基于RDM協(xié)議的LED景觀照明系統(tǒng)設計及實現(xiàn).pdf

1、DMX512協(xié)議以簡單、高效、實用等特性成為目前景觀照明系統(tǒng)主流協(xié)議，但隨著應用的深入和系統(tǒng)規(guī)模的擴大，基于DMX512協(xié)議的景觀照明系統(tǒng)管控能力無法滿足實際應用需求。如何對系統(tǒng)進行改進，實現(xiàn)系統(tǒng)控制規(guī)模的擴大、故障點的實時發(fā)現(xiàn)和故障定位等成為景觀照明控制系統(tǒng)亟待解決的問題。
　　本文研究了RDM和Art-Net協(xié)議，分析了協(xié)議的技術特點，針對DMX512協(xié)議在實際應用中存在的問題，提出了RDM和Art-Net協(xié)議相結合的分布式系

2、統(tǒng)解決方案，在保證DMX512調(diào)光數(shù)據(jù)實時發(fā)送的基礎上，擴大了景觀照明系統(tǒng)控制規(guī)模，實現(xiàn)了照明設備運行狀態(tài)查詢和故障的實時檢測。本文主要工作總結如下：
　?。?）分析RDM協(xié)議和Art-Net協(xié)議各自優(yōu)勢的基礎上，提出景觀照明系統(tǒng)的分布式系統(tǒng)架構，確定了系統(tǒng)由監(jiān)控中心、控制器及調(diào)光驅(qū)動器組成，形成兩級網(wǎng)絡的體系結構。系統(tǒng)上層由監(jiān)控中心和控制器組成，采用Art-Net網(wǎng)絡通信協(xié)議進行通信；系統(tǒng)子網(wǎng)層由控制器和調(diào)光驅(qū)動器組成，采用RD

3、M協(xié)議進行通信。
　?。?）控制器作為RDM與Art-Net協(xié)議轉換的節(jié)點，需要接收、解析高速以太網(wǎng)數(shù)據(jù)，并通過多個RS485接口分發(fā)數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)量較大且任務繁多。微控制器實現(xiàn)以上功能無法滿足系統(tǒng)實時性和數(shù)據(jù)處理的需求，本文提出FPGA+ARM的雙核控制器架構解決上述問題。利用FPGA并行、高速數(shù)據(jù)處理能力，實現(xiàn)網(wǎng)絡數(shù)據(jù)的收發(fā)與解析、產(chǎn)生8路DMX512時序、完成DMX512數(shù)據(jù)的分發(fā)、RDM總線數(shù)據(jù)傳輸?shù)热蝿?；ARM作為主控器具有

4、較強的任務管理和控制能力，協(xié)調(diào)FPGA的工作并實現(xiàn)Art-Net與RDM協(xié)議轉換。
　?。?）調(diào)光驅(qū)動器采用控制器與驅(qū)動器一體化設計。調(diào)光驅(qū)動器以8位微處理器SN8F5708為核心，包括LED指示電路、RS485通信電路、電源電路、數(shù)據(jù)采集電路以及LED驅(qū)動電路等。針對UART接口對接收到的數(shù)據(jù)幀Break起始位判斷較難的問題，采用了外部中斷和定時判斷相結合的方式進行數(shù)據(jù)幀起始位的判斷，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)幀的可靠接收；完成調(diào)光數(shù)據(jù)更新、設