專利名稱：一種數字化燈具控制系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種燈具控制系統，尤其涉及一種采用微處理器對燈具位置進行精確控制的數字化燈具控制系統，屬于舞臺燈具控制技術領域。
背景技術：
在現代舞臺演出中，舞臺燈光的作用主要體現在①照明演出，使觀眾看清演員表演和景物形象；②導引觀眾視線；③塑造人物形象，烘托情感和展現舞臺幻覺；④創造劇中需要的空間環境；⑤渲染劇中氣氛；⑥顯示時、空轉換，突出戲劇矛盾沖突和加強舞臺節奏，豐富藝術感染力。因此，舞臺燈光是演出空間構成的重要組成部分，發揮著不可替代的作用。在舞臺演出前，需要根據演出空間的要求在舞臺上布光。此時，往往要調節燈具的調焦、俯仰、水平位置，才能滿足舞臺演出的需要。目前，調節燈具的調焦、俯仰、水平位置大多是通過電纜連接到遠程的人工操作臺，通過人工操作選擇鍵和方向鍵驅動直流電機，從而實現燈具的調整。如果同時使用多臺燈具，人工操作臺上需要有選擇被控燈具的按鍵。 在調整燈具時，首先選擇被控燈具，將電源切換到想要調整的燈具上，然后再調節燈具的調焦、俯仰、水平位置等。這種燈具控制方式需要操作人員直接觀察被控燈具的具體位置，調整精度不高、效率較低且位置不準確。因此，市場上急需開發一種新的燈具控制系統，能夠精確調整燈具的調焦、俯仰、水平位置。在專利申請號為200810101383.6的中國發明專利申請中，公開了了一種數字化燈具的控制方法和系統，該方法的核心為首先，獲取燈具的當前位置信息和目標位置信息；然后，將燈具的當前位置信息中的當前位置值與目標位置信息中的目標位置值之差的絕對值與一個預定值進行比較，并根據比較結果對該燈具的位置狀態進行控制。采用該發明所述的方法及系統，能夠實現燈具的自動化閉環控制，大大提高了布光的準確性和效率， 并能精確重現已布場景。
發明內容
本發明所要解決的技術問題在于提供一種數字化燈具控制系統。該燈具控制系統采用微處理器對燈具位置進行數字化控制，控制精度明顯提高。為實現上述的發明目的，本發明采用以下技術方案—種數字化燈具控制系統，其特征在于所述數字化燈具控制系統包括控制模塊、燈具位置信息反饋模塊、信號輸入/輸出插座、調光設備、穩壓電源、直流電機驅動模塊和隔離電源；其中，所述調光設備連接所述信號輸入/輸出插座，所述信號輸入/輸出插座連接所述控制模塊；所述燈具位置信息反饋模塊也連接所述控制模塊；所述控制模塊連接所述直流電機驅動模塊，所述直流電機驅動模塊驅動燈具中的電機；所述穩壓電源一方面給所述直流電機驅動模塊供電，另一方面通過所述隔離電源給所述控制模塊供電。其中，所述控制模塊包括微控制器、RS485收發器和電機驅動信號隔離部分，所述 RS485收發器連接所述微控制器，所述微控制器連接所述電機驅動信號隔離部分。所述微控制器具有ARM Cortex-M3處理器內核。所述微控制器連接所述燈具位置信息反饋模塊，接收由所述燈具位置信息反饋模塊反饋的燈具在調焦、俯仰、水平三方向上的實際位置信息。所述微控制器將經過所述電機驅動信號隔離部分后的電機驅動信號輸入給直流電機驅動模塊。所述數字化燈具控制系統還具有液晶顯示模塊和功能控制面板，所述微控制器接收所述功能控制面板設置好的DMX 512通道地址信息，將液晶驅動信號輸出到所述液晶顯示模塊中。本發明所提供的數字化燈具控制系統能夠利用DMX 512信號使燈具位于理想中的調焦、俯仰、水平三方向的位置，電路結構簡單，控制精度卻很高。該燈具控制系統采用按鍵和液晶顯示相結合的方式實現DMX 512通道地址信息的設置和顯示，使操作更加直觀便捷。
下面結合附圖和具體實施方式
對本發明作進一步的詳細說明。圖1為本發明所提供的數字化燈具控制系統的電路原理示意圖。
具體實施例方式如圖1所示，本發明所提供的數字化燈具控制系統包括控制模塊、燈具位置信息反饋模塊、信號輸入/輸出插座、調光設備、液晶顯示模塊、功能控制面板、穩壓電源、直流電機驅動模塊、隔離電源等。其中控制模塊中具有微控制器、RS485收發器和電機驅動信號隔離部分，RS485收發器連接微控制器，微控制器連接電機驅動信號隔離部分。在本數字化燈具控制系統中，微控制器是構成控制模塊的主要部分。該微控制器連接燈具位置信息反饋模塊，直接接收由燈具位置信息反饋模塊反饋回的燈具在調焦、俯仰、水平三方向上的實際位置信息。微控制器同時連接電機驅動信號隔離部分，將經過電機驅動信號隔離部分隔離后的電機驅動信號輸入給直流電機驅動模塊。直流電機驅動模塊直接驅動燈具內部的直流電機，通過直流電機的動作精確調整燈具的調焦、俯仰、水平三方向的位置。上述的信號輸入/輸出插座和調光設備都支持DMX 512協議，因此分別稱為DMX 512信號輸入/輸出插座和DMX 512調光設備。DMX 512調光設備連接DMX 512信號輸入 /輸出插座，DMX 512信號輸入/輸出插座連接RS485收發器。這樣，DMX 512調光設備輸出的DMX 512信號，經DMX 512輸入/輸出插座，輸出到RS485收發器，RS 485收發器將其輸出到微控制器中。微控制器通過軟件編程轉換成所需要的燈具在調焦、俯仰、水平三方向上的目標位置信息。微控制器分別與液晶顯示模塊和功能控制面板相連接。該微控制器接收到功能控制面板設置好的DMX 512通道地址信息，將液晶驅動信號輸出到液晶顯示模塊中，顯示出DMX 512通道地址信息。另外，穩壓電源的輸出端接隔離電源的輸入端，通過隔離電源給控制模塊供電。同時，穩壓電源也輸出到直流電機驅動模塊的輸入端，為直流電機驅動模塊供電。在本發明中，所使用的微控制器具有ARM Cortex-M3處理器內核。該微控制器本身集成有ADC模塊，ADC模塊具有10位采樣精度、IMsps采樣率等性能，有效提高了燈具控制系統的控制精度。微控制器內部的Flash具有擦除/編程特性，將其當作EEPROM來使用非常方便，可使用其存儲DMX 512通道地址信息，而不必另外使用存儲芯片。微控制器內置的 PWM模塊可產生用來驅動直流電機的PWM信號。PWM信號及電機轉動方向控制信號由微控制器發出，經過光耦隔離后發送到直流電機驅動模塊，同時直流電機驅動模塊的電源與控制模塊的電源也經過相應的隔離，從而實現了控制模塊和驅動模塊的隔離，確保互不干擾， 加強了燈具控制系統的穩定性。本數字化燈具控制系統的工作原理是這樣的在功能控制面板上設有三個按鍵， 通過按下三個按鍵，設置好所需要的DMX 512通道地址信息，將其輸入到微控制器。微控制器接收到功能控制面板設置好的DMX 512通道地址信息，將液晶驅動信號輸出給液晶顯示模塊，顯示出DMX 512通道地址信息。DMX 512調光設備輸出DMX 512信號，輸入到DMX 512 輸入/輸出插座。DMX 512輸入/輸出插座輸出此DMX 512信號到RS 485收發器，RS 485 收發器輸出到微控制器，微控制器將DMX512信號通過軟件編程轉換成所需要的燈具水平、 俯仰、聚焦三方向的目標位置信息。另一方面，燈具位置信息反饋模塊輸出燈具的實際位置信息，也輸入到微控制器，微控制器將燈具的實際位置信息和目標位置信息進行比較，然后將電機驅動信號(PWM信號和電機轉動方向信號)輸入到電機驅動信號隔離部分，電機驅動信號隔離部分輸出經過隔離后的電機驅動信號，輸入到直流電機驅動模塊，驅動安裝在燈具內的直流電機轉動，從而實現燈具在水平、俯仰、聚焦三方向上的動作。以上對本發明所提供的數字化燈具控制系統進行了詳細的說明，但顯然本發明的具體實現形式并不局限于此。對于本技術領域的一般技術人員來說，在不背離本發明的權利要求范圍的情況下對它進行的各種顯而易見的改變都在本發明的保護范圍之內。
權利要求
1.一種數字化燈具控制系統，其特征在于所述數字化燈具控制系統包括控制模塊、燈具位置信息反饋模塊、信號輸入/輸出插座、調光設備、穩壓電源、直流電機驅動模塊和隔離電源；其中，所述調光設備連接所述信號輸入/輸出插座，所述信號輸入/輸出插座連接所述控制模塊；所述燈具位置信息反饋模塊也連接所述控制模塊；所述控制模塊連接所述直流電機驅動模塊，所述直流電機驅動模塊驅動燈具中的電機；所述穩壓電源一方面給所述直流電機驅動模塊供電，另一方面通過所述隔離電源給所述控制模塊供電。
2.如權利要求1所述的數字化燈具控制系統，其特征在于所述控制模塊包括微控制器、RS485收發器和電機驅動信號隔離部分，所述RS485收發器連接所述微控制器，所述微控制器連接所述電機驅動信號隔離部分。
3.如權利要求2所述的數字化燈具控制系統，其特征在于所述微控制器具有ARM Cortex-M3處理器內核。
4.如權利要求2所述的數字化燈具控制系統，其特征在于所述微控制器連接所述燈具位置信息反饋模塊，接收由所述燈具位置信息反饋模塊反饋的燈具在調焦、俯仰、水平三方向上的實際位置信息。
5.如權利要求2所述的數字化燈具控制系統，其特征在于所述微控制器將經過所述電機驅動信號隔離部分后的電機驅動信號輸入給直流電機驅動模塊。
6.如權利要求2所述的數字化燈具控制系統，其特征在于所述數字化燈具控制系統還具有液晶顯示模塊和功能控制面板，所述微控制器接收所述功能控制面板設置好的DMX 512通道地址信息，將液晶驅動信號輸出到所述液晶顯示模塊中。
全文摘要
本發明公開了一種數字化燈具控制系統，包括控制模塊、燈具位置信息反饋模塊、信號輸入/輸出插座、調光設備、穩壓電源、直流電機驅動模塊和隔離電源。其中，調光設備連接信號輸入/輸出插座，信號輸入/輸出插座連接控制模塊；燈具位置信息反饋模塊也連接控制模塊；控制模塊連接直流電機驅動模塊，直流電機驅動模塊驅動燈具中的電機；穩壓電源一方面給直流電機驅動模塊供電，另一方面通過隔離電源給控制模塊供電。本發明能夠利用DMX 512信號使燈具位于理想中的調焦、俯仰、水平三方向的位置，電路結構簡單，控制精度卻很高。
文檔編號H05B37/02GK102176798SQ20101061162
公開日2011年9月7日 申請日期2010年12月28日 優先權日2010年12月28日
發明者王晶 申請人:北京星光影視設備科技股份有限公司