基于DMX512 協議的LED燈光控制器的設計與開發

　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晶振提供時鐘，同時作兼容設計，可由時鐘芯片MAX7381直接提供時鐘輸入。電路如圖 3外圍時鐘電路所示。

本文引用地址：http://www.104case.com/article/168101.htm

圖 3外圍時鐘電路

　　4 .2 RGBW模塊

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

　　本模塊電路結構簡單，對應的RGBW四路輸出分別接在了CPU的四個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MOS管的打開和關斷，從而得到不同的色彩方案。

　　4 .3 按鍵模塊

　　用于用戶進行相關參數的設置，在當前版本中沒有使用到本功能。每個按鍵通過上拉電阻上拉后直接接到CPU的I/O管腳即可。

　　4 .4 無線接收模塊

　　本模塊用于接收來自配套的無線遙控器的控制信號，以方便用戶進行相關參數的設定和測試。

　　本模塊使用了臺灣KEYMARK公司專用的無線收發套裝芯片，該模塊采用曼徹思特編碼。本系統中為接收芯片，該芯片接口簡單，只需要一個I/O即可實現信號的接收，并由軟件來完成信號的處理。

　　4 .5 RS-485模塊

　　RS-485接收模塊用于實現DMX512協議，DMX512協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，用于給無線模塊供電。

　　5 軟件實現

　　本系統采用PIC18單片機，編譯器為PICC18 8.35PL2,C語言編程。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）無線接收模塊由外部中斷函數實現，實現曼徹斯特解碼。

　　2）電壓檢測由A/D轉換實現，用于檢測供電電壓，如果供電電壓過低或過高則進入相應保護。

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

　　4）RGB輸出由定時中斷函數控制，定時時間到，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控制領域得到了已經了廣泛應用，技術相當成熟，可靠性高，基于本文開發的控制系統目前已經實現產品化，產品已經在市場得到廣泛應用。

　　隨著技術的發展，基于網絡和無線技術的DMX控制系統會逐步得到更廣泛的應用，但是由于帶寬和實時性等的限制，得到推廣仍需要時間，傳統的DMX控制器仍會得到大量應用。

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