摘要 随着数字化技术在各行各业的迅猛发展，灯光领域也逐步跨进全面数字化的时******。目前国内大型的户外演出活动：如广场晚会、大中型的个人演唱会及室内的大中型舞台剧（包括演播厅）所用的专业灯光器材，如数字调光台、电脑灯控制、数字硅箱、电脑效果灯、电脑换色灯、追光灯电脑换色器、激光灯等，绝大多数都采用了数字化控制。而面阵LED在灯光装饰上的应用需要对控制系统和实现方法进行研究。本文采用通行的DMX512信号传输协议完成对面阵LED的调光控制，试验的结果令人满意。

DMX512协议

DMX512协议最先是由USITT（美国剧院技术协会）发展成为控制台用标准数字接口控制调光器的接口方式。DMX512超越了模拟系统，但不能完全代替模拟系统。DMX512的简单性、可靠性以及灵活性使其迅速成为资金允许情况下选择的协议，除了调光器外，一系列不断增长的控制设备就是证据。

DMX512电气特性与RS-485完全兼容，包括驱动器/接收器的选择、线路负载和多站配置等方面的要求都是一致的。

DMX512数据协议规定使用250Kbps的波特率。在进行正常数据传输之前，发送1个复位信号，声明数据传输的开始。随后的第1帧数据称为起始代码，其中包含设备类型码，以指明后续数据的接收设备的类型。最后，按设备编号的顺序给每个设备发送1帧数据，依次为：1#设备数据帧、2#设备数据帧，直至最后一个设备。设备总数最多可达512个，数据帧间隔为高电平，最长不超过1s。

“DMX512包”是这个标准的核心，它由一个包含深层同步信息的帧集合构成，其中的深层信息也就是一个“Break”和一个“Mark-after-break”。就是这个信息使接收器能够检测到一个帧的开始，因此能够处理接收到的资料。帧定时检验显示了线路处于低电平的最长时间是4祍(开始位)＋8×4祍(资料位)＝36祍，但是一个“Break”包含至少88祍的“低电平”，这两者的不同很容易被检测到，可用于调光器的同步。

如果一个DMX512系统的设备超过了32台，就要加装信号分配器，它的作用是信号隔离、信号分配、信号放大。

面阵LED调光控制系统开发的必要性

国内效果或装饰灯具的控制系统由于受到观念落后、设计力量薄弱、技术开发投入不足等等因素的影响，使得灯具的设计和控制技术相对落后。目前市面上流行的基于DMX512协议的灯具控制系统都是控制功能单一、控制灯具数量少。

目前三色LED灯具在景观照明和舞台装饰照明中正越来越多的被使用，而输入命令大都是DMX512协议，图案的变化（即面阵LED图形控制）又是最新型的和高端的应用场合。前面提到的单通道DMX512协议最多可以驱动512个地址器件，因此采用新的方法来驱动多达几千个地址器件就是研究的重点。

面阵LED调光控制系统设计方案

下图为设计方案的原理框图，理论可以驱动的地址器件多达4096个：

说明：

1．主控计算机完成图案的编辑、变化方式的演示、图案和命令的传输。

2．图案解析与同步控制器负责接收图案并存储，解析控制命令，接收当前需要演示的场景。

3．命令解析器件负责在同步命令的控制下将图案发送出去。

这样的设计方法可以同时将若干幅图案通过计算机传送到DMX控制器中（仅限于图像存储器的大小），并且将图案的变化方式和图案的衔接方法均以命令的方式传达给DMX控制器，控制器可以脱离计算机独立运行，仅仅依靠控制器的按键实现场景的变化。这样可以使图案的变化方式非常丰富。...