基于RDM協(xié)議的LED景觀照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn).pdf

1、DMX512協(xié)議以簡單、高效、實(shí)用等特性成為目前景觀照明系統(tǒng)主流協(xié)議，但隨著應(yīng)用的深入和系統(tǒng)規(guī)模的擴(kuò)大，基于DMX512協(xié)議的景觀照明系統(tǒng)管控能力無法滿足實(shí)際應(yīng)用需求。如何對系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)控制規(guī)模的擴(kuò)大、故障點(diǎn)的實(shí)時(shí)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(shù)特點(diǎn)，針對DMX512協(xié)議在實(shí)際應(yīng)用中存在的問題，提出了RDM和Art-Net協(xié)議相結(jié)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(shí)時(shí)發(fā)送的基礎(chǔ)上，擴(kuò)大了景觀照明系統(tǒng)控制規(guī)模，實(shí)現(xiàn)了照明設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)查詢和故障的實(shí)時(shí)檢測。本文主要工作總結(jié)如下：
　　（1）分析RDM協(xié)議和Art-Net協(xié)議各自優(yōu)勢的基礎(chǔ)上，提出景觀照明系統(tǒng)的分布式系統(tǒng)架構(gòu)，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(luò)的體系結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)上層由監(jiān)控中心和控制器組成，采用Art-Net網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議進(jìn)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(jìn)行通信。
　?。?）控制器作為RDM與Art-Net協(xié)議轉(zhuǎn)換的節(jié)點(diǎn)，需要接收、解析高速以太網(wǎng)數(shù)據(jù)，并通過多個(gè)RS485接口分發(fā)數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)量較大且任務(wù)繁多。微控制器實(shí)現(xiàn)以上功能無法滿足系統(tǒng)實(shí)時(shí)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(gòu)解決上述問題。利用FPGA并行、高速數(shù)據(jù)處理能力，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的收發(fā)與解析、產(chǎn)生8路DMX512時(shí)序、完成DMX512數(shù)據(jù)的分發(fā)、RDM總線數(shù)據(jù)傳輸?shù)热蝿?wù)；ARM作為主控器具有

4、較強(qiáng)的任務(wù)管理和控制能力，協(xié)調(diào)FPGA的工作并實(shí)現(xiàn)Art-Net與RDM協(xié)議轉(zhuǎn)換。
　?。?）調(diào)光驅(qū)動器采用控制器與驅(qū)動器一體化設(shè)計(jì)。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(shí)判斷相結(jié)合的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)幀起始位的判斷，實(shí)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(shè)