【正文】 ....................................................6 電源部分電路 ...............................................................................................................6 TINYARM T23 工控板介紹 ..........................................................錯誤 !未定義書簽?？刂破骱凸?jié)點之間的通信使用了主流的舞臺燈光控制協(xié)議 DMX512。舞臺燈光控制器 摘要 嵌入式系統(tǒng)是當(dāng)今最熱門的概念之一，它誕生于微型計算機，是嵌入到對象系統(tǒng)中，實現(xiàn)嵌入對象智能化的計算機應(yīng)用系統(tǒng)。控制器設(shè)有良好的人機界面，可完成對各節(jié)點燈光色 彩的編輯，多種現(xiàn)場效果的存儲與還原，并設(shè)有多個命令，可依據(jù)現(xiàn)場氣 氛的不同制作繽紛的特 技效果。 ISP 跳線及核心板復(fù)位電路 ........................................................................................6 RS232 通信電路 ...........................................................................................................7 JTAG 接口電路 ............................................................................................................7 LCD 驅(qū)動電路設(shè)計 ......................................................................................................8 LED 驅(qū)動電路設(shè)計 ......................................................................................................8 RS485 通信電路 .........................................................................................................10 從機地址選擇電路 .....................................................................................................13 狀態(tài)指示燈及按鍵電路 .............................................................................................13 3 控制器軟件設(shè)計 ................................................................................................................14 整體軟件分析與設(shè)計 .................................................................................................14 鍵盤掃描程序分析設(shè)計 .............................................................................................14 人機界面任務(wù) ...............................................................................錯誤 !未定義書簽。 原理圖 B .......................................................................................錯誤 !未定義書簽。 回顧舞臺燈光控制技術(shù)的發(fā)展歷程，大體可以分為三個階段：原始控制技術(shù)階段；模擬控制技術(shù)階段；數(shù)字化控制技術(shù)階段。這樣的光燈控制系統(tǒng)是很難顧及到舞臺的藝術(shù)效果的。這種模擬調(diào)光方式只能適應(yīng)于一些小型的演出活動。它利用電腦系統(tǒng)來完成整個燈光的控制，通過一條信號線就可同時輸出多路串 行數(shù)字信號，可以任意設(shè)置推桿與燈具之間的對應(yīng)關(guān)系。 電源部分電路 本設(shè)計共需要三組電源輸入： 5V 的系統(tǒng)電源、 的模擬電源、 的數(shù)字電源。彌補這一缺點最好的方法是再在后面加一級線性穩(wěn)壓。 圖中的 U2 為 ESD 保護芯片，可屏蔽人體靜電對核心芯片帶來的危害。 圖 RS232 通信電路 JTAG 接口電路 JTAG 為一種硬件仿真調(diào)試，需要配合 集成開發(fā)環(huán)境、 EasyJTAGH仿真器 、 HJTAG、 HFLASHER 一起使用。 液晶驅(qū)動電路如 錯誤 !未找到引用源。適應(yīng)于作為RGB LED 或 RGBA LED 的調(diào)色驅(qū)動。為適應(yīng)大電流燈具的要求，在 PCA9635 的外部仍添加了驅(qū)動電路，如 圖 所示。 為使藍色 LED 點亮，三極管 8550 的射極電壓 Ue 應(yīng)在 ∨ 以上，假設(shè) Ue為 ∨ ,則流過 R88 的電流 : 889233 R ..Ie ?? （ 21） 若取 Ie 為 4 mA ,則 R88 需小于 100Ω。 RS23 RS42 RS485 協(xié)議簡介 RS23 RS422 與 RS485 都是串行數(shù)據(jù)接口標(biāo)準(zhǔn)，最初都是由電子工業(yè)協(xié)會（ EIA）制訂并發(fā)布的， RS232 在 1962 年發(fā)布，命名為 EIA232E，作為工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，以保證不同廠家產(chǎn)品之間的兼容。為擴展應(yīng)用范圍， EIA 又于 1983 年在 RS422 基礎(chǔ)上制定了 RS485 標(biāo)準(zhǔn)，增加了多點、雙向通信能力，即允許多個發(fā)送器連接到同一條總線上，同時增加了發(fā)送器的驅(qū)動能力和沖突保護特性，擴展了總線共模范圍，后命名為 TIA/EIA485A 標(biāo)準(zhǔn)。 圖 RS485 接口電路 圖 中 U9 為 ESD 保護二極管，能有效保護 SP485R 芯片。上電時 SIN 輸出低電平， SP485R配置為輸入。 圖中使用到的 ADUM1201 為 ADI 公司推出的一款磁隔離芯片，它采用的icoupler 技術(shù)是基于芯片尺寸的變壓器。采用的是致遠電子推出一款高精度DCDC 電源模塊。 圖 從機地址選擇電路 注：用作主機時需斷開 J23。由設(shè)計要求分析可 知，主控制器需要完成人機交流與 DMX512 數(shù)據(jù)的發(fā)送，節(jié)點需要完成 DMX512 數(shù)據(jù)的接收與舞臺燈光的控制。對于節(jié)點來說， DMX512 數(shù)據(jù)的接收任務(wù)可放在 UART 中斷中處理，不會影響到控制的實時性，這樣節(jié)點即可采用前后臺系統(tǒng)也可采用實時操作系統(tǒng)。人機交流又可以劃分為三個任務(wù)：鍵盤掃描；人機界面；數(shù)據(jù)更新。 P0 和 P2 端口的中斷通道與外部中斷 3（ EINT3）相同。一旦有按鍵按下，系統(tǒng)中的其它任務(wù)都會停下來，包括數(shù)據(jù)發(fā)送任務(wù)。 圖 鍵盤掃描流程圖 在 μC/OSII 操作系統(tǒng)中只能使用間隔查詢方式，否則比查詢?nèi)蝿?wù)優(yōu)先級低的任務(wù)將得不到運行的機會。然后再次調(diào)用系統(tǒng)延時函數(shù)OSTimeDly(40)延時 秒，作為兩次按鍵的最小間隔時間。 為了簡化設(shè)計，將對這三個數(shù)據(jù)的修改程序直接融入到了液晶界面中。 程序清單 Xrate ++。 /* 獲取節(jié)點地址設(shè)置 */ changedadr = i + ADRMAP[nightnum1][page5sig1]。 數(shù)組 ADRMAP 是根據(jù)從機的硬件連接方式而預(yù)設(shè)的地址偏移量。一類效果控制器并不對調(diào)光數(shù)據(jù)做修改，只發(fā)出命令字，而由節(jié)點接收到命令字后做出相應(yīng)的變換。 在做出具體的效果變換之前，需要先完成效果編號 vision、效果速度visionspeed 的設(shè)置。 程序清單 為在效果做出變換時 ， 對 changedsig、 changeddata、 chagedadr做出的相應(yīng)設(shè)置。 /*四個節(jié)點均需修改命令字 */ changeddata = vision|(((visionspeed1)1)3)。 現(xiàn)場功能的實現(xiàn)及其方案分析 現(xiàn)場功能的實現(xiàn)依賴于現(xiàn)場數(shù)據(jù)的存儲，本設(shè)計所使用的 TinyARM T23 核心芯片為 LPC2366，核心板上配有 FM24C02（ EEPROM），數(shù)據(jù)的存儲有兩種方案： (10) 使用 LPC2300 系列的 IAP（在應(yīng)用編程）功能，將現(xiàn)場數(shù)據(jù)存至LPC2366 的 Flash 中； (11) 使用 FM24C02。但是， Flash 的使用次數(shù)是有限的，對于在舞臺應(yīng)用來說，現(xiàn)場數(shù)據(jù)的存儲比較頻繁，所以使用片內(nèi) Flash 并不明智。如果設(shè)計的是 4 個節(jié)點，每個節(jié)點需要 13 字節(jié)的數(shù)據(jù)，那么一個現(xiàn)場需要 52 個字節(jié)。 地址設(shè)置 地址設(shè)置的目的是為了讓控制器知道自己應(yīng)該修改的是 DMX512 中的哪個位置的數(shù)據(jù)，建立一個節(jié)點號與節(jié)點地址之間的映射關(guān)系，并且還要能實現(xiàn)設(shè)置信息的