专利名称：基于1-10v控制方式和dmx512协议间的耦合器的制作方法
技术领域：
:本发明涉及DMX512总线技术领域，具体涉及ー种基于1-10V控制方式和DMX512协议间的耦合器。
背景技术：
:随着社会的进步，人们对舒适和节能提出了更高的要求，智能灯光，智能遮阳伞控制将得到越来越广泛的应用。与此同时，用户对系统集成和维护升级的要求越来越严格和专业化，标准化的产品逐步体现其综合优势。在智能照明领域中传统的照明控制方法是1-1Ov电压变化的方式。而DMX512照明控制方法近年来发展很快，在系统扩展的工程中常常越到在现有系统中难以加入新协议设备的难题。DMX512协议是灯光行业数字化设备的通用信号控制协议，同时也是是ー种国际协议。DMX512超越了模拟系统，其简单性、可靠性以及灵活性使其迅速成为照明领域优先选择的协议。随着控制系统集成度不断提高，功能更加多祥化，采购同一厂家的设备已经不切实际。不同厂家不同设备不同协议间的通信成了系统集成的难题，为了方便系统集成，需要ー种不同协议间的转换设备
发明内容
:本发明的目的是提供一种基于1-10V控制方式和DMX512协议间的f禹合器,它针对智能照明系统集成中出现的问题，在不改变原来O-1Ov照明控制的基础上增加DMX512协议的新设备，可解决系统间的衔接和扩展问题；提高了系统的集成度，方便了设备采购和现场安装。为了解决背景技术所存在的问题，本发明是采用以下技术方案:一种基于1-10V控制方式和DMX512协议间的耦合器，它包含有控制器(2)和DMX512发送电路(3)，所述控制器(2)的PFO (AD)引脚连接有1-10V数据采集电路(I)，且所述控制器(2)的PFO (AD)引脚与所述1-10V电压值采集电路的AD端连接，所述控制器(2)的H)2 (RXDl)、PD3 (TXDl)引脚分别与DMX512发送电路(3)的RXD1、TXDl端连接。所述的1-10V数据采集电路⑴包含集成芯片(JX3)和(JX4)、电容(CADl)和电阻(RADl)-(RAD4)。所述的DMX512接收与发送电路(3)包含集成芯片(JO)、(Jl)、和(U3)、熔断器(Fl)-(F2)、电阻(R3)-(R4)、电容(C17)、双向ニ极管(D5)-(D7)和双向稳压管(D2)-(D3)。所述的集成芯片(JX3)的I脚与电阻(RAD2)的一端连接，集成芯片(JX3)的2脚接地且与电阻(RADl)的一端连接，电阻(RADl)的另一端和电阻(RAD2)的另一端均与电容(CADl)的正极连接，电容(CADl)的负极接地；集成芯片(JX4)的2脚接IOV电源，集成芯片(JX4)的I脚分别与电阻(RAD3)的一端和电阻(RAD4)的一端连接，电阻(RAD3)的另ー端接12V电源，电阻(RAD4)的另一端接地。所述的集成芯片(U3)的I脚接RXDl，集成芯片(U3)的2脚和3脚均接CSl，集成芯片(U3)的4脚接TXDl，集成芯片(U3)的5脚接地且与电容(C17)的正极连接，集成芯片(U3)的8脚与电容(C17)的负极连接，且与电源VCC连接，集成芯片(U3)的6脚分别与双向稳压管(D2)的一端、双向稳压管(D3)的一端和电阻(R3)的一端连接,集成芯片(U3)的的7脚分别与双向稳压管(D2)的另一端、双向稳压管(D4)的一端和电阻(R4)的一端连接，双向稳压管(D3)的另一端和双向稳压管(D4)的另一端连接，均接地，且均分别与双向ニ极管(D5)的一端和双向ニ极管(D6)的一端连接，电阻(R3)的另一端分别与双向ニ极管(D5)的另一端、双向ニ极管(D7)的另一端和熔断器(Fl)的一端连接，电阻(R4)的的另一端分别与双向ニ极管(D6)的另一端、双向ニ极管(D6)的另一端和熔断器(F2)的一端连接，熔断器(Fl)的另一端分别与集成芯片(JO)的2脚和集成芯片(Jl)的2脚连接，熔断器(F2)的另一端分别与集成芯片(JO)的3脚和集成芯片(Jl)的3脚连接，集成芯片(JO)的I脚接电源VCC，其4脚接地，集成芯片(Jl)的I脚接电源VCC，其4脚接地。所述的控制器⑵采用的是AVR ATmega64的处理器。所述的DMX512发送电路(3)采用的是差分电气形式，所述DMX512为的半双エ通ィ目。所述的1-10V数据采集电路实现模数直接的转换，通过A/D电路采集1-1Ov控制线上的数据并送到控制器，由控制器2处理数字信号。控制器采用的是AVR ATmega64，控制器是高性能、低功耗的8位处理器，4K字节的SRAM能保证足够的数据存储空间；控制器采用高可靠性的复位芯片，保证处理器能在强干扰条件下正常运行；处理器按照程序设置采集1-1Ov控制线上的电压值，转换为IObit宽的数据，经过数据处理转换为DMX512数据格式，通过DMX512接收和发送电路发送到DMX512控制总线上；实现两个不同系统间的数据耦合。所述的DMX512发送电路采用的是差分电气形式，DMX512发送电路将控制器生成的DMX512协议的信号经差分处理后，发送给DMX512总线。本发明最终实现1-10V与DMX512协议间的转换，方便了更大規模的系统集成。本发明设计合理，结构简单，针对智能照明系统集成中出现的问题，在不改变原来
1-1Ov照明控制的基础上增加DMX512协议的新设备，可解决系统间的衔接和扩展问题；提高了系统的集成度，方便了设备采购和现场安装；主要适用于1-1Ov设备控制DMX512总线的智能照明控制系统。
:图1为本发明的结构示意图。图2为本发明在智能照明控制系统中应用的示意图。图3为本发明中1-10V数据采集电路的原理图。图4为本发明中控制器的电路原理图。图5为本发明中DMX512接收与发送电路的原理图。图6为本发明中DMX512波形形式图。
具体实施方式
:參照图1-图6,本具体实施方式
米用以下技术方案:一种基于1-10V控制方式和DMX512协议间的耦合器，它包含有控制器(2)和DMX512发送电路(3)，所述控制器(2)的PFO (AD)引脚连接有1-10V数据采集电路(1)，且所述控制器⑵的PFO (AD)引脚与所述
1-10V电压值采集电路的AD端连接，所述控制器(2)的H)2 (RXDl)、PD3 (TXDl)引脚分别与DMX512发送电路(3)的RXD1、TXDl端连接。所述的1-10V数据采集电路⑴包含集成芯片(JX3)和(JX4)、电容(CADl)和电阻(RADl)-(RAD4)。所述的DMX512接收与发送电路(3)包含集成芯片(JO)、(Jl)、和(U3)、熔断器(Fl)-(F2)、电阻(R3)-(R4)、电容(C17)、双向ニ极管(D5)-(D7)和双向稳压管(D2)-(D3)。所述的集成芯片(JX3)的I脚与电阻(RAD2)的一端连接，集成芯片(JX3)的2脚接地且与电阻(RADl)的一端连接，电阻(RADl)的另一端和电阻(RAD2)的另一端均与电容(CADl)的正极连接，电容(CADl)的负极接地；集成芯片(JX4)的2脚接IOV电源，集成芯片(JX4)的I脚分别与电阻(RAD3)的一端和电阻(RAD4)的一端连接，电阻(RAD3)的另ー端接12V电源，电阻(RAD4)的另一端接地。所述的集成芯片(U3)的I脚接RXDl，集成芯片(U3)的2脚和3脚均接CSl，集成芯片(U3)的4脚接TXDl，集成芯片(U3)的5脚接地且与电容(C17)的正极连接，集成芯片(U3)的8脚与电容(C17)的负极连接，且与电源VCC连接，集成芯片(U3)的6脚分别与双向稳压管(D2)的一端、双向稳压管(D3)的一端和电阻(R3)的一端连接,集成芯片(U3)的的7脚分别与双向稳压管(D2)的另一端、双向稳压管(D4)的一端和电阻(R4)的一端连接，双向稳压管(D3)的另一端和双向稳压管(D4)的另一端连接，均接地，且均分别与双向ニ极管(D5)的一端和双向ニ极管(D6)的一端连接，电阻(R3)的另一端分别与双向ニ极管(D5)的另一端、双向ニ极管(D7)的另一端和熔断器(Fl)的一端连接，电阻(R4)的的另一端分别与双向ニ极管(D6)的另一端、双向ニ极管(D6)的另一端和熔断器(F2)的一端连接，熔断器(Fl)的另一端分别与集成芯片(JO)的2脚和集成芯片(Jl)的2脚连接，熔断器(F2)的另一端分别与集成芯片(JO)的3脚和集成芯片(Jl)的3脚连接，集成芯片(JO)的I脚接电源VCC，其4脚接地，集成芯片(Jl)的I脚接电源VCC，其4脚接地。所述的控制器(2)采用的是AVR ATmega64的处理器。所述的DMX512发送电路(3)采用的是差分电气形式，所述DMX512为的半双エ通ィ目。所述的1-10V数据采集电路实现模数直接的转换，通过A/D电路采集1-1Ov控制线上的数据并送到控制器，由控制器2处理数字信号。所述的1-10V数据采集电路I分为有源和无源两种类型，在电路中可以选择，短接JX4时可以连接无源设备，有本电路输出IOV供给无源设备，断开JX4则是无源型设备，可以直接采集电压数据。RADI和AD2的组合用于电压变换，保证电压在TTL电平范围内，可以直接连接控制器；在控制器中选用的是IObit的数据，响应快，精度完全能满足设计要求，节约了硬件成本，提高的可靠性。所述的控制器2采用的是AVR ATmega64处理器，它是高性能、低功耗的8位处理器，4K字节的SRAM能保证足够的数据存储空间。控制器2采用高可靠性的复位芯片，保证处理器能在强干扰条件下正常运行；为了波特率的准确度，采用11.0952M的晶振。所述的DMX512发送电路3根据协议规定采用的是差分电气形式，DMX512是国际通用的ー种高速数据传输协议，采用RS485硬件电路，但是和普通的485有不同之处，DMX512是半双エ通信，需要传输的是ー个88us的低电平数据间隙，作为ー包数据的起始帧头，接收方有间隙检测电路，需要找到数据的起始帧头，无通信校验。DMX512采用的是250Kbps，由于DMX512的通信开放，效率高，在照明尤其是舞台灯光中广泛使用，兼容DMX512通信接ロ已经是照明控制系统里默认的选择。DMX512协议格式为每个数据位的时间是4us，每个字节是11位，就是44us，因此512个字节的传输时间就22.528ms，数据的帧头一般为88us，数据帧之间还要有空隙，一般为8us到Ims间。数据的格式如图5.在电路中加入了保护电路，采用的是双向缓冲ニ极管和可恢复保险丝，保证在总线上遇到异常时，是电路不会损坏。芯片选择的是sp485芯片，因为DMX512的通信是半双エ的，所以通过控制芯片引脚RE为高电平，选择通信的方向。本具体实施方式
最终实现了 1-1Ov控制与DMX512协议间的数据耦合。本具体实施方式
设计合理，结构简单，针对智能照明系统集成中出现的问题，在不改变原来1-1Ov照明控制的基础上增加DMX512协议的新设备，可解决系统间的衔接和扩展问题；提高了系统的集成度，方便了设备采购和现场安装；主要适用于1-1Ov设备控制DMX512总线的智能照明控制系统。
权利要求
1.一种基于1-10V控制方式和DMX512协议间的耦合器，它包含有控制器(2)和DMX512发送电路(3)，其特征在于:所述控制器(2)的PFO (AD)引脚连接有1-10V数据采集电路(1)，且所述控制器(2)的PFO (AD)引脚与所述1-10V电压值采集电路的AD端连接，所述控制器(2)的H)2 (RXDl)、PD3 (TXDl)引脚分别与DMX512发送电路(3)的RXD1、TXD1端连接。
2.根据权利要求1所述的ー种基于1-10V控制方式和DMX512协议间的耦合器，其特征在于:所述的1-10V数据采集电路(I)包含集成芯片(JX3)和(JX4)、电容(CADl)和电阻(RADl)-(RAD4)。
3.根据权利要求1所述的ー种基于1-10V控制方式和DMX512协议间的稱合器,其特征在于:所述的DMX512接收与发送电路(3)包含集成芯片(JO)、(Jl)、和(U3)、熔断器(Fl)-(F2)、电阻(R3)-(R4)、电容(C17)、双向ニ极管(D5)-(D7)和双向稳压管(D2)-(D3)。
4.根据权利要求2所述的ー种基于1-10V控制方式和DMX512协议间的耦合器，其特征在于:所述的集成芯片(JX3)的I脚与电阻(RAD2)的一端连接，集成芯片(JX3)的2脚接地且与电阻(RADl)的一端连接，电阻(RADl)的另一端和电阻(RAD2)的另一端均与电容(CADl)的正极连接，电容(CADl)的负极接地；集成芯片(JX4)的2脚接IOV电源，集成芯片(JX4)的I脚分别与电阻(RAD3)的一端和电阻(RAD4)的一端连接，电阻(RAD3)的另ー端接12V电源，电阻(RAD4)的另一端接地。
5.根据权利要求3所述的ー种基于1-10V控制方式和DMX512协议间的耦合器，其特征在于:所述的集成芯片(U3)的I脚接RXDl，集成芯片(U3)的2脚和3脚均接CSl，集成芯片(U3)的4脚接TXDl，集成芯片(U3)的5脚接地且与电容(C17)的正极连接，集成芯片(U3)的8脚与电容(C17)的负极连接，且与电源VCC连接，集成芯片(U3)的6脚分别与双向稳压管(D2)的一端、双向稳压管(D3)的一端和电阻(R3)的一端连接,集成芯片(U3)的的7脚分别与双向稳压管(D2)的另一端、双向稳压管(D4)的一端和电阻(R4)的一端连接，双向稳压管(D3)的另一端和双向稳压管(D4)的另一端连接，均接地，且均分别与双向ニ极管(D5)的一端和双向ニ极管(D6)的一端连接，电阻(R3)的另一端分别与双向ニ极管(D5)的另一端、双向ニ极管(D7)的另一端和熔断器(Fl)的一端连接，电阻(R4)的的另一端分别与双向ニ极管(D6)的另一端、双向ニ极管(D6)的另一端和熔断器(F2)的一端连接，熔断器(Fl)的另一端分别与集成芯片(JO)的2脚和集成芯片(Jl)的2脚连接，熔断器(F2)的另一端分别与集成芯片(JO)的3脚和集成芯片(Jl)的3脚连接，集成芯片(JO)的I脚接电源VCC，其4脚接地，集成芯片(Jl)的I脚接电源VCC，其4脚接地。
6.根据权利要求1所述的ー种基于1-10V控制方式和DMX512协议间的耦合器，其特征在于:所述的控制器(2)采用的是AVR ATmega64的处理器。
7.根据权利要求1所述的ー种基于1-10V控制方式和DMX512协议间的耦合器，其特征在干:所述的DMX512发送电路(3)采用的是差分电气形式。
8.根据权利要求1所述的ー种基于1-10V控制方式和DMX512协议间的耦合器，其特征在于:所述的1-10V数据采集电路实现模数直接的转换。
全文摘要
本发明公开了一种基于1-10V控制方式和DMX512协议间的耦合器，它包含有控制器(2)和DMX512发送电路(3)，所述控制器(2)的PF0(AD)引脚连接有1-10V数据采集电路(1)，且所述控制器(2)的PF0(AD)引脚与所述1-10V电压值采集电路的AD端连接，所述控制器(2)的PD2(RXD1)、PD3(TXD1)引脚分别与DMX512发送电路(3)的RXD1、TXD1端连接；它设计合理，结构简单，针对智能照明系统集成中出现的问题，在不改变原来1-10v照明控制的基础上增加DMX512协议的新设备，可解决系统间的衔接和扩展问题；提高了系统的集成度，方便了设备采购和现场安装；主要适用于1-10v设备控制DMX512总线的智能照明控制系统。
文档编号H05B37/02GK103139965SQ20111038829
公开日2013年6月5日 申请日期2011年11月29日 优先权日2011年11月29日
发明者李健 申请人:合肥爱默尔电子科技有限公司