專利名稱：一種數(shù)字化燈具控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種燈具控制系統(tǒng)，尤其涉及一種采用微處理器對燈具位置進(jìn)行精確控制的數(shù)字化燈具控制系統(tǒng)，屬于舞臺燈具控制技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)代舞臺演出中，舞臺燈光的作用主要體現(xiàn)在①照明演出，使觀眾看清演員表演和景物形象；②導(dǎo)引觀眾視線；③塑造人物形象，烘托情感和展現(xiàn)舞臺幻覺；④創(chuàng)造劇中需要的空間環(huán)境；⑤渲染劇中氣氛；⑥顯示時、空轉(zhuǎn)換，突出戲劇矛盾沖突和加強(qiáng)舞臺節(jié)奏，豐富藝術(shù)感染力。因此，舞臺燈光是演出空間構(gòu)成的重要組成部分，發(fā)揮著不可替代的作用。在舞臺演出前，需要根據(jù)演出空間的要求在舞臺上布光。此時，往往要調(diào)節(jié)燈具的調(diào)焦、俯仰、水平位置，才能滿足舞臺演出的需要。目前，調(diào)節(jié)燈具的調(diào)焦、俯仰、水平位置大多是通過電纜連接到遠(yuǎn)程的人工操作臺，通過人工操作選擇鍵和方向鍵驅(qū)動直流電機(jī)，從而實(shí)現(xiàn)燈具的調(diào)整。如果同時使用多臺燈具，人工操作臺上需要有選擇被控?zé)艟叩陌存I。 在調(diào)整燈具時，首先選擇被控?zé)艟?，將電源切換到想要調(diào)整的燈具上，然后再調(diào)節(jié)燈具的調(diào)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?zé)艟叩木唧w位置，調(diào)整精度不高、效率較低且位置不準(zhǔn)確。因此，市場上急需開發(fā)一種新的燈具控制系統(tǒng)，能夠精確調(diào)整燈具的調(diào)焦、俯仰、水平位置。在專利申請?zhí)枮?00810101383.6的中國發(fā)明專利申請中，公開了了一種數(shù)字化燈具的控制方法和系統(tǒng)，該方法的核心為首先，獲取燈具的當(dāng)前位置信息和目標(biāo)位置信息；然后，將燈具的當(dāng)前位置信息中的當(dāng)前位置值與目標(biāo)位置信息中的目標(biāo)位置值之差的絕對值與一個預(yù)定值進(jìn)行比較，并根據(jù)比較結(jié)果對該燈具的位置狀態(tài)進(jìn)行控制。采用該發(fā)明所述的方法及系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)燈具的自動化閉環(huán)控制，大大提高了布光的準(zhǔn)確性和效率， 并能精確重現(xiàn)已布場景。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種數(shù)字化燈具控制系統(tǒng)。該燈具控制系統(tǒng)采用微處理器對燈具位置進(jìn)行數(shù)字化控制，控制精度明顯提高。為實(shí)現(xiàn)上述的發(fā)明目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案—種數(shù)字化燈具控制系統(tǒng)，其特征在于所述數(shù)字化燈具控制系統(tǒng)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(diào)光設(shè)備、穩(wěn)壓電源、直流電機(jī)驅(qū)動模塊和隔離電源；其中，所述調(diào)光設(shè)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(jī)驅(qū)動模塊，所述直流電機(jī)驅(qū)動模塊驅(qū)動燈具中的電機(jī)；所述穩(wěn)壓電源一方面給所述直流電機(jī)驅(qū)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(fā)器和電機(jī)驅(qū)動信號隔離部分，所述 RS485收發(fā)器連接所述微控制器，所述微控制器連接所述電機(jī)驅(qū)動信號隔離部分。所述微控制器具有ARM Cortex-M3處理器內(nèi)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(diào)焦、俯仰、水平三方向上的實(shí)際位置信息。所述微控制器將經(jīng)過所述電機(jī)驅(qū)動信號隔離部分后的電機(jī)驅(qū)動信號輸入給直流電機(jī)驅(qū)動模塊。所述數(shù)字化燈具控制系統(tǒng)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(shè)置好的DMX 512通道地址信息，將液晶驅(qū)動信號輸出到所述液晶顯示模塊中。本發(fā)明所提供的數(shù)字化燈具控制系統(tǒng)能夠利用DMX 512信號使燈具位于理想中的調(diào)焦、俯仰、水平三方向的位置，電路結(jié)構(gòu)簡單，控制精度卻很高。該燈具控制系統(tǒng)采用按鍵和液晶顯示相結(jié)合的方式實(shí)現(xiàn)DMX 512通道地址信息的設(shè)置和顯示，使操作更加直觀便捷。


下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。圖1為本發(fā)明所提供的數(shù)字化燈具控制系統(tǒng)的電路原理示意圖。
具體實(shí)施例方式如圖1所示，本發(fā)明所提供的數(shù)字化燈具控制系統(tǒng)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(diào)光設(shè)備、液晶顯示模塊、功能控制面板、穩(wěn)壓電源、直流電機(jī)驅(qū)動模塊、隔離電源等。其中控制模塊中具有微控制器、RS485收發(fā)器和電機(jī)驅(qū)動信號隔離部分，RS485收發(fā)器連接微控制器，微控制器連接電機(jī)驅(qū)動信號隔離部分。在本數(shù)字化燈具控制系統(tǒng)中，微控制器是構(gòu)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(diào)焦、俯仰、水平三方向上的實(shí)際位置信息。微控制器同時連接電機(jī)驅(qū)動信號隔離部分，將經(jīng)過電機(jī)驅(qū)動信號隔離部分隔離后的電機(jī)驅(qū)動信號輸入給直流電機(jī)驅(qū)動模塊。直流電機(jī)驅(qū)動模塊直接驅(qū)動燈具內(nèi)部的直流電機(jī)，通過直流電機(jī)的動作精確調(diào)整燈具的調(diào)焦、俯仰、水平三方向的位置。上述的信號輸入/輸出插座和調(diào)光設(shè)備都支持DMX 512協(xié)議，因此分別稱為DMX 512信號輸入/輸出插座和DMX 512調(diào)光設(shè)備。DMX 512調(diào)光設(shè)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(fā)器。這樣，DMX 512調(diào)光設(shè)備輸出的DMX 512信號，經(jīng)DMX 512輸入/輸出插座，輸出到RS485收發(fā)器，RS 485收發(fā)器將其輸出到微控制器中。微控制器通過軟件編程轉(zhuǎn)換成所需要的燈具在調(diào)焦、俯仰、水平三方向上的目標(biāo)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(shè)置好的DMX 512通道地址信息，將液晶驅(qū)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(wěn)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(wěn)壓電源也輸出到直流電機(jī)驅(qū)動模塊的輸入端，為直流電機(jī)驅(qū)動模塊供電。在本發(fā)明中，所使用的微控制器具有ARM Cortex-M3處理器內(nèi)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(tǒng)的控制精度。微控制器內(nèi)部的Flash具有擦除/編程特性，將其當(dāng)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(nèi)置的 PWM模塊可產(chǎn)生用來驅(qū)動直流電機(jī)的PWM信號。PWM信號及電機(jī)轉(zhuǎn)動方向控制信號由微控制器發(fā)出，經(jīng)過光耦隔離后發(fā)送到直流電機(jī)驅(qū)動模塊，同時直流電機(jī)驅(qū)動模塊的電源與控制模塊的電源也經(jīng)過相應(yīng)的隔離，從而實(shí)現(xiàn)了控制模塊和驅(qū)動模塊的隔離，確?；ゲ桓蓴_， 加強(qiáng)了燈具控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性。本數(shù)字化燈具控制系統(tǒng)的工作原理是這樣的在功能控制面板上設(shè)有三個按鍵， 通過按下三個按鍵，設(shè)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(shè)置好的DMX 512通道地址信息，將液晶驅(qū)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(diào)光設(shè)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(fā)器，RS 485 收發(fā)器輸出到微控制器，微控制器將DMX512信號通過軟件編程轉(zhuǎn)換成所需要的燈具水平、 俯仰、聚焦三方向的目標(biāo)位置信息。另一方面，燈具位置信息反饋模塊輸出燈具的實(shí)際位置信息，也輸入到微控制器，微控制器將燈具的實(shí)際位置信息和目標(biāo)位置信息進(jìn)行比較，然后將電機(jī)驅(qū)動信號(PWM信號和電機(jī)轉(zhuǎn)動方向信號)輸入到電機(jī)驅(qū)動信號隔離部分，電機(jī)驅(qū)動信號隔離部分輸出經(jīng)過隔離后的電機(jī)驅(qū)動信號，輸入到直流電機(jī)驅(qū)動模塊，驅(qū)動安裝在燈具內(nèi)的直流電機(jī)轉(zhuǎn)動，從而實(shí)現(xiàn)燈具在水平、俯仰、聚焦三方向上的動作。以上對本發(fā)明所提供的數(shù)字化燈具控制系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)的說明，但顯然本發(fā)明的具體實(shí)現(xiàn)形式并不局限于此。對于本技術(shù)領(lǐng)域的一般技術(shù)人員來說，在不背離本發(fā)明的權(quán)利要求范圍的情況下對它進(jìn)行的各種顯而易見的改變都在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種數(shù)字化燈具控制系統(tǒng)，其特征在于所述數(shù)字化燈具控制系統(tǒng)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(diào)光設(shè)備、穩(wěn)壓電源、直流電機(jī)驅(qū)動模塊和隔離電源；其中，所述調(diào)光設(shè)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(jī)驅(qū)動模塊，所述直流電機(jī)驅(qū)動模塊驅(qū)動燈具中的電機(jī)；所述穩(wěn)壓電源一方面給所述直流電機(jī)驅(qū)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(quán)利要求1所述的數(shù)字化燈具控制系統(tǒng)，其特征在于所述控制模塊包括微控制器、RS485收發(fā)器和電機(jī)驅(qū)動信號隔離部分，所述RS485收發(fā)器連接所述微控制器，所述微控制器連接所述電機(jī)驅(qū)動信號隔離部分。
3.如權(quán)利要求2所述的數(shù)字化燈具控制系統(tǒng)，其特征在于所述微控制器具有ARM Cortex-M3處理器內(nèi)核。
4.如權(quán)利要求2所述的數(shù)字化燈具控制系統(tǒng)，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(diào)焦、俯仰、水平三方向上的實(shí)際位置信息。
5.如權(quán)利要求2所述的數(shù)字化燈具控制系統(tǒng)，其特征在于所述微控制器將經(jīng)過所述電機(jī)驅(qū)動信號隔離部分后的電機(jī)驅(qū)動信號輸入給直流電機(jī)驅(qū)動模塊。
6.如權(quán)利要求2所述的數(shù)字化燈具控制系統(tǒng)，其特征在于所述數(shù)字化燈具控制系統(tǒng)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(shè)置好的DMX 512通道地址信息，將液晶驅(qū)動信號輸出到所述液晶顯示模塊中。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種數(shù)字化燈具控制系統(tǒng)，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(diào)光設(shè)備、穩(wěn)壓電源、直流電機(jī)驅(qū)動模塊和隔離電源。其中，調(diào)光設(shè)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(jī)驅(qū)動模塊，直流電機(jī)驅(qū)動模塊驅(qū)動燈具中的電機(jī)；穩(wěn)壓電源一方面給直流電機(jī)驅(qū)動模塊供電，另一方面通過隔離電源給控制模塊供電。本發(fā)明能夠利用DMX 512信號使燈具位于理想中的調(diào)焦、俯仰、水平三方向的位置，電路結(jié)構(gòu)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(yōu)先權(quán)日2010年12月28日
發(fā)明者王晶 申請人:北京星光影視設(shè)備科技股份有限公司