本文關鍵詞：基于DMX512的智能燈光控制系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：不可否認的是近年來在經(jīng)濟水平高速發(fā)展的同時,人們越來越追求生活品質(zhì),尤其關注城市文明建設。因此加強城市夜間形象建設、豐富城市夜間形象也成為各地政府的工作重點之一。而豐富的燈光語言不僅能夠豐富城市夜間形象的內(nèi)涵,更為重要這還是一種營造濃郁的文化氛圍,是城市文化的一種最好的呈現(xiàn)方式。LED具有智能管理、智能控制、集中管理,能夠隨時掌握照明系統(tǒng)情況的優(yōu)勢。隨著城市景觀燈亮化工程數(shù)量的增加,智能燈光控制系統(tǒng)也越來越重要,如何解決現(xiàn)有系統(tǒng)存在的問題,使其性能得到改善、功能得到完善、缺陷得到彌補、易用性得到強化,具有深遠的意義。本文主要針對基于DMX512的智能燈光控制系統(tǒng)現(xiàn)存不足進行了研究與設計,完成基于DMX512的智能燈光控制系統(tǒng)開發(fā),形成一套完善的技術方案與原型系統(tǒng)。文章首先介紹LED照明技術的研究背景、研究意義及國內(nèi)外相關技術研究現(xiàn)狀,給出本文的主要內(nèi)容和章節(jié)安排;然后,論述了系統(tǒng)設計的技術基礎,主要介紹了基于DMX512的智能燈光控制系統(tǒng)在設計過程中涉及到的軟硬件技術;其次,文章介紹了系統(tǒng)的主要功能需求,概述了系統(tǒng)的總體方案和架構設計,介紹了各部分間的工作關系,并列舉了設計過程中所產(chǎn)生的技術創(chuàng)新點;接下來,從硬件設計入手,著重分析了智能燈光控制系統(tǒng)中的概要設計、硬件設計及相關的詳細設計;再接下來,以軟件設計為主,全面分析了這一種智能燈光控制系統(tǒng)中的軟件流程、數(shù)據(jù)結構和實現(xiàn)方法等方面,主要包括文件系統(tǒng)、數(shù)據(jù)傳輸控制、同步算法研究、場景編排軟件及用戶界面設計等;此外,簡述了系統(tǒng)重要部分的調(diào)試過程,并介紹了調(diào)試時遇到的問題及解決方法;最后,文章對論文所做的工作進行了總結,評價了在設計過程中取得的成果以及設計中存在的不足之處,對該控制系統(tǒng)的后續(xù)功能擴展提出了自己的看法。整個智能燈光控制系統(tǒng)主要由下位機控制器和上位機軟件2部分組成。上位機具備軟件圖形轉(zhuǎn)換功能、播放文件格式轉(zhuǎn)換、燈具線路排布、聯(lián)機控制播放等功能,實際使用時可以將控制器通過網(wǎng)絡語上位機相連以實現(xiàn)聯(lián)機播放,也可以將上位機軟件處理過的節(jié)目播放文件和節(jié)目列表存入SD卡中,將其插入控制器卡槽實現(xiàn)脫機播放。單臺控制器可以輸出8路DMX512信號,每路信號可以搭載170個RGB全彩燈或512個LED單色燈,適合控制大幅畫面、組合畫面以及多畫面拼接播放。在脫機播放時下位機控制器還可用作主控或者分控,主控和分控通過自組局域網(wǎng)相連,具有帶寬高、干擾少的特點,并通過GPS進行時間同步,能夠滿足超大規(guī)模組合畫面播放實時性、同步性的要求。
【關鍵詞】：DMX512協(xié)議 時間同步 下位機控制器 景觀燈 上位機軟件
【學位授予單位】：電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TM923.34;TP273
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-12
• 第一章 緒論12-16
• 1.1 研究工作的背景與意義12-13
• 1.1.1 LED景觀燈照明技術12-13
• 1.1.2 課題研究意義13
• 1.2 景觀亮化系統(tǒng)的國內(nèi)外研究歷史與現(xiàn)狀13-14
• 1.3 本文的主要工作內(nèi)容14-15
• 1.4 本論文的結構安排15-16
• 第二章 系統(tǒng)設計的技術基礎16-23
• 2.1 嵌入式系統(tǒng)技術16-19
• 2.1.1 嵌入式系統(tǒng)技術簡介16-18
• 2.1.2 嵌入式系統(tǒng)技術在本系統(tǒng)中的應用18-19
• 2.2 硬件接口技術在本系統(tǒng)中的應用19-20
• 2.3 集中控制系統(tǒng)與分布式控制系統(tǒng)20-21
• 2.3.1 集中控制系統(tǒng)簡介20
• 2.3.2 分布式控制系統(tǒng)簡介20-21
• 2.3.3 集中控制系統(tǒng)與分布式控制系統(tǒng)在本系統(tǒng)中的應用21
• 2.4 上位機軟件技術21-22
• 2.4.1 上位機軟件技術簡介21
• 2.4.2 上位機軟件技術在本系統(tǒng)中的應用21-22
• 2.5 本章小結22-23
• 第三章 系統(tǒng)總體設計方案23-27
• 3.1 總體設計目標23
• 3.2 系統(tǒng)總體架構分析23-25
• 3.3 關鍵技術25-26
• 3.4 本章小結26-27
• 第四章 硬件設計27-49
• 4.1 主控板28-41
• 4.1.1 核心芯片選型28-30
• 4.1.1.1 常見嵌入式處理器比較28-29
• 4.1.1.2 LPC177X/178X芯片系列簡介29-30
• 4.1.2 主控板總體架構30
• 4.1.3 最小系統(tǒng)設計30-32
• 4.1.4 功能模塊電路設計32-41
• 4.1.4.1 存儲體設計32-34
• 4.1.4.2 以太網(wǎng)接口電路設計34-35
• 4.1.4.3 GPS模塊電路設計35
• 4.1.4.4 SD卡接口電路設計35-36
• 4.1.4.5 LCD屏接口電路設計36-37
• 4.1.4.6 撥碼開關37
• 4.1.4.7 JTAG接口設計37-38
• 4.1.4.8 Debug接口設計38
• 4.1.4.9 RTC時鐘電路設計38-39
• 4.1.4.10 電源設計39-41
• 4.2 通信板41-46
• 4.2.1 芯片選型41-42
• 4.2.2 硬件組成42
• 4.2.3 核心電路設計42-44
• 4.2.4 功能模塊電路設計44-46
• 4.2.4.1 網(wǎng)絡變壓器44-45
• 4.2.4.2 電源設計45-46
• 4.3 驅(qū)動板46-48
• 4.3.1 電路構成46
• 4.3.2 電平轉(zhuǎn)換電路46-47
• 4.3.3 RS485驅(qū)動47
• 4.3.4 ESD保護電路47-48
• 4.4 電源模塊48
• 4.5 本章小結48-49
• 第五章 軟件設計49-77
• 5.1 控制器軟件設計49-65
• 5.1.1 網(wǎng)絡協(xié)議模塊50-54
• 5.1.2 DMX512數(shù)據(jù)模塊54-57
• 5.1.3 脫機播放模塊57-60
• 5.1.4 聯(lián)機播放模塊60-62
• 5.1.5 文件傳輸模塊62
• 5.1.6 網(wǎng)絡升級模塊62-65
• 5.2 上位機軟件設計65-76
• 5.2.1 布線管理67-70
• 5.2.2 項目管理70-71
• 5.2.3 播放管理71-73
• 5.2.4 脫機文件管理73-75
• 5.2.5 播放列表管理75-76
• 5.2.6 安全管理76
• 5.3 本章小結76-77
• 第六章 系統(tǒng)的調(diào)試與分析77-86
• 6.1 網(wǎng)口調(diào)試77-79
• 6.2 聯(lián)機播放功能調(diào)試79-81
• 6.3 脫機文件錄制功能調(diào)試81-82
• 6.4 文件傳輸功能調(diào)試82
• 6.5 脫機播放功能調(diào)試82-83
• 6.6 存在的問題及解決情況83-84
• 6.6.1 GPS時間同步無法達到精度要求83
• 6.6.2 播放時LED景觀燈頻繁閃爍83-84
• 6.6.3 SD卡數(shù)據(jù)讀取出錯84
• 6.6.4 脫機播放死機84
• 6.6.5 部分操作前需要停止脫機播放84
• 6.7 沙盤演示場景84-85
• 6.8 本章小結85-86
• 第七章 總結與展望86-88
• 7.1 全文總結86
• 7.2 后續(xù)工作展望86-88
• 致謝88-89
• 參考文獻89-91
• 攻讀碩士學位期間取得的成果91-92
• 附錄1 實物照片92-93
• 附錄2 原理圖與PCB93-103
• 附錄3 核心代碼103-114

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  本文關鍵詞：基于DMX512的智能燈光控制系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：265432