专利名称：一种基于嵌入式技术的激光显示扫描控制系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及灯光舞台控制技术领域，尤其涉及一种基于嵌入式技术的激光显示扫描控制系统。
背景技术：
在当前国内激光显示工程中，对扫描的控制基本采用将国外相关产品集成到整个系统的方法，也有一些国内自主开发的激光显示控制系统，但由于响应速度较慢、稳定性较差、显示图形的分辨率不高等各种原因未能得到推广应用。在国内外，用于激光显示的嵌入式的扫描控制系统的研究正在起步，还未见基于嵌入式技术的激光显示扫描控制系统相关产品的报道及资料。
发明内容本实用新型的目的在于针对现有技术的不足，提供一种基于嵌入式技术的激光显示扫描控制系统。本实用新型轻巧灵便，操作简单，维护方便，对环境要求低。本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的一种基于嵌入式技术的激光显不扫描控制系统，它包括壳体、位于壳体表面的激光显不系统控制键盘和DJ控制键盘、以及置于壳体内部的控制模块；其中，所述激光显示系统控制键盘和DJ控制键盘均与控制模块相连；所述控制模块由电源模块、输入模块、单片机模块、接口模块和驱动模块组成；其中，所述输入模块、单片机模块、驱动模块和电源模块分别与接口模块相连，电源模块与驱动模块相连，驱动模块与单片机模块相连，单片机模块与输入模块相连。本实用新型的有益效果是，本实用新型基于嵌入式技术的激光显示扫描控制系统采用了多型号多系列处理器，和其他显示控制系统相比具有体积小、功耗低、适应性强、价廉物美的特点。根据系统不同功能模块的要求，保持合理冗余，系统主板采用嵌入式PCdi足系统高负荷的工作和良好的可扩展性；DJ控制台模块的CPU则选择普通的8位MCU ;扫描控制模块的CPU选择了 ARM\DSP，以保证图形变换的实时运算。本系统的激光扫描控制系统软件，包含系统各个硬件部分的专用程序和整个显示系统的用户程序，模块化的结构可灵活增加其它控制功能，满足用户的不同需求。
图I是基于嵌入式技术的激光显示扫描控制系统的DJ控制键盘和激光显示系统控制键盘的外观图；图2是基于嵌入式技术的激光显示扫描控制系统的结构框图；图3是基于嵌入式技术的激光显示扫描控制系统控制模块的结构框图；图4是基于嵌入式技术的激光显示扫描控制系统的按键信号处理流程图；图5是基于嵌入式技术的激光显示扫描控制系统的输入信号处理流程图图6是电源模块的电路图；[0012]图7是单片机模块的线路示意图；图8是输入模块的线路示意图；图9是驱动I旲块的线路不意图；图10是接口模块的线路示意图。
具体实施方式
本实用新型基于嵌入式技术的激光显示扫描控制系统采用多处理器嵌入式系统，以嵌入式为控制模块，用32位ARM\DSP处理器为激光显示扫描控制处理器进行图形变换运算，用单片机作为DJ控制台的CPU，完成激光图像、动画、效果显示的扫描控制，并根据需求提供系统其它如灯光、音响、喷泉等的控制信号。如图I和2所示，本实用新型基于嵌入式技术的激光显示扫描控制系统包括壳体、位于壳体表面的激光显不系统控制键盘和DJ控制键盘、以及置于壳体内部的控制模块。激光显示系统控制键盘和DJ控制键盘均与控制模块相连。如图3所示，控制模块由电源模块、输入模块、单片机模块、接口模块和驱动模块组成。输入模块、单片机模块、驱动模块和电源模块分别与接口模块相连，电源模块与驱动模块相连，驱动模块与单片机模块相连，单片机模块与输入模块相连。如图6所示，本系统有两个相同的电源模块，每个电源模块主要由电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、光电二极管Ml、光电二极管M2、三极管Ql、芯片U3、整流管DI、可变电阻RT3、可变电阻RT4和接口 J2组成。其中外部提供电源连接到电阻Rl和电阻R2的一端，电阻Rl的另一端连接到光电二极管Ml的C端，光电二极管Ml的E端接地，光电二极管Ml的A端连接到电阻R3，电阻R3另一端接485的I端，光电二极管Ml的K端连接到芯片U3的RO端，电阻R2的另一端连接到光电二极管M2的A端，光电二极管M2的E端连接到电阻R4并接地，电阻R4的另一端接芯片U3的RE端，光电二极管M2的C端接三极管Ql的B端，三极管Ql的C端接芯片U3的RE端，三极管Ql的E端连接到电阻R5的一端并接485的I端，电阻R5的另一端接芯片U3的DI端，二极管Ql的B端接悬念片U3的DI端，芯片U3的RE端与DE端相连，芯片U3的GND端连接到电阻R7的一端并接地，芯片U3的A端连接到可变电阻RT4的一端，可变电阻RT4的另一端连接到接口 J2端，芯片U3的B端连接到可变电阻RT3的一端，可变电阻RT3的另一端连接到接口 J2端，芯片U3的VCC端连接到电阻R6的一端并接485的I端，整流管Dl的一端连接到芯片U3的B端，另一端连接到芯片U3的A端。芯片U3可以采用ATMAL公司MAX483型号的产品，但不限于此。 图8中，输入模块主要由12个单元组成，每个单元的元件都相同，每个单元的元件都与单片机相连，接口输入信号通过输入模块转换后，传输到单片机模块。如图7中所示，芯片U5就是单片机模块的主要元件，芯片U5的POO端与输入单元NI的POO端相连，芯片U5的POl端与输入单元N2的POl端相连，芯片U5的P02端与输入单元N3的P02端相连，芯片U5的P03端与输入单元N4的P03端相连，芯片U5的P04端与输入单元N5的P04端相连，芯片U5的P05端与输入单元N6的P05端相连，芯片U5的P06端与输入单元N7的P06端相连，芯片U5的P07端与输入单元N8的P07端相连，芯片U5的P20端与输入单元N9的P20端相连，芯片U5的P21端与输入单元NlO的P21端相连，芯片U5的P22端与输入单元Nll的P22端相连，芯片U5的P23端与输入单元N12的P23端相连。输入单元的Jl端与接口 Jl端相连，输入单元的J2端与接口 J2端相连，输入单元的J3端与接口 J3端相连，输入单元的J4端与接口 J4端相连，输入单元的J5端与接口 J5端相连，输入单元的J6端与接口 J6端相连，输入单元的J7端与接口 J7端相连，输入单元的J8端与接口 J8端相连，输入单元的J9端与接口 J9端相连，输入单元的JlO端与接口 JlO端相连，输入单元的JlI端与接口 Jll端相连，输入单元的J12端与接口 J12端相连。芯片U5的RXD端接电源模块发光二极管Ml的C端，芯片U5的TXD端接电源模块发光二极管M2的K端，芯片U5的RXDl端接电源模块发光二极管M3的C端，芯片U5的TXDl端接电源模块发光二极管M4的K端，芯片U5的Xl端接晶振Y2的一端，芯片U5的X2端接晶振Y2的另一端，晶振Y2的一端接电容C11，电容Cll的另一端接地，晶振Y2的另一端接电容C12，电容C12的另一端接地。芯片U5的RST端接电容C13的负端，电容C13的正端接外部供电电源，电容C13的负端连接到电阻R33的一端，电阻R33的另一端接地。芯片U5的EAVP端接外部供电电源。芯片U 5可以采用ATMAL公司8 O 3 I型号的产品，但不限于此。如图9所示，驱动模块由芯片U7、电容C7、电容C8、电容C9和电容ClO组成。芯片U7的Cl+端接电容C7的一端，芯片U7的Cl-端接电容C7的另一端，芯片U7的V+端接电容C8的一端，芯片U7的VCC端接电容C8的另一端，芯片U7的V-端接电容C9的一端，芯片U7的GND端接电容C9的另一端，芯片U7的C2+端接电容ClO的一端，芯片U7的C2-端接电容ClO的另一端，芯片U7的T20UT端连接到接口 J4的I端，芯片U7的R2IN端连接到接口 J4的2端，芯片U7的TlOUT端连接到接口 J5的I端，芯片U7的RlIN端连接到接口J5的2端，芯片U7的R20UT端连接到电源模块发光二极管M3的C端，芯片U7的T2IN端连接到电源模块发光二极管M4的K端，芯片U7的TlIN端连接到电源模块发光二极管M2的K端，芯片U7的RlOUT端连接到电源模块发光二极管Ml的C端。芯片U 7可以采用ATMAL公司MAX 2 3 2型号的产品，但不限于此。如图4所示，按键输入后，功能判断，是则为TTL电平输出，否则进入编辑；是111电平输出的话就输出对应TTL电平，不是TTL电平输出则编辑，要求编辑则编辑程序，不需要编辑则选择当前帧功能，然后计算放大缩小等，最后图形输出；功能判断为否，则翻页，翻页后再选择对应图形，然后图形输出；不翻页则判断运行固定程序，运行固定程序则输出对应TTL电平和输出图形，不运行固定程序则选择对应图形，然后输出图形。如图5所不，输入信号分为USB信号和DMX512信号，如为USB信号则执行上位机功能，上位机功能分为存节目、图形编辑、上传信息、图形计算、输出ILDA图形格式。输入信号是DMX512，则分为节目选取后输出和图形功能放大、缩小、旋转、翻转后输出。本实用新型提供多种标准接口信号，适应多行业应用需要。虽然系统设计功能面向应用，但系统接口设计标准化。系统主板外部接口均采用标RS232、USB等标准接口，使得各模块即插即用。此外还扩展了 DMX512、SMPTE等灯光、音像等行业常用接口，以适应各种扫描系统的控制。本实用新型主板采用嵌入式PC，功耗低、集成度高、性能可靠；同时也具有传统PC功能强大、软件资源丰富和易于扩展的特点。可以方便地将整个系统中其它功能模块的控制需求集成，为用户提供统一的操作平台。本实用新型兼容打标、雕刻等激光加工的扫描控制，成为融合ILDA和激光加工行业标准的中间件。本扫描系统可作为各种激光扫描加工系统的控制在本系统的基础上，配合一定功率的激光发生器，就可以实现在生产线上产品的激光打标。本系统就可以直接应用于激光雕刻机。将所有位图格式的图片，转化成激光扫描矢量图或光栅图，通过雕刻机进行雕刻。 将加工路线图，扫描成本系统的矢量文件，就可以控制激光切割材料。
权利要求1.一种基于嵌入式技术的激光显不扫描控制系统，其特征在于，它包括壳体、位于壳体表面的激光显示系统控制键盘和DJ控制键盘、以及置于壳体内部的控制模块；其中，所述激光显示系统控制键盘和DJ控制键盘均与控制模块相连；所述控制模块由电源模块、输入模块、单片机模块、接口模块和驱动模块组成；所述输入模块、单片机模块、驱动模块和电源模块分别与接口模块相连，电源模块与驱动模块相连，驱动模块与单片机模块相连，单片机模块与输入模块相连。
专利摘要本实用新型公开了一种基于嵌入式技术的激光显示扫描控制系统，它包括壳体、位于壳体表面的激光显示系统控制键盘和DJ控制键盘、以及置于壳体内部的控制模块；实用新型基于嵌入式技术的激光显示扫描控制系统采用了多型号多系列处理器，和其他显示控制系统相比具有体积小、功耗低、适应性强、价廉物美的特点；根据系统不同功能模块的要求，保持合理冗余，系统主板采用嵌入式PC，满足系统高负荷的工作和良好的可扩展性；DJ控制台模块的CPU则选择普通的8位MCU；扫描控制模块的CPU选择了ARM\DSP，以保证图形变换的实时运算。
文档编号G05B19/042GK202632018SQ20122021457
公开日2012年12月26日 申请日期2012年5月14日 优先权日2012年5月14日
发明者陆琼, 马立新, 陆锋锋, 张根源 申请人:杭州神秀光电技术有限公司