基于RDM协议的三合一电脑灯控制系统设计

发布时间：2020-04-18 00:42

【摘要】：电脑灯是一种集光、电、机械工程三位一体的产品,可以为舞台照明提供各种照明需要,比如光束效果、还有获得各种各样的图案和定制的LOGO效果,以及对整个墙面进行染色效果。而将这三种效果集成到一台电脑灯具上,就成为了三合一电脑灯。对于目前电脑灯应用配置困难、维护升级不安全、生产测试不方便等原因,设计了基于RDM协议的三合一电脑灯控制系统,包括电脑灯工作原理分析及设计选型、硬件设计、软件设计等分别进行研究,完成了以下内容:1.将整个灯具的内部构造进行解剖;分析了控制系统的设计需求并给出了其设计方案;根据其结构特性,计算其特性部件的转动惯量,从而分析其所需求的力矩,根据步进电机的矩频特性曲线来对电机进行选型;将目前较为流行的MCU进行对比,最终选取了以STM32F103系列芯片作为本控制系统的主控制芯片。2.下位机硬件电路设计包括人机接口和电机驱动控制部分,根据其设计需求功能分别对协议转换功能、人机接口功能、散热控制功能、特性传动功能等进行驱动电路设计。3.软件设计部分,根据实际工程的应用经验,介绍嵌入式开发软件流程,对上位机开发所需要使用到的MFC类库做了简述;介绍了免费软件RDM Control应用软件,分析其RDM搜索设备的过程;对Monitor DMX512应用软件进行界面功能分析以及分层设计,简述了其UploadIAP功能;灯具内部双向通信协议采用了TT[L]V格式进行设计;灯具内部的人机接口软件设计部分包括了TFT液晶屏驱动、信号接收与发送、AES的加密与解密、IAP功能以及主程序流程图等分别进行了详述;灯具内部的电机控制软件使用的加减速控制算法、滑步算法进行了概述,并对主程序流程图进行了设计以及对电脑灯特性软件进行了设计分析。该论文完成了该控制系统设计内容的测试,测试内容包括功能测试、稳定性测试以及性能测试;并对常出现的故障进行诊断分析。
【图文】：

图 1-1 飞利浦 5R 灯泡 图 1-2 飞利浦常规灯泡 图 1-3 反光碗1.2 电脑灯功能分类电脑灯按照功能划分目前可分为四种：图案灯(SPOT)、切割灯(PROFILE)、光束灯(BEAM)、染色灯(WASH)[5]。(1) 图案电脑灯是在舞台应用中，，是一种使用比率比较高的一种电脑灯，它的特性功能包括颜色的叠加、亮度明暗、图案组合等变化、图案自转效果、棱镜多光斑复制效果、雾化片形成的火焰烟雾等光效果、光斑的放大缩小、光斑的清晰与模糊、雷雨天气的闪电效果等等，可以设计出各种各样色彩缤纷的光束及图案效果[6]。(2) 切割电脑灯在图案电脑灯的基础上增加了一个切割系统，可以切出各种各样的

图 1-1 飞利浦 5R 灯泡 图 1-2 飞利浦常规灯泡 图 1-3 反光碗1.2 电脑灯功能分类电脑灯按照功能划分目前可分为四种：图案灯(SPOT)、切割灯(PROFILE)、光束灯(BEAM)、染色灯(WASH)[5]。(1) 图案电脑灯是在舞台应用中，是一种使用比率比较高的一种电脑灯，它的特性功能包括颜色的叠加、亮度明暗、图案组合等变化、图案自转效果、棱镜多光斑复制效果、雾化片形成的火焰烟雾等光效果、光斑的放大缩小、光斑的清晰与模糊、雷雨天气的闪电效果等等，可以设计出各种各样色彩缤纷的光束及图案效果[6]。(2) 切割电脑灯在图案电脑灯的基础上增加了一个切割系统，可以切出各种各样的
【学位授予单位】：华南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TM923.3;TP273

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本文编号：2631508