dmx512

1、DMX512協(xié)議（1）DMX512協(xié)議簡(jiǎn)史20世紀(jì)80年代初，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字調(diào)光技術(shù)逐步出現(xiàn)并逐步取代模擬調(diào)光技術(shù)，相繼出現(xiàn)各種數(shù)字傳送形式的通信協(xié)議，如D54、AVAB、CMX、PMX和EMX等。這些協(xié)議，雖然大多利用RS232或RS422標(biāo)準(zhǔn)的物理接口，但不同廠商之間還是存在一定的差異，不能通用。為了使各廠商生產(chǎn)的調(diào)光臺(tái)和調(diào)光器能相互連接，USITT于1986年制定了專門用于控制臺(tái)與調(diào)光器之間數(shù)據(jù)通信的標(biāo)準(zhǔn)DMX512（

2、1987）。協(xié)議很快就到世界各國(guó)燈光設(shè)備廠商的響應(yīng)。1990年USITT又對(duì)DMX512協(xié)議作了修改和補(bǔ)充，成為DMX5121990。DMX5121990協(xié)議的全稱是《DMX5121990DigitalDataTransmissionStardFDimmerControllers(調(diào)光器與控制臺(tái)用數(shù)據(jù)傳輸標(biāo)準(zhǔn)）》，它就是目前正在執(zhí)行的版本。此后，著名的美國(guó)娛樂(lè)業(yè)服務(wù)與技術(shù)協(xié)會(huì)ESTA（EntertainmentServicesTechn

3、ologyAssociation)又加入了DMX512協(xié)議的修訂工作，2002年10月25日，ESTA發(fā)布了修訂后的DMX512標(biāo)準(zhǔn)草案，簡(jiǎn)稱為DMX512A。新標(biāo)準(zhǔn)在保護(hù)、安全、兼容性等方面作了較多的修改，允許實(shí)現(xiàn)雙向數(shù)據(jù)傳輸，新標(biāo)準(zhǔn)完全向下兼容，即按DMX512A標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)的設(shè)備完全可在DMX5121990協(xié)議下工作。（2）DMX512的相關(guān)設(shè)備與工藝DMX是digitalmultiplex(數(shù)字多路復(fù)用）的英文縮寫，512表示一對(duì)數(shù)

4、據(jù)線上可同時(shí)傳輸512個(gè)通道的調(diào)光控制信號(hào)。該標(biāo)準(zhǔn)對(duì)信號(hào)傳輸?shù)南嚓P(guān)電氣特性、數(shù)據(jù)格式、數(shù)據(jù)協(xié)議、插接件和線纜等方面作了規(guī)定。DMX512標(biāo)準(zhǔn)定義下，512路燈光控制號(hào)可以用一對(duì)信號(hào)線傳輸，另外還有一根額外的電線作為參考“信號(hào)地”。DMX的兩根信號(hào)線分別叫“DMX—“和“DMX“兩根DMX信號(hào)線和普通線絞合在一起，形成外部屏蔽，以減少感應(yīng)干擾。目前常用的DMX信號(hào)插接件為5芯的XLP傳聲器插頭和插座。DMX允許的有效傳輸距離為250m。條

5、件是使用優(yōu)質(zhì)信號(hào)線。合格的DMX信號(hào)線要求導(dǎo)體截面積約0.34mm2阻抗120Ω，帶金屬網(wǎng)狀屏蔽層。建議選用兩對(duì)絞線加屏蔽線的信號(hào)線，因?yàn)橛行┰O(shè)備要雙向傳輸信號(hào)或供電，剩下的一對(duì)絞線也可作備用之需，為防止電磁干擾，DMX線路應(yīng)遠(yuǎn)離電力電纜，尤其是調(diào)光器的強(qiáng)電電纜不應(yīng)與DMX信號(hào)電纜敷設(shè)在同一個(gè)線管或線槽中。DMX512協(xié)議要求使用5芯插接件，一般只用其中3芯。絕大多數(shù)生產(chǎn)商都采用5芯插接件，只有Martin(馬田）、HIGHEND(燈浪

6、）等產(chǎn)品采用3芯插接件。3芯插接件的1引腳接地，2引腳為數(shù)據(jù)碼線（黑色，一反相），3引腳不控制數(shù)據(jù)線（白色，豐反相）。5芯插接件余下的2芯一般作不備用，也有的廠家用4芯和5芯來(lái)傳輸失效信息和反饋燈具目前的狀態(tài)。插頭插座的外形和引腳定義如圖各種接收DMX信號(hào)的設(shè)備都有一DMX輸入的IN端口和一個(gè)用于并接下一設(shè)備的THRO端口，并具有起始地址的設(shè)置裝置，如二進(jìn)制DIP開(kāi)關(guān)、十進(jìn)制旋轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)、帶有顯示的數(shù)字按鈕及起始回路設(shè)置處理部分。設(shè)備的連接

7、為菊花鏈形式。一個(gè)DMX512輸出端口可以控制512個(gè)控制通道，但由于傳輸器件的限制一般最多只能驅(qū)動(dòng)32個(gè)接收設(shè)備，如超過(guò)32個(gè)設(shè)備需使用DMX信號(hào)放大器。如前所述，DMX信號(hào)的最大傳輸距離在使用標(biāo)準(zhǔn)線纜的情況下約為300m超過(guò)此距離，應(yīng)加入放大器。如線纜質(zhì)量低下，傳輸距離會(huì)大大縮短。因此在實(shí)際應(yīng)用中，為了保證系統(tǒng)能可靠地工作，除用質(zhì)量較好的線纜外，傳輸距離為200m左右應(yīng)加入信號(hào)放大器。由于DMX512的傳輸速率高達(dá)250kbits，

8、根據(jù)電子理論，為了消除電波在傳輸中的反射，達(dá)到可靠傳輸數(shù)據(jù)的目的，應(yīng)在最后一個(gè)接收設(shè)備的THRO端接入一個(gè)阻抗約為120Ω、功率不小于0.25W(或收14W)的終端器。在DMX信號(hào)發(fā)生、傳輸、分配處理、轉(zhuǎn)換和實(shí)施控制的過(guò)程中，需有各種設(shè)備的配合，這些設(shè)備統(tǒng)稱為DMX相關(guān)設(shè)備。下面介紹幾種常用的DMX相關(guān)設(shè)備。①DMX發(fā)送器：一個(gè)DMX系統(tǒng)至少配置一個(gè)發(fā)送器和一個(gè)接收器。DMX發(fā)送器是產(chǎn)生DMX信號(hào)的設(shè)備，通常包含在調(diào)光臺(tái)、電腦燈控制臺(tái)、

9、換色器控制里面。圖651是英國(guó)ARTISTIC公司的DMX測(cè)試器，它主要功能是測(cè)試輸入DMX信號(hào)的時(shí)序與標(biāo)準(zhǔn)DMX512信號(hào)之間的偏差情況，同時(shí)它帶有一個(gè)通道的DMX信號(hào)輸出口，用作測(cè)試帶DMX接口的燈具和調(diào)光器等，因此其結(jié)構(gòu)里面也同時(shí)包括了一個(gè)典型的DMX發(fā)送器。②DMX接收器：任何一個(gè)可以被DMX信號(hào)有效控制的設(shè)備（如調(diào)光器、電腦燈、換色器等）都包含一個(gè)DMX接收器。為了讓接收器準(zhǔn)確接收到從DMX發(fā)送器發(fā)出的信息，需要選擇DMX信號(hào)

10、的起始地址。設(shè)備的地址選擇一般包括三個(gè)旋轉(zhuǎn)編碼開(kāi)關(guān)：一個(gè)開(kāi)關(guān)選擇個(gè)位，一個(gè)開(kāi)關(guān)選擇十位，第三個(gè)選擇百位，如圖652所示。有些廠家使用的開(kāi)關(guān)選用二進(jìn)制編碼的十進(jìn)制數(shù)（BCD)信息。BCD是一種用二進(jìn)制形式來(lái)表達(dá)十進(jìn)制數(shù)的方法，例如十進(jìn)制數(shù)3就是BCD0011，十進(jìn)制數(shù)11用BCD來(lái)表示就是0011。學(xué)計(jì)算機(jī)相關(guān)專業(yè)的都了解8421編碼格式。可以很快口算出來(lái)。近年來(lái)更多產(chǎn)品采用LED數(shù)碼管液晶界面和選擇按鈕操作來(lái)選擇DMX信號(hào)的起始地址。大

11、部分的接收器具有1個(gè)DMX接口，個(gè)別設(shè)備為了性能上的需要，具有2個(gè)或以上的DMX接口。最典型的雙可靠性。DMX512信號(hào)幀結(jié)構(gòu)如圖657所示。DMX512協(xié)議規(guī)定用250kbits傳輸速率傳輸回路控制信號(hào)，即發(fā)送圖中各數(shù)字和符號(hào)含義如下：①符號(hào)SYNC代表同步頭，在每個(gè)DMX信息包頭部，用于對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行接收檢測(cè)，其電平為低電平，寬度為0.08～10ms；②符號(hào)F為信息包分離位，其電平為高電平，寬度為≥4μs③符號(hào)S為信息包的廠商信息；④符

12、號(hào)D0～D7代表數(shù)據(jù)的第1～8位，其電平根據(jù)數(shù)據(jù)而定；⑤符合R無(wú)具體意義，電平可高可低；⑥符號(hào)E代表每個(gè)數(shù)據(jù)的停止位，其電平為高電平；⑦空閑位電平須用軟件置高（電平）。一個(gè)二進(jìn)制碼（1個(gè)bit）需4μs的時(shí)間。每路燈光信號(hào)數(shù)據(jù)用11個(gè)二進(jìn)制碼（11個(gè)bit）表示，前2位為起始碼，后1位為停止位，中間8位為亮度數(shù)據(jù)，表示0～255的256級(jí)亮度。每路燈光信號(hào)數(shù)據(jù)也稱為1幀，發(fā)送1幀DMX數(shù)據(jù)的時(shí)間為444μs。DMX采用連續(xù)發(fā)送的方式發(fā)送

13、數(shù)據(jù)，最多可是發(fā)送512路燈光亮度信號(hào)數(shù)據(jù)，512路燈光亮度信號(hào)數(shù)據(jù)又稱為一個(gè)信息包或數(shù)據(jù)包，如圖658所示。信息包的第1幀稱為起始的數(shù)據(jù)，用于表示廠商或其他功能。第2幀是第1個(gè)回路有亮度數(shù)據(jù)，第3幀是第2個(gè)回路的亮度數(shù)據(jù)，依此類推，一直到最后發(fā)第512回路的亮度數(shù)據(jù)，因此共發(fā)513幀數(shù)據(jù)。傳送全部512路信號(hào)信息包至少需要22.66ms，即每秒最多可發(fā)送44個(gè)信息包。第一個(gè)信息包發(fā)出之后，DMX512協(xié)議規(guī)定線路必須發(fā)送最少連續(xù)兩個(gè)完

14、整的幀（最少884μs，一般為100～2004μs）低電平信號(hào)（又稱同步信號(hào)）。因?yàn)镈MX不發(fā)送地址碼，夠確認(rèn)哪一個(gè)數(shù)據(jù)是一個(gè)新信息包的開(kāi)始，從而可以按設(shè)定接收相應(yīng)的幀數(shù)據(jù)。⑷數(shù)字信號(hào)的多路傳輸DMX512通信協(xié)議規(guī)定編碼脈沖的時(shí)間間隔為4μs，由8bit脈沖組成一個(gè)碼組，代表256個(gè)信號(hào)電平。8bit組成一個(gè)字節(jié)（Byte)。每臺(tái)調(diào)光器的控制信號(hào)由一個(gè)8bit碼組構(gòu)成一個(gè)數(shù)據(jù)通道。DMX512信號(hào)最多可支持512個(gè)數(shù)據(jù)通道。調(diào)光臺(tái)提供

15、各路調(diào)光器的數(shù)字控制信號(hào)并按順序從調(diào)光臺(tái)的通道1到最高通道編號(hào)連續(xù)周而復(fù)始循環(huán)發(fā)送信號(hào)。為使接收裝置（調(diào)光器）與發(fā)送信號(hào)同步，在一個(gè)由8bit組成的字節(jié)中，另外還有3bit加入到字節(jié)，它們一個(gè)作為開(kāi)始位（低電平)另外兩個(gè)作為停止位（高電平），發(fā)送這11bit組成的數(shù)據(jù)帖需花費(fèi)的時(shí)間長(zhǎng)度為4μsx11=44μs。圖659所示為一個(gè)數(shù)據(jù)幀的結(jié)構(gòu)。如果線路上連續(xù)發(fā)送各調(diào)光器的這些數(shù)據(jù)幀（即各數(shù)據(jù)幀之間沒(méi)有空閑間隙時(shí)間），那么每秒可發(fā)送4μs間

16、隔的數(shù)據(jù)幀250000bit。這就是DMX512信號(hào)最高的數(shù)據(jù)傳輸速率，即250kbits。為確認(rèn)接收通道1（稱為基準(zhǔn)通道），在1～512個(gè)數(shù)據(jù)幀全部發(fā)送結(jié)束后還需設(shè)置一個(gè)“中斷”標(biāo)記信號(hào)，中斷標(biāo)記信號(hào)結(jié)束后再開(kāi)始一個(gè)1～512通道數(shù)據(jù)幀的發(fā)送。中斷標(biāo)記信號(hào)是一個(gè)88μs長(zhǎng)度的連續(xù)低電平信號(hào)（這是兩個(gè)完整數(shù)據(jù)幀的長(zhǎng)度）。在中斷結(jié)尾還有一個(gè)稱為“中斷后的標(biāo)志”(markafterbreakm.a.b)的8μs長(zhǎng)度的高電平信號(hào)。跟隨m.a.

17、b后發(fā)送的是一個(gè)稱為“開(kāi)始碼”（startcode)的44μs長(zhǎng)度的字節(jié)，調(diào)光器把這個(gè)低電平字節(jié)數(shù)據(jù)作為零值。零值開(kāi)始碼后跟隨的是第1個(gè)調(diào)光器的8bit數(shù)據(jù)。包括m.a.b在內(nèi)的全部512個(gè)調(diào)光器的字節(jié)稱為DMX512信號(hào)的一個(gè)信息包，其結(jié)構(gòu)如圖660所示。舞臺(tái)燈光舞臺(tái)燈光DMX512DMX512控制信號(hào)傳輸線控制信號(hào)傳輸線發(fā)布時(shí)間：發(fā)布時(shí)間：2012.06.07新聞來(lái)源：新聞來(lái)源：瀏覽次數(shù)：瀏覽次數(shù)：41自從舞臺(tái)燈光控制進(jìn)入數(shù)字時(shí)代以

18、來(lái)，DMX512協(xié)議長(zhǎng)期占據(jù)著舞臺(tái)燈光控制協(xié)議的主導(dǎo)地位，成為每個(gè)舞臺(tái)燈光工作者無(wú)不知曉的一項(xiàng)技術(shù)。但在實(shí)際應(yīng)用中，人們對(duì)于DMX512傳輸線的選擇和使用顯得十分混亂，使用不符合要求的信號(hào)傳輸線的現(xiàn)象普遍存在。不但在臨時(shí)性的流動(dòng)演出中有，在劇場(chǎng)建設(shè)中也同樣存在。傳輸線是DMX512控制中的神經(jīng)系統(tǒng)，它的質(zhì)量直接影響控制信號(hào)的傳輸質(zhì)量。劣質(zhì)傳輸線將威脅燈光控制的可靠性和穩(wěn)定性，會(huì)給演出帶來(lái)致命的傷害。對(duì)劇場(chǎng)來(lái)說(shuō)，系統(tǒng)布線更是“百年大計(jì)”的

19、基礎(chǔ)建設(shè)，人們應(yīng)該給予更大的關(guān)注。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)掀起了劇場(chǎng)建設(shè)的高潮，筆者參加了不少劇場(chǎng)的燈光設(shè)計(jì)方案評(píng)審和燈光工程、設(shè)備的評(píng)標(biāo)，在評(píng)審中發(fā)現(xiàn)這一問(wèn)題普遍沒(méi)有得到應(yīng)有的重視。即使在一些國(guó)家級(jí)的重點(diǎn)工程中，問(wèn)題也同樣存在。DMX512控制系統(tǒng)應(yīng)該使用何種通訊電纜才能使系統(tǒng)可靠地工作？為什么必須采用專用的電纜？采用不規(guī)范的傳輸線為什么會(huì)產(chǎn)生問(wèn)題？要解答這些問(wèn)題首先要對(duì)DMX512協(xié)議有所了解。DMX512是美國(guó)戲劇技術(shù)學(xué)會(huì)（USITT）制定的