，主DMX512智能分配隔离放大器在时限范围内未收回无线返回数据，则可标志第一个从DMX512智能分配隔离放大器第1输出口未用或通道出错；第五步骤重复第三、四步骤，轮询完成通道树中第一个从DMX512智能分配隔离放大器的2至8等所有输出口 ；第六步骤重复第三、四、五步骤,轮询完成通道树的所有从DMX512智能分配隔离放大器的所有输出口 ；第七步骤主CPU对所有从DMX512智能分配隔离放大器返回的数据进行处理，完成设置及诊断，进行人机交互IXD及LED显示，并可向PC机、灯光控制台发送；MA^M 从人机交互界面或PC机数据获取指令，通知所有设备返回平常工作状态——主-继电器处于主DMX512接收、从继电器处于闭合、舞台继电器处于舞台DMX512 直通，将主DMX512接收控制权交回灯光控制台。
全文摘要
本发明提出的一种DMX512智能分配隔离放大器的舞台控制系统和方法属于舞台控制的技术领域，其目的是实现舞台设备的远程、集中、智能交互，完成各种设置、设定和获取状态数据。该舞台控制系统，包括主DMX512智能分配隔离放大器、若干级联的从DMX512智能分配隔离放大器、舞台设备的接收电路和无线发送器组成的控制系统；主DMX512智能分配隔离放大器的输出DMX512信号，可连接到从DMX512智能分配隔离放大器的DMX512信号输入，并可多次级联；中间及最终的每组输出DMX512信号，作为舞台设备的DMX512信号输入，并串接到下一个舞台设备，最终连接到此链路最末端的无线发送器，经由主DMX512智能分配隔离放大器的无线接收构成DMX512的返送环路；本发明能达到对舞台设备系统的智能化提升，减轻工作强度并提升工作效率，快速、准确、安全，避免安全事故的发生。
文档编号G05B19/418GK102176147SQ201110038649
公开日2011年9月7日 申请日期2011年2月15日 优先权日2011年2月15日
发明者陈金伟 申请人:陈金伟