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多兼容LED照明控制系统关键技术分析

2019-08-15 17:27:45来源:励志吧0次阅读

  近年来,发光二极管(Light Emitting Diodes,)由于其全固态、寿命长、低电压驱动、体积小及重量轻等特点,使之在民用及工业领域都得到了广泛的应用。二十世纪八九十年代,智能楼宇的兴起将智能控制系统的应用引到了一个全新的高度。

  调光络协议的制定具有划时代的意义,这也引起了众多商家在效仿DMX512 协议的基础上设计研发更加出色的调光协议,智能照明系统络协议的研发领域出现了欣欣向荣、百花争艳的景象。

  DMX512 协议控制器支持DMX512 协议接口,可外接DMX512 设备远距离控制。但目前市场上多数LED 终端控制器生产厂家采用了变异的DMX512 协议,控制器的接口、协议五花八门,控制器的功能、质量良莠不齐,使得一般的DMX512 协议控制器无法兼容多个不同厂家的LED 灯具。因此,寻求一种多兼容LED 照明控制器显得至关重要。

  1、照明控制器分析

  1.1 DMX512 协议控制器的组成

  多兼容DMX512 协议控制器主要由两部分构成:一个是与LED 终端控制器相连的协议分控制器,另一个是在控制中心的主控制器。

  控制器的结构图如图1、图2 所示。

  1.2 方案的选择

  方案一:多微处理器芯片

  一般微处理器(ARM) 自带的串口只有1~2 个,通常不会超过4 个。要想实现多达16 个串口,如果只用一片微处理器芯片是不够的;如果用多片微处理器芯片来实现16 个串口,虽然可以实现的,但串口之间协调性不高;如需同一时刻发送数据,实时性不高,而且多片微处理器芯片都需要有各自独立的软件来控制。因此用这个方案,可行性不高。

  方案二:I/O 口模拟多串口

  一片微处理器芯片,如ARM,虽然只有位数不多的串口,但有些人提出可以用软件模拟的方法,把一般的I/O 口做成串口,这样就可以把ARM 变成很多个串口了。这个方案看起来不错,但是经过实际的测试,发现模拟出来的串口稳定性不高,而且波特率不能设置得很高。因此,用软件模拟的方案也不太可行。

  方案三:FPGA(现场可编程门阵列)实现多串口

  上个世纪末出现的FPGA经过二十多年的发展,由于其具有用户可编程的特性,已逐渐被市场所接受。使用PLD (可编程逻辑器件) 来开发数字电路,可以大大缩短设计时间,减少线路板(PCB)面积,提高系统的可靠性。可以在FPGA 的软件平台和硬件平台下设计多串口扩展,利用FPGA 实现串口扩展的另一优势在于可利用FPGA 芯片剩余的资源空间, 将其他功能模块整合在一块FPGA 上,这样就很好地节约了成本,这种优势是其它方案所无法比拟的。

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