基于DMX512 協(xié)議的LED燈光控制器的設計與開(kāi)發(fā)

　4 .1CPU模塊功能描述

　　CPU模塊是系統的主要部分，由CPU控制完成系統的全部功能，本系統采用PIC18F4431單片機作為控制器。外圍電路由10M晶振提供時(shí)鐘，同時(shí)作兼容設計，可由時(shí)鐘芯片MAX7381直接提供時(shí)鐘輸入。電路如圖 3外圍時(shí)鐘電路所示。

本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/168101.htm

圖 3外圍時(shí)鐘電路

　　4 .2 RGBW模塊

　　本模塊由CPU的PWM模塊控制，實(shí)現對LED RGB全彩燈的控制，以實(shí)現不同的色彩顯示方案。

　　本模塊電路結構簡(jiǎn)單，對應的RGBW四路輸出分別接在了CPU的四個(gè)PWM輸出I/O管腳，由PWM模塊輸出相應的脈沖波形，以控制4個(gè)MOS管的打開(kāi)和關(guān)斷，從而得到不同的色彩方案。

　　4 .3 按鍵模塊

　　用于用戶(hù)進(jìn)行相關(guān)參數的設置，在當前版本中沒(méi)有使用到本功能。每個(gè)按鍵通過(guò)上拉電阻上拉后直接接到CPU的I/O管腳即可。

　　4 .4 無(wú)線(xiàn)接收模塊

　　本模塊用于接收來(lái)自配套的無(wú)線(xiàn)遙控器的控制信號，以方便用戶(hù)進(jìn)行相關(guān)參數的設定和測試。

　　本模塊使用了臺灣KEYMARK公司專(zhuān)用的無(wú)線(xiàn)收發(fā)套裝芯片，該模塊采用曼徹思特編碼。本系統中為接收芯片，該芯片接口簡(jiǎn)單，只需要一個(gè)I/O即可實(shí)現信號的接收，并由軟件來(lái)完成信號的處理。

　　4 .5 RS-485模塊

　　RS-485接收模塊用于實(shí)現DMX512協(xié)議，DMX512協(xié)議使用的物理層接口即為RS-485接口。

　　本模塊使用了通用485接口芯片MAX487用于實(shí)現RS-485接口與單片機的UART串口的電平轉換。接口電路如圖 4MAX487外圍電路。

圖 4MAX487外圍電路

4 .6電源模塊

　　本系統控制不但要為控制器內部供電，還要為外部RGB燈條供電，因此必須使用大功率電源，電源電壓可支持多種規格的電源，48V，24V，12V等，并支持電壓檢測和過(guò)流檢測。電源模塊輸入為AC 220V/50-60HZ。模塊內部需提供5V和3V電源。5V使用HVLM2594轉換得到，3V使用AS1117由5V轉換得到，用于給無(wú)線(xiàn)模塊供電。

　　5 軟件實(shí)現

　　本系統采用PIC18單片機，編譯器為PICC18 8.35PL2,C語(yǔ)言編程。系統軟件框圖如圖 5系統軟件框圖。

圖 5系統軟件框圖

　　其中：

　　1）無(wú)線(xiàn)接收模塊由外部中斷函數實(shí)現，實(shí)現曼徹斯特解碼。

　　2）電壓檢測由A/D轉換實(shí)現，用于檢測供電電壓，如果供電電壓過(guò)低或過(guò)高則進(jìn)入相應保護。

　　3）DMX數據接收由串口中斷實(shí)現，由軟件實(shí)現DMX512協(xié)議，檢測到DMX512數據幀后，將數據放入緩存，并置相應標志位。

　　4）RGB輸出由定時(shí)中斷函數控制，定時(shí)時(shí)間到，置相應標志位，根據當前RGB緩存數據刷新RGB輸出。

　　6 綜述

　　DMX512燈光控制器目前在LED控制領(lǐng)域得到了已經(jīng)了廣泛應用，技術(shù)相當成熟，可靠性高，基于本文開(kāi)發(fā)的控制系統目前已經(jīng)實(shí)現產(chǎn)品化，產(chǎn)品已經(jīng)在市場(chǎng)得到廣泛應用。

　　隨著(zhù)技術(shù)的發(fā)展，基于網(wǎng)絡(luò )和無(wú)線(xiàn)技術(shù)的DMX控制系統會(huì )逐步得到更廣泛的應用，但是由于帶寬和實(shí)時(shí)性等的限制，得到推廣仍需要時(shí)間，傳統的DMX控制器仍會(huì )得到大量應用。

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