基于DMX512的灯光综合控制系统研究与设计

发布时间：2019-07-20 21:44

【摘要】：进入21世纪以来,社会经济快速发展,人们在物质需求得到满足的同时,也不断追求精神上的满足。大众娱乐文化推动灯光行业的不断发展,种类繁多的灯具和五颜六色的灯光效果呈现在人们的眼前,人们对灯光的氛围变换也提出越来越高的要求。传统的照明灯具电能利用率低,大量分布式开关带来的人工管理成本耗费巨大,与现代化社会的节能环保和科学管理要求相违背。LED作为第四代光源,电光转化效率高,工作电压低,色彩多样,迅速走进人们的生活之中。本文根据目前市场灯光照明现状,经过对灯光控制系统发展的分析,提出了一种通过DMX512信号控制普通照明开关和实现LED灯具调光的设计方案。此方案对室内舞台或公共区域灯光控制方法进行了详细的研究和设计。文章根据DMX512协议特点从普通照明的220V供电开关和12V的LED灯具数字调光两方面进行设计,主要阐述了以下内容:(1)详细研究了DMX512协议,包括其数据包的结构、协议帧的格式以及协议的电气特性和物理层,并分析RGB灯带结构原理及PWM调光技术,同时对系统总线连接方式和控制软件进行了概述。(2)具体设计了照明灯具市电供电开关控制器和低压LED灯具调光控制器,研究了两大模块中AVR单片机主控电路、电源电路、通信电路、执行电路。(3)根据灯光综合控制的功能需求,在ICCAVR软件开发环境下,按照模块化设计思路,对调光控制器和开关控制器进行程序设计,其中包括主程序、串口中断程序、PWM调光的实现和继电器功能实现等。(4)根据灯光系统内灯具的工作原理和信号总线方式将开关控制器和调光控制器有机的结合在一起,在同一信号传输下测试了系统运行功能,测试结果表明该控制系统既可以控制普通灯具的供电通断,又能够通过调节通道灰度值来实现LED照明亮度和色彩混光的功能。本系统可实现对舞台或公共区域内灯光电源和低压LED灯具的统一管理,不仅可以减少分布零散的照明开关,降低开关不便带来的不必要照明能耗,同时可以满足实时对RGB的LED灯具数字化调光混色,达到现实场景所需的色彩氛围效果。这种基于DMX512协议实现对多种灯具进行综合控制的系统设计十分合理,操作简单实用性强,能够满足舞台剧场和室内的实际需求。
【学位授予单位】：湖北工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TM923.34

【引证文献】