摘要 隨著數位化技術在各行各業的迅猛發展，燈光領域也逐步跨進全面數位化的時代。目前國內大型的戶外演出活動：如廣場晚會、大中型的個人演唱會及室內的大中型舞臺劇（包括演播廳）所用的專業燈光器材，如數字調光台、電腦燈控制、數位矽箱、電腦效果燈、電腦換色燈、追光燈電腦換色器、鐳射燈等，絕大多數都採用了數位化控制。而面陣LED在燈光裝飾上的應用需要對控制系統和實現方法進行研究。本文採用通行的DMX512信號傳輸協定完成對面陣LED的調光控制，試驗的結果令人滿意。

DMX512協定

DMX512協定最先是由USITT（美國劇院技術協會）發展成為控制臺用標準數位介面控制調光器的介面方式。DMX512超越了類比系統，但不能完全代替類比系統。DMX512的簡單性、可靠性以及靈活性使其迅速成為資金允許情況下選擇的協定，除了調光器外，一系列不斷增長的控制設備就是證據。

DMX512電氣特性與RS-485完全相容，包括驅動器/接收器的選擇、線路負載和多站配置等方面的要求都是一致的。

DMX512資料協定規定使用250Kbps的串列傳輸速率。在進行正常資料傳輸之前，發送1個重定信號，聲明資料傳輸的開始。隨後的第1幀資料稱為起始代碼，其中包含設備類型碼，以指明後續資料的接收設備的類型。最後，按設備編號的順序給每個設備發送1幀資料，依次為：1#設備資料幀、2#設備資料幀，直至最後一個設備。設備總數最多可達512個，資料幀間隔為高電平，最長不超過1s。

“DMX512包”是這個標準的核心，它由一個包含深層同步資訊的幀集合構成，其中的深層資訊也就是一個“Break”和一個“Mark-after-break”。就是這個資訊使接收器能夠檢測到一個幀的開始，因此能夠處理接收到的資料。幀定時檢驗顯示了線路處於低電平的最長時間是4?(開始位)＋8×4?(資料位元)＝36?，但是一個“Break”包含至少88?的“低電平”，這兩者的不同很容易被檢測到，可用於調光器的同步。

如果一個DMX512系統的設備超過了32台，就要加裝信號分配器，它的作用是信號隔離、信號分配、信號放大。

面陣LED調光控制系統開發的必要性

國內效果或裝飾燈具的控制系統由於受到觀念落後、設計力量薄弱、技術開發投入不足等等因素的影響，使得燈具的設計和控制技術相對落後。目前市面上流行的基於DMX512協定的燈具控制系統都是控制功能單一、控制燈具數量少。

目前三色LED燈具在景觀照明和舞臺裝飾照明中正越來越多的被使用，而輸入命令大都是DMX512協定，圖案的變化（即面陣LED圖形控制）又是最新型的和高端的應用場合。前面提到的單通道DMX512協議最多可以驅動512個位址器件，因此採用新的方法來驅動多達幾千個位址器件就是研究的重點。

面陣LED調光控制系統設計方案

下圖為設計方案的原理框圖，理論可以驅動的位址器件多達4096個：

說明：

1．主控電腦完成圖案的編輯、變化方式的演示、圖案和命令的傳輸。

2．圖案解析與同步控制器負責接收圖案並存儲，解析控制命令，接收當前需要演示的場景。

3．命令解析器件負責在同步命令的控制下將圖案發送出去。

這樣的設計方法可以同時將若干幅圖案通過電腦傳送到DMX控制器中（僅限於圖像記憶體的大小），並且將圖案的變化方式和圖案的銜接方法均以命令的方式傳達給DMX控制器，控制器可以脫離電腦獨立運行，僅僅依靠控制器的按鍵實現場景的變化。這樣可以使圖案的變化方式非常豐富。...

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