[实用新型]一种实现从以太网到DMX512网络的转换设备

说明书

技术领域：

本实用新型涉及景观照明、舞台灯光控制领域，特别涉及一种基于32位高性能单片机的以太网/DMX512网关，从而实现从以太网到DMX512网络的转换。

背景技术：

随着人们审美水平的不断提高，以及电子技术、控制技术的不断发展，景观照明和舞台灯光的表现形式越来越复杂，越来越生动。现在的景观照明和舞台灯光所要控制的灯光的点数和类型都非常多，有时可能会遇到上万个点和很多种不同的灯光设备。在很多复杂一些的灯光控制系统(通称彩灯控制系统)中，采用单一的控制器已无法实现所需的控制效果，因而对于复杂的大规模彩灯控制，常采用分层网络化的分布式控制系统来实现对大量灯光点的实时控制。

在网络化的灯光及舞台设备控制系统中，为了解决各厂家设备兼容性问题，美国剧场技术协会(USITT)制定了DMX512协议标准。由于该协议简单实用，目前几乎所有的灯光及舞台设备生产厂商都支持该控制协议，使之成为灯光控制的国际标准。

DMX512协议是一点对多点的主从式灯光控制系统，主控制器向总线发送控制时序，总线上的其他从灯光设备接收总线数据，提取其对应通道的数据，完成控制信号的接收。其物理层信号通过EIA-485有线线缆进行传输，控制信号数据包的传输通过异步通信的方式进行。一个DMX512数据包包含起始码和512个数据帧。数据帧内包含1个起始位(低电平)、8个位数据和2个停止位(高电平)，没有奇偶校验。DMX512的信号数据传输率为250kbps，数据帧每位宽度为4μs，发送一帧需要44μs。一个数据帧代表了一路控制通道，因此该协议支持512路控制通道。一般舞台灯光设备可以同时接收多路通道控制。接收的通道数越多，接收的控制数据量也越大，灯光的表现能力也就越强。DMX512数据包的传输要符合一定的格式和时序要求。主要包含1个至少88μs的低电平输出起始标志(Break)、起始码帧、512个数据帧和最后的数据包结束标志(高电平)。DMX512协议对发送和接收的时序要求较为严格，控制器和接收器只有满足DMX512数据包的时序要求，才能正常完成主从机之间的通信。所以实现DMX512的控制器和接收器常需要采用嵌入式系统实现，以保证传输时序的可靠性。

在大规模的分布式彩灯控制网中，控制的核心是一个主控制器或者几个主控制器，主控制器把每个控制点的动作信息实时发送给每个控制点，数据传输是通过网络进行的。在这样的系统中，主控器需要处理大量的媒体数据，并且需要实时传输给个控制点，因此主控器常采用PC机或者专门的媒体处理系统实现，传输网络常采用以太网；与之相对应，各控制点采用DMX512网络实现数据传输。这实际上在系统中存在两种不同的网络，故在以太网和DMX512网之间需要一种实现从以太网到DMX512网络的转换设备，即网关。

实用新型内容：

本实用新型的目的是提供一种实现从以太网到DMX512网络的转换设备。该设备可以将一路10/100M自适应以太网信号转换为4路独立隔离输出的DMX512网信号。

具体而言，该转换设备包括微处理器、模式选择开关、状态指示灯LED、EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory，电可擦可编程只读存储器)、以太网通信链路结构以及复数条DMX512网通信链路结构；所述模式选择开关通过微处理器上的通用IO口与微处理器连接；所述状态指示灯LED通过微处理器上的通用IO口与微处理器连接；所述EEPROM通过微处理器上的I²C接口与微处理器连接；其特征在于，

所述微处理器中设有以太网控制器，该以太网控制器通过依次连接与以太网物理层芯片、以太网变压器以及RJ45接口从而构成以太网链路结构；

所述微处理器中通过自设的UART接口，依次连接高速光耦、RS485芯片、防雷保护电路以及卡侬头接口从而构成DMX512网通信链路结构。

上述方案中，所述转换设备中的微处理器通过自设的UART接口，依次连接RS232芯片以及DB9接口从而构成连接计算机的PC链路结构。

上述方案中，所述转换设备中的微处理器采用以ARM7为核心的LPC2300微处理器，该微处理器带有10/100M以太网控制器(以太网数据链路层控制器)，内部还带有的4个UART接口(通用异步传输口)，每个UART接口可以用来组建一条DMX512网通信链路结构。

上述方案中，所述转换设备通过设置两个状态指示灯LED，配合模式选择开关的控制，从而显示该转换设备是处于配置模式或正常工作模式。