CN103260297A

CN103260297A - 一种支持多种通信方式的灯具控制装置

Info

Publication number: CN103260297A
Application number: CN2012103678510A
Authority: CN
Inventors: 王小强; 柳春青; 王东越; 邢保振; 吕昱
Original assignee: Sichuan Jiuzhou Electric Group Co Ltd
Current assignee: Sichuan Jiuzhou Electric Group Co Ltd
Priority date: 2012-09-28
Filing date: 2012-09-28
Publication date: 2013-08-21

Abstract

本发明提供一种支持多种通信方式的灯具控制装置，主要包括控制单元、整形电路和发送单元。将控制单元与整形电路集成设置在主板上，将发送单元设置在接口板上，所述的主板与所述的接口板分别独立。支持DMX512通信方式的灯具控制装置中还增设了保护单元，并且将保护单元与发送单元也集成设置在接口板上，所述的保护单元由TVS管、自恢复保险丝和气体放电管组成三级保护电路。由于主板和接口板各自独立，因此，本发明利用传统的灯具控制器通过更换接口板即可方便地实现支持多种通信方式来发送灯具控制信号，不需要为不同类型的灯具使用场合而选用不同类型的灯具控制器，既降低了生产、开发成本，也降低了用户使用成本。

Description

一种支持多种通信方式的灯具控制装置

技术领域

本发明涉及一种支持多种通信方式的灯具控制装置，尤其是涉及支持DMX512和TTL通信方式的灯具控制装置。

背景技术

LED（Light-Emitting-Diode，发光二极管），是一种能够将电能转化为光能的半导体，它采用电场发光，改变了白炽灯钨丝发光与节能灯三基色粉发光的原理。LED的优点非常明显，主要是使用寿命长、光效高、低辐射与低功耗。如今，利用LED景观亮化被越来越多的城市和普通用户所重视并被广泛接受。由于不同用户对LED灯具的实际使用要求越来越高，利用LED灯具亮化、美观环境不再仅仅局限于勾画轮廓，人们希望在亮化、美观环境的同时还能够进行一些简单实用的图文介绍，所有这些，都必须借助于不同类型的灯具控制装置来实现。

但是，传统的灯具控制装置一般只能支持一种特定类型灯具的控制，例如DMX512（Digital MultipleX，多路数字传输控制协议）灯具或者TTL（Transistor-Transistor Logic，晶体管-晶体管逻辑电路）灯具等。而在实际应用场合，对于不同类型灯具的通信控制，只能通过选用相应的不同类型的灯具控制装置来匹配，这使得传统的灯具控制装置适应性不足，通用性差，而且由于要控制不同的灯具，就需要购置不同的灯具控制装置，无疑也增加了用户的使用成本和维护成本。

发明内容

本发明的目的在于：针对现有技术存在的问题，提供一种支持多种通信方式的灯具控制装置，可以支持多种通信方式来发送灯具控制信号，实现对不同类型灯具的控制，增强传统灯具控制装置的通用性和适应性，并且降低生产、开发成本，在实际应用时，也能够降低用户的使用成本和维护成本。

本发明的发明目的通过以下技术方案来实现：一种支持多种通信方式的灯具控制装置，主要包括控制单元、整形电路和发送单元，将所述的控制单元与整形电路集成设置在主板上，将所述的发送单元设置在接口板上，所述的主板与所述的接口板分别独立。对于支持DMX512通信方式的灯具控制装置，其中还增设了保护单元，并且将所述的保护单元与发送单元也集成设置在所述的接口板上。所述的控制单元包括处理器、I/O控制器和存储器，所述的处理器通过读取所述的存储器中储存的内容对不同灯具控制程序进行处理。所述的发送单元包括发送器和接收器，所述的发送器的同相输出端和反相输出端分别作为所述的发送单元的两个输出信号的输出端。所述的保护单元的输入端与所述的发送单元的输出端在电路上直接相通，所述的发送单元发送的信号经电平转换后直接输出到所述的保护单元。所述的保护单元由TVS管、自恢复保险丝和气体放电管组成三级保护电路，第一级高压保护采用一个气体放电管，其一端公共接地，另两端分别接外部通信接口；第二级电流保护采用两个自恢复保险丝，每一个自恢复保险丝的一端接气体放电管的非接地一端，另一端接TVS管的非接地一端；第三级低压保护采用由两个TVS管组成的TVS矩阵，其一端公共接地，另两端分别与所述的两个自恢复保险丝相连接。

与现有技术相比，本发明一种支持多种通信方式的灯具控制装置，通过更换匹配不同类型灯具的接口板，即可支持不同的通信方式发送灯具控制信号，实现对不同类型灯具的控制，在增强传统的灯具控制器的通用性和适应性的同时，既能降低生产、开发成本，在实际应用时也能降低用户的使用成本和维护成本。

附图说明

图1为本发明一种支持多种通信方式的灯具控制装置的总体***框图。

图2为本发明一种支持多种通信方式的灯具控制装置的支持DMX512通信方式的接口板的***框图。

图3为本发明一种支持多种通信方式的灯具控制装置的支持TTL通信方式的接口板的***框图。

图4为本发明一种支持多种通信方式的灯具控制装置的控制单元的***原理图。

图5为本发明一种支持多种通信方式的灯具控制装置的发送单元的***原理图。

图6为本发明一种支持多种通信方式的灯具控制装置的控制信号的时序图。

图7为本发明一种支持多种通信方式的灯具控制装置的支持DMX512通信方式的灯具控制电路原理图。

图8为本发明一种支持多种通信方式的灯具控制装置的支持TTL通信方式的灯具控制电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

实施例 一种支持多种通信方式的灯具控制装置：

如图1所示，一种支持多种通信方式的灯具控制装置，主要包括控制单元、整形电路和发送单元，将所述的控制单元与整形电路集成设置在主板上，将所述的发送单元设置在接口板上，所述的主板与所述的接口板分别独立。另外，对于支持DMX512通信方式的灯具控制装置，还特别增设了保护单元，并且将所述的保护单元与发送单元也集成设置在所述的接口板上。使用时，只需要选择与特定灯具通信方式相对应的接口板即可实现对特定灯具的控制。例如，选用DMX512灯具时，需要使用RS-485信号进行通信，此时，即可选用基于RS-485的接口板；如果是选用TTL灯具，则选用基于TTL的接口板。需要指出的是，此处的DMX512灯具是指基于DMX512-A 灯光控制数据传输协议控制的灯具，此处的TTL灯具是指基于TTL电平灯光控制接口电平控制的灯具。

图2、图3为本发明一种支持多种通信方式的灯具控制装置的接口板的***框图。如图2所示，基于DMX512灯具的接口板上设置有一个保护单元，从主板输出的一路LV-TTL（Low Voltage Transistor-Transistor Logic，低电压晶体管-晶体管逻辑）信号经过发送单元后，输出两路的RS-485信号D+和D-，该两路RS-485信号D+和D-经过保护单元直接输出。如图3所示，相比较于图2，基于TTL灯具的接口板上取消了保护单元，更加降低了灯具控制装置的生产、开发成本；并且，从主板输出的一路LV-TTL信号经过发送单元后变成一路TTL信号输出。

图4为本发明一种支持多种通信方式的灯具控制装置的控制单元的***原理图。所述的控制单元包括处理器、I/O控制器和存储器。其中，所述的处理器调用所述的存储器中储存的数据后进行加工处理，将其转换成LV-TTL信号并通过所述的I/O控制器将其发送到相应的输出端。例如，对于DMX512灯具，当控制单元读取到存储器中的DMX512灯具控制程序后，经处理器处理后即通过I/O控制器输出端输出LV-TTL控制信号；该LV-TTL控制信号经过整形电路进行毛刺过滤整形之后直接输出到接口板上的发送单元，支持DMX512通信方式的接口板中，发送单元将该LV-TTL控制信号转换为RS-485控制信号，并从端口A和B分别输出差分信号D+和D-，该差分信号D+和D-经过保护单元后输出至DMX512目标灯具。

图5为本发明一种支持多种通信方式的灯具控制装置的发送单元的***原理图。所述的发送单元包括发送器（52）和接收器（51），所述的发送器（52）的同相输出端和反相输出端分别作为所述的发送单元的两个输出信号的输出端。如图5所示，所述的发送器（52）的同相输出端与所述的接收器（51）的同相输入端连接，所述的发送单元包括有8个引脚，分别是接收器输出RO、接收器输出使能

Figure 2012103678510100002DEST_PATH_IMAGE002

、发送器的输出使能DE、发送器输入DI、地GND、接收器同相输入端和发送器同相输出端A、接收器器反相输入端和发送器反相输出端B、电源VCC。对于DMX512灯具，在实际使用时，端口A和B分别输出差分信号的D+和D-，即发送器（52）的同相输出端和反相输处端为差分信号的两路输出端口，并将发送器发送使能DE为逻辑1，发送器的输入DI与控制器的输出信号连接，将接收器输出使能

、接收器输出RO保持悬空状态，此时发送单元即处于发送状态。

图6为本发明一种支持多种通信方式的灯具控制装置的控制信号的时序图。以使用RS-485信号进行通信的接口板为例，从图中可以看出，当发送器（52）的输入端DI为高电平时，端口A输出的电压大于端口B输出的电压，即VA-VB>0，当发送器（52）的输入端DI为低电平时，端口A输出的电压小于端口B输出的电压，即VA-VB<0。如此，发送单元便将一路LV-TTL信号转换为两路的差分信号D+和D-输出，然后向DMX512灯具进行发送。

图7为本发明一种支持多种通信方式的灯具控制装置的支持DMX512通信方式的灯具控制电路原理图。如图示，其中的保护单元的输入端与所述的发送单元的输出端在电路上直接相通，所述的发送单元发送的信号经电平转换后直接输出到所述的保护单元；所述的保护单元是由TVS管、自恢复保险丝和气体放电管组成的三级保护电路，第一级高压保护采用一个气体放电管，其一端公共接地，另两端分别接外部通信接口；第二级电流保护采用两个自恢复保险丝，每一个自恢复保险丝的一端接气体放电管的非接地一端，另一端接TVS管的非接地一端；第三级低压保护采用由两个TVS管组成的TVS矩阵，其一端公共接地，另两端分别与所述的两个自恢复保险丝相连接。主板部分的控制单元读取到播放内容后发出LV-TTL信号，先经过整形电路进行整形，然后再传送到所示的基于RS-485的接口板上的发送单元，该发送单元对输入的LV-TTL信号进行处理后，即以RS-485信号的形式输出一路差分信号D+和D-，最后经过发送单元的A和B两个输出端口发送。信号从发送单元的A和B输出端口输出后，先分别经过两个匹配电阻R294、R295和一个保护电阻R296，然后通过保护单元将其发送至DMX512目标灯具。当LV-TTL信号为高电平时，差分信号D+大于D-；当LV-TTL信号为低电平时，差分信号D+小于D-。此外，为了防止外界对电路的干扰，通过增加一个保护单元对整个电路的信号进行保护。

图8为本发明一种支持多种通信方式的灯具控制装置的支持TTL通信方式的灯具控制电路原理图。如图示，相比较于图7，取消了保护单元，这使得基于TTL的接口板结构更加简单，生产、开发成本得以降低。主板部分的控制单元读取到播放内容后发出LV-TTL信号，先经过整形电路进行整形，然后经过所示的基于TTL的接口板上的发送单元转换成一路TTL信号，最后向TTL目标灯具发送。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，应当指出的是，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1. 一种支持多种通信方式的灯具控制装置，主要包括控制单元、整形电路和发送单元，其特征在于：所述的控制单元与整形电路集成设置在主板上，所述的发送单元设置在接口板上，所述的主板与所述的接口板分别独立。

2. 根据权利要求1所述的一种支持多种通信方式的灯具控制装置，其特征在于：支持DMX512通信方式的灯具控制装置中还增设了保护单元，并且将所述的保护单元与发送单元也集成设置在所述的接口板上。

3. 根据权利要求1或者2所述的一种支持多种通信方式的灯具控制装置，其特征在于：所述的控制单元包括处理器、I/O控制器和存储器，所述的处理器通过读取所述的存储器中储存的内容对不同灯具控制程序进行处理。

4. 根据权利要求1或者2所述的一种支持多种通信方式的灯具控制装置，其特征在于：所述的发送单元包括发送器（52）和接收器（51），所述的发送器（52）的同相输出端和反相输出端分别作为所述的发送单元的两个输出信号的输出端。

5. 根据权利要求2所述的一种支持多种通信方式的灯具控制装置，其特征在于：所述的保护单元的输入端与所述的发送单元的输出端在电路上直接相通，所述的发送单元发送的信号经电平转换后直接输出到所述的保护单元。

6. 根据权利要求2或者5所述的一种支持多种通信方式的灯具控制装置，其特征在于：所述的保护单元是由TVS管、自恢复保险丝和气体放电管组成的三级保护电路。

7. 根据权利要求6所述的一种支持多种通信方式的灯具控制装置，其特征在于：所述的保护单元的第一级高压保护采用一个气体放电管，其一端公共接地，另两端分别接外部通信接口；第二级电流保护采用两个自恢复保险丝，每一个自恢复保险丝的一端接气体放电管的非接地一端，另一端接TVS管的非接地一端；第三级低压保护采用由两个TVS管组成的TVS矩阵，其一端公共接地，另两端分别与所述的两个自恢复保险丝相连接。