本發(fā)明屬于舞臺控制技術領域，尤其是涉及一種基于zigbee的舞臺控制系統(tǒng)。

背景技術：

舞臺設備包含燈光、音響、機械、攝像等多種設備，現(xiàn)代的舞臺還將包括特效設備如座椅震動、氣味、溫濕度調節(jié)、水幕、空氣投影等，隨著舞臺技術的發(fā)展，控制的協(xié)調性而后實時性要求日益增高。需要一個高可靠性網絡來完成多臺設備之間的協(xié)調運行，主控程序還要做到多個分支和節(jié)點，實時的進行參數(shù)調整以適應瞬息萬變的舞臺演出過程。由于舞臺各個設備都具有內部的現(xiàn)場總線控制網絡(fieldbus)，一些設備如全息投影、高清攝像等還需要通過數(shù)字光纖網(fibernet)進行傳輸。因此，整個控制網絡需要的協(xié)議要低功耗、高可靠性、多節(jié)點，現(xiàn)有的舞臺控制不能滿足需求。

技術實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明旨在提出一種基于zigbee的舞臺控制系統(tǒng)，通過zigbee網絡協(xié)議和現(xiàn)有的fibernet(數(shù)字光纖傳輸網)和fieldbus(現(xiàn)場總線網絡)相結合，完成舞臺設備和設備間的快速協(xié)調動作。

為達到上述目的，本發(fā)明的技術方案是這樣實現(xiàn)的：

一種基于zigbee的舞臺控制系統(tǒng)，包括主操控臺，所述主操控臺通過rs485連接zigbee主控制器，所述zigbee主控制器通過rs485連接從控制單元；所述zigbee主控制器通過zigbee網絡實現(xiàn)對燈光的控制，所述zigbee主控制器通過zigbee網絡和現(xiàn)場總線網絡實現(xiàn)對電機的控制，所述zigbee主控制器通過zigbee網絡和數(shù)字光纖傳輸網絡實現(xiàn)對音頻、視頻的控制。

進一步的，所述從控制單元包括調光臺，所述調光臺上設有zigbee協(xié)調器，所述調光臺通過dmx215連接燈光設備，所述燈光設備上設有zigbee終端，所述zigbee協(xié)調器通過zigbee網絡與zigbee終端進行信號傳輸；

進一步的，所述從控制單元還包括plc模塊，所述plc模塊上設zigbee協(xié)調器，所述plc模塊通過rs485連接機械設備，所述機械設備上設有zigbee終端，所述zigbee協(xié)調器通過zigbee網絡與zigbee終端進行信號傳輸；

進一步的，所述從控制單元還包括視頻控制器，所述視頻控制器上設有zigbee協(xié)調器，所述視頻控制器通過光纖連接視頻設備，所述視頻控制器上設有zigbee終端，所述zigbee協(xié)調器通過zigbee網絡與zigbee終端進行信號傳輸；

進一步的，所述從控制單元還包括調音臺，所述調音臺上設有zigbee協(xié)調器，所述調音臺通過光纖連接音頻設備，所述音頻設備上設有zigbee終端，所述zigbee協(xié)調器通過zigbee網絡與zigbee終端進行信號傳輸。

相對于現(xiàn)有技術，本發(fā)明所述的一種基于zigbee的舞臺控制系統(tǒng)具有以下優(yōu)勢：

(1)本發(fā)明通過zigbee網絡協(xié)議和現(xiàn)有的fibernet(數(shù)字光纖傳輸網)和fieldbus(現(xiàn)場總線網絡)相結合，完成舞臺設備和設備間的快速協(xié)調動作，實現(xiàn)高可靠性、高實時性以及低功耗；

(2)本發(fā)明將zigbee技術應用到舞臺控制，zigbee具有低功耗、高可靠性、多節(jié)點的優(yōu)點，非常適合應用于舞臺控制，避免布線麻煩，直接遠程發(fā)送無線信號即可控制整個舞臺設備的開啟和停止，簡便快捷，成本低，實用性強。

附圖說明

構成本發(fā)明的一部分的附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構成對本發(fā)明的不當限定。在附圖中：

圖1為本發(fā)明實施例所述的燈控部分示意圖；

圖2為本發(fā)明實施例所述的視頻傳輸控制部分流程圖；

圖3為本發(fā)明實施例所述的網絡架構示意圖；

圖4為本發(fā)明實施例所述的應用場景示意圖。

具體實施方式

需要說明的是，在不沖突的情況下，本發(fā)明中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。

在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術語“中心”、“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。此外，術語“第一”、“第二”等僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特征。在本發(fā)明的描述中，除非另有說明，“多個”的含義是兩個或兩個以上。

在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對于本領域的普通技術人員而言，可以通過具體情況理解上述術語在本發(fā)明中的具體含義。

下面將參考附圖并結合實施例來詳細說明本發(fā)明。

本發(fā)明運用zigbee協(xié)議模塊、控制器、傳感器等構成一個高可靠性控制網絡，并與現(xiàn)場總線網和數(shù)字光纖網連接成一個整體，基于zigbee協(xié)議的工業(yè)無線控制網絡，基于數(shù)字光纖的數(shù)據(jù)傳輸網絡和基于現(xiàn)場總線的執(zhí)行網絡的結合方式實現(xiàn)對舞臺的自動控制。

本發(fā)明主要包括3種控制方式，基于zigbee的燈光控制、基于zigbee的電機控制(zigbee和rs485相結合，實現(xiàn)zigbee和現(xiàn)場總線網絡的結合)、基于zigbee的音視頻控制(zigbee和光纖傳輸相結合，實現(xiàn)了zigbee和數(shù)字光纖傳輸網的結合)。

(一)基于zigbee的燈控具體部分：

(1)單燈控制：

①具體控制過程

zigbee協(xié)調器廣播發(fā)送控制指令(燈亮/燈滅)；

zigbee終端無線接收控制指令，從而控制繼電器的常開端打開或者關

閉；繼電器常開端閉合，燈亮；繼電器常開端打開燈滅。

(2)500個點控制

①控制圖如圖1所示：

②燈號和串口發(fā)送數(shù)據(jù)的對應關系

③結果：

串口發(fā)送相應的指令，對應燈亮/燈滅。

(二)基于rs485的電機控制：

控制流程以及實現(xiàn)結果：

1.zigbee協(xié)調器發(fā)送0310(led3_offp04＝1)p20＝p04＝1

zigbee協(xié)調器發(fā)送0311(led3_onp04＝0)p20＝p04＝0

2.p20為低電平，rs485中板p25引腳為高電平，該高電平觸發(fā)繼電器，

控制電機轉動

p20為高電平，rs485中板p25引腳為低電平，繼電器不觸發(fā)，電機不

轉動。

(三)視頻傳輸控制：控制流程圖如圖2所示。

實驗過程以及實現(xiàn)結果：

硬件部分都連接好后,打開pc調試助手，發(fā)送1330，(13是終端號，30代表zigbee板子上p04引腳為高電平，可以觸發(fā)繼電器閉合。)此時，繼電器常開端閉合，光纖發(fā)送器的電源正常供電，整個視頻傳輸線路連通，可以實驗視頻傳輸。相反，發(fā)送1331，zigbee板子上p04引腳為低電平，繼電器常開端打開，光纖發(fā)送器的電源不能正常供電，整個視頻傳輸線路不連通，視頻傳輸中斷。

本發(fā)明基于zigbee網絡的音視頻和燈光控制的指令表如下：

本發(fā)明通過三種網絡完成場景設計、場景監(jiān)控，通過數(shù)字光纖傳輸網傳輸數(shù)據(jù)，通過主控程序完成對整個舞臺的控制；通過單片機運行協(xié)議轉換程序實現(xiàn)到zigbee網絡；舞臺燈光控制設備由主控計算機經zigbee網絡發(fā)送指令，通過現(xiàn)場總線協(xié)議完成燈光執(zhí)行指令實現(xiàn)音響和視頻控制、音響和視頻傳輸以及切換指令由主控計算機經zigbee網絡發(fā)送，經過數(shù)字光纖傳輸?shù)浇邮斩?。本發(fā)明的網絡架構如圖3所示，本發(fā)明的應用場景如圖4所示。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。