Usb dmx 512 контроллер своими руками

DMX512 Контроллер на 40 каналов

Решил опубликовать интересное устройство, которое заинтересует довольно обширный круг людей. Речь пойдет о DMX-контроллере своими руками.

Данное устройство реализовано на микроконтроллере ATmega64A. Тактируется мк от кварцевого резонатора на 16 MHz , тактовая частота выбрана максимальной по документации , так как многоканальный программный ШИМ очень сильно загружает процессор , и реализовать высокочастотный ШИМ представляет трудность на низких тактовых частотах. В данной прошивке ШИМ работает на частоте 79Гц , потому как при более высокой частоте уже перестает работать usart интерфейс, и данные по dmx уже не принимаются .

Принцип работы программы очень прост :

Тут я не буду детально рассказывать о протоколе dmx512 и о физической шине rs485. Эту информацию можно найти в интернете.

В прерывании usart определяется ошибка приема данных , это сигнализирует мастер о начале пакета (команда BREAK 44us=>) . Следующий этап : в прерывании usart ловится MAB длительностью 4us и затем start bit с нулевым значением и только после этого программа принимает сами данные диммеров , и складывает в массив последовательно начиная с 0 ячейки. Затем в прерывании таймера этот массив сравнивается с программным таймером каждого канала и выполняется либо включение цифрового выхода , либо выключение. Также в этом прерывании выполняется адресация диммеров .

Работает это следующим образом: Если например задан адрес 10 для диммера , то буфер сравнивается с таймерами начиная с 10 адреса . Таймер 1 с буфером 10 , таймер 2 с буфером 11 и т.д. Можно конечно было чуток оптимизировать расход озу микроконтроллера, но это не имеет смысла , ресурсов в МК предостаточно.

Программируется контроллер не переключателями как в стандартных приборах , а прямо через тот же кабель и dmx передатчик. Для этого в основном цикле программы проверяется флаг занятости шины dmx. Определяется программно . Если команды BREAK не было (флаг = 0) то значит dmx не занят пока что, и АТ команды можно принимать .
Сделано так по нескольким причинам : 1 устройство будет закрыто в щитке и доступа к нему не будет, а адрес возможно нужно будет периодически менять, без вскрытия щитка. Вторая причина , это наличие уже готовых заводских плат идеально подходящих для данного проекта .

Тестировалось данное устройство в программе Freestyler и на приемопередатчике USB <>rs485 с чипом FT232 . Для программирования данного устройства нужно использовать как раз такой преобразователь (с двухсторонней передачей данных) у обычных dmx «свистков» выпилено физически прием данных. Хотя , можно и стандартным dmx шнурком запрограммировать плату . Только пользователь не узнает ответ от платы с подтверждением.

Самая нижняя схема (на МК ATmega8A) представляет собой «конфигуратор» , который может задавать предустановленные значения уровней яркости . Всего их 10шт.
В следующей версии будет создана прошивка для конфигуратора.
Плату можно с легкостью прошить программатором со стандартным ISP 6pin коннектором , или 10 пиновым коннектором , но подключенным через переходник к плате.
Фьюзы следующие :

Аппаратная часть поддерживает установку приемопередатчика на 433МГц HC-12 или WiFi ESP-01 (ESP8266), программно не реализовано в текущей версии. При необходимости индивидуально можно этот функционал добавить. К примеру управление контроллером через WiFi с веб интерфейсом , или по MQTT протоколу.

Демонстрационная прошивка работы устройства имеет полноценный функционал и на ее основе можно собирать и развертывать последовательно огромное количество каналов «диммеров» , к примеру , можно свободно собрать 10шт. таких плат и получится 320 каналов диммеров и 80 1 битных каналов , для строба или вкл./выкл. нагрузки.
Есть также прошивка на 40 чистых каналов диммеров (тут не публикую) у нее чуть ниже частота ШИМ (около 59Гц ) и она тоже прекрасно работает.

Фото собранного устройства:

Для перепрограммирования DMX контроллера , необходимо закрыть программу управления (Freestyler к примеру если ее используете) а запустить предварительно установленную программу Терминал (например бесплатную Terminal 1.9b)

открыть ком порт который использует DMX переходник , например СОМ2 и настроить скорость обмена 250000 бод.

АТ команды для перепрограммирования адреса и прочих опций DMX контроллера следующие:

AT+REV? — версия программного обеспечения.
ответ платы такой:
REV 1.0
DEC 2018
autor: Artem Ugrimov

AT+TEST> — тестовая команда , включение всех выходов на 1 секунду. Для проверки исправности силовой части контроллера и т.д.
ответ платы такой: TEST_OK! если команда успешно принята и выполнена.

AT+PWM_SET> — тестовая команда , проверка регулятора ШИМ . После стрелки нужно дописать число от 0 до 255. Например: AT+PWM_SET>25 . Отправив эту команду на всех каналах установится значение ШИМ 25. На 8 1 битных каналах установится максимальное свечение так как лог.0 считается если значение регистра меньше 10 , а лог.1 если больше 10.
ответ такой: PWM_OK=25, или PWM_ERR если ошибка.

AT+CONFIG> — Команда для смены адреса контроллера. По умолчанию адрес = 0. Для смены адреса нужно отправить значение (от 1 до 511) адреса в таком формате: AT+CONFIG>48 .
ответ такой: AT+CONFIG>OK! — если успешно , и ADDR_SET_OK=Х если ошибка . Х возвращенное значение , которое было принято.

Список компонентов, схемы, герберы и прошивку можно скачать ниже

Источник

Реализация управления по DMX своими руками

DMX или же DMX-512 является стандартом, применяемым для управления световым оборудованием. Он позволяет управлять по одной линии связи одновременно 512 каналами. По каждому из каналов передаётся только один параметр прибора. К таким параметрам обычно относят: цвет светового луча, яркость лампы, число вспышек в режиме стробирования, поворот зеркала (либо всего прибора) по горизонтали, поворот зеркала (либо всего прибора) по вертикали, номер гобо-трафарета. В сложных приборах так же контролируется фокус луча и рассеивание (фрост). Каждый прибор имеет определённое количество управляемых дистанционно параметров и занимает соответствующее количество каналов в пространстве DMX512.

В настоящее время большинство именитых фирм, занимающихся выпуском концертного света, выпускают адаптеры USB для управления оборудованием непосредственно с собственного программного обеспечения, в обход аппаратных пультов. Цена таких устройств естественно велика.
В своё время, интересуясь этим вопросом, я не смог найти в рунете статьи, раскрывающей возможность создания преобразователей USB-DMX «на коленке». Поэтому, в данном топике хочу привести несколько вариантов реализации преобразователя USB-DMX своими руками, для последующего использования с одним из Open-Source продуктов. Оговорюсь сразу, что данные устройства могут быть не совместимы с некоторым световым оборудованием.

Вариант первый — всеми любимая FTDI.

DMX-512 в своей основе имеет не что иное, как стандарт RS-485, поэтому возможна реализация по средствам микросхемы FT232 и буферов RS-485. Одно из таких устройств предлагает фирма Enttec.
Электрическая схема с официального сайта базируется на FT232BM, требующей отдельную микросхему EEROM. Думаю, что замена на FT232R не повлияет на качество. Тем более что в интернете проскакивают такие реализации.

Непосредственно в даташите на FT232 имеется схема преобразователя USB — RS-485, но как показала практика она не подходит, возможно дело в несогласованности линии.

Вариант второй — микроконтроллер.

Таких устройств в интернете встречается немало. Выделю лишь два, имеющие полный комплект документации:
— Самый известный из преобразователей (реализован на AVR) — MINI-DMX. Думаю, что желающие смогут с легкостью доработать его, добавив USB интерфейс.

— Реализация на микроконтроллере PIC с сайта dmx512-online. Непосредственные ссылки на электрическую схему и руководство по прошивке.

Вариант третий — копии существующих устройств.
Найти открытых схем и исходников прошивок мне так и не удалось. Логика подсказывает, что внутри такие устройства имеют так же микроконтроллер или как максимум DSP. Уже готовые реализации во всю продают наши умельцы, например на форуме Vegalab. Если кто-то из хабражителей располагает схематикой и прошивками и готов ими поделиться, буду очень признателен.
Для работы с приведенными выше преобразователями подходят программы:
— Free Styler;
— DMX Control.

К сожалению, данные программы не обладают такой хорошей 3D визуализацией как фирменные продукты, но имею большую базу оборудования, что упрощает настройку в части назначения DMX каналов.

В заключение добавлю, что для того чтобы обезопасить себя от повреждения компьютера лучше включить в схему преобразователей USB-DMX гальванические развязки. Особенно это актуально при работе в нелегких сценических условиях. Сжечь материнскую плату в середине концерта удовольствие неприятное.

Источник

Разделы

Поделиться .
• Google+
• Twitter
• LinkedIn
• Facebook
• Pinterest
• Telegram

UDMX коборочка управления по DMX512

Пожалуй самый доступный и простенький USB DMX интерфейс для FreeStyler, QLC+. Работает под операционными системами XP, Vista, 7 (32bit и 64bit). Интерфейс работает с драйверами UDMX. По сути это маленькая версия шнурка UDMX. Может выручить на мероприятии если отказал пульт или контроллер.

Драйвера для 32/64

Где купить UDMX

Собрать UDMX контроллер своими руками

Для тех кто хочет собрать свой dmx интерфейс своими руками, можете посмотреть UDMX контроллер своими руками на основе Atmega8

AVLDIY DMX512 BOX HD512

Отлично работает с Freestyller,QLC+. Дороже простых интерфейсов UDMX, OpenDMX. Интерфейс имеет хорошую поддержку разработчиков. Под коробочку выпускается множество плагинов для работы с другими программами. Устройство работает под Win 7, 8, 10. Операционными системами на архитектуре x32 и x64.

Программы для HD 512

Где купить

Авторы свои устройства продают только на Aliexpress AVLDIY BOX HD512

Читайте также

Как подключить приборы в единую сеть DMX 512? В статье — Организация DMX 512 сети

Обсуждение

ПОДСКАЖИТЕ плиз. вы пишете: AVLDIY DMX512 BOX HD512 Отлично работает с Freestyller,QLC+. Дороже простых интерфейсов UDMX, OpenDMX.

Читайте также:  Как красиво собрать бусы своими руками

каким образом добавить HD512 в QLC+ . Какой плагин грузить? Официально не поддерживают QLC+, разработчик говорит что с программой QLC+ не работает

Полужирныйздравствуйте.установил Freestuler прописал приборы.не могу прописать silver star Indigo 5000xs.пишу все по мануалу и не выходит.может подскажете где найти или купить библиотеку silverstar или хотя бы данного прибора

Подскажите, какой приборчик будет работать с Маком или с айфоном?

Источник

USB-DMX

В последнее время все чаще используется художественная подсветка зданий и сооружений. Большой популярностью пользуются так называемые «поющие фонтаны» и разноцветная подсветка фасада здания. Так-же почти все световые приборы ночных клубов, дискотек, баров (сканеры, головы, стробоскопы, диммеры, и т.д.) предполагают наличие DMX-контроллеров. С управлением такого класса устройств используют DMX Manager. В продаже представлен большой выбор осветительных приборов такого предназначения, но при некоторых знаниях, можно собрать USB-DMX самому.

К преимуществам применения программно-аппаратного комплекса по сравнению с некомпьютерными DMX-контроллерами, относится простота управления световыми приборами, более простое создание сцен, большая функциональность, а также многократно превышающая по объемам память. Между прочим, DMX-512 в своей основе имеет стандарт RS-485. И данный USB-DMX выполнен на основе микросхемы FT232. Вот схема устройства USB-DMX.

Схема собрана на маленькой плате, которая помещена в XLR разъем. Все элементы для поверхностного монтажа. Светодиоды не устанавливал, так как не хватило места в штекере.

Печатную плату в формате Lay можно скачать здесь

В документации по DMX512 есть ограничения не только по длине линий, но и по количеству подключаемых приборов. Насколько я помню, это 72 прибора. Стандарт DMX 512 предусматривает линии не более 1.5 км. Если надо больше — нужно устанавливать повторители. Автор: Romick_Калуга.

Источник

Разделы

Поделиться .
• Google+
• Twitter
• LinkedIn
• Facebook
• Pinterest
• Telegram

В этой статье будет описано как сделать приемник DMX 512 на микроконтроллере PIC а именно на PIC16F1823. Схема работы устройства практически ничем не отличается от других устройств на контроллерах приведенных на нашем сайте. Устройство работает на полевых транзисторах MOSFET 1) , открывает транзисторы ШИМ от контроллера, ничего сверхестественного как и в других схемах здесь нет. Устройство может работать на любом заданном адресе в диапазоне адресов 512, и использовать 4 канала управления. Транзисторы могут управлять нагрузкой светодиодных ламп или сервомоторов или чего пожелаете по шагу диммирования равному 255 или по цифровому включение/выключение канала.

Возможности

Выходы могут управлять LED модулями, LED лентами, лампами низкого напряжения до 35 Вт.

Схема

Схема наложения компонентов на плату

Готовая плата

Печатная плата для травления

Верхняя сторона

Нижняя сторона

Используемые компоненты

Элемент	Свойства
R1,R2,R3,R4	120R 0.125 Ватт резистор
R5,R6,R7,R8,R10,R11	10K 0.125 Ватт резистор
R12	330R 0.125 Ватт резистор
R13	120R ( 0.25В или на 0.5 Ватт) резистор
R14	1K0 0.125 Ватт резистор
R9	не используется
0.125 (1/8) Ватт указанны для хорошего умещения на плате.
C1	330nF конденсатор (5mm шаг) (или на 470nF)
C2,C3,C5	100nF керамический конденсатор (2.5mm шаг)
C4	не используется
D1-D11	1N4148 диод
IC1	PIC16F1823-I/P (Контроллер программируемый DMX прошивкой)
IC2	78L05 регулятор напряжения
IC3	MAX481 (микросхема на основе RS485 протокола)
IC4	HCF4017B
Q1,Q2,Q3,Q4	STP20NF06L логический N-MOSFET (STP36NF06L альтернатива)
LED1	5mm LED светодиод зеленый
SW1	10-ти канальный DIP переключатель 6)
CN1	5-pin 0.1» header (not used)
ICSP 5-pin 0.1« header (not used)
CN2	2-pin 0.1» header (not used)
JP1	2-pin 0.1« header
TERM	2-pin 0.1» header
2,54mm jumper links for shorting JP1 / TERM header
DMXin 3-way, 5mm, screw-terminal
Power-in terminal block 4-way, 5mm, screw-terminal, 16 amp (2 x 2-way end stackable)
Channel output terminal block 8-way, 5mm, screw-terminal, 16 amp (4 x 2-way end stackable)
IC1 сокет	14 пиновый DIP сокет
IC3 socket	8 пиновый DIP сокет
IC4 socket

Альтернативная замена компонентов

Резистор R13 и все другие резисторы 0.125 (1/8) могут быть замещены своими, главное чтобы хватило места.

Выходные мосфеты Q1-Q4 STP36NF06L или STP20NF06L могут быть замещены на свои, но с последующим радактированием выходного логического уровня контроллера в прошивки под свои транзисторы.

Альтернатива RS-485 приемника, IC3.

Установка элементов на плату

1. При пайке полевых элементов(Q1,2,3,4) и других компонентов IC’s 1,3, 4 желательно использовать антистатик. Самый лучший вариант, это использовать паяльную станцию. Вы получите антистатическую защиту (полезно при пайке полевых элементов и других капризных бяк). Если же нет паяльной станции не растраивайтесь, можно самостоятельно доработать станцию / паяльник: заземление жала в большинстве случаев помогает. Это конечно не та антистатика, которая есть в навороченных станциях, но помогает не хуже.

2.Делаем перемычку, или спаиваем между собой два контакта RA4-RE как показано на картинке.

3. Припаиваем резисторы на нашу плату.

Резистор 0.125 довольно маленький, и цветные полосы на нем очень плохо читаемы.(Сопротивление резисторов, номинал можно проверить мультиметром.)

— 120R [коричневый — красный — коричневый — золотой] R1, R2, R3, R4

— 120R [коричневый — красный — коричневый — золотой] R13 (R13 является больше 0,25 Вт резистором)

— 330R [оранжевый — оранжевый — коричневый — золотой] R12

— 1K0 [коричневый — черный Красное — золото] R14

— 10K [коричневый — черный-оранжевый — золото] R5, R6, R7, R8, R10, R11

Резистор R9 не используется в этом проекте.

4. Припаяем наши диоды D1 по D11. Это все тот же тип диодов 1N4148

5. Установите три 100nF конденсатора на С2, С3 и С5.

6. Установить мосфеты Q1,Q2,Q3,Q4

Установка транзисторов

Повторить для каждого транзистора

Специально под транзисторами находится небольшое поле меди. Это будет служить как теплоотвод от транзистора, который будет проводить ток до 12 ампер.

7. Установите три гнезда IC на печатной плате. Убедитесь, что все штифты проходят через отверстия в печатной плате и убедитесь, что ни один из контактов не согнут под сокет перед пайкой.

8. Установите регулятор напряжения 78L05 на печатную плату.

9. Установить на место 330nF конденсатор С1. Отмечен как .33J63 (альтернативна 470nF)

10. Установить светодиод.

11. Припаять 2-х контактные разьемы JP1(DMX-Config) и TERM

12. Припаять 10-полосный DIP-переключатель. Убедитесь в том, чтобы установить его так, что переключатель «ON» положении находится ближе всего к краю печатной платы, как показано на фото.

13. Установить 5мм винт клеммные колодки к печатной плате.

14. На обратной стороне печатной платы имеется короткая перемычка открытой меди между концевыми блоками. Необходимо пропаять оловом эту перемычку.

Перед установкой трех IC элементов в гнезда, проверьте 5 вольт питания к плате. Подключите подходящий источник питания постоянного тока + VB и GND соединений клеммной колодки разъема питания. Выходное напряжение источника питания должно быть в диапазоне от 9 до 18 вольт. Измерьте напряжение в контрольной точке 5 вольт на печатной плате, как показано на фото.

Измеренное здесь напряжение должно находиться в диапазоне от 4,8 вольт и 5,2 вольт. Если оно не находится в пределах этого диапазона нужно устранить неисправность. После того, как питание 5 вольт было проверено и работает правильно, отключить питание, прежде чем продолжить.

15 Установите три микросхемы в гнезда на плате

IC1 представляет собой 14-контактный элемент, обозначенный PIC16F1823 IC3 является 8-контактный элемент, обозначенный SP485 IC4 представляет собой 16-контактный элемент, обозначенный HCF4017BE Установите каждый IC в свое гнездо. Поскольку каждая микросхема имеет различное количество контактов имеется только один разъем, который соответствует каждому устройству.

Управляющие клемы на плате требуется вход источника питания в диапазоне от 9 вольт до 18 вольт постоянного тока. Это клемы + VB и GND на клеммной 4-полосной колодке.

Если канал Выходы работают в 9 вольт до 18 вольт необходимо поставить перемычку LK1 она подключает вход питания на вход питания самой управляющей электроники с выхода + VF на клему + VB, убирая необходимость в двух источников питания или дополнительных проводов на выводах разъемов.

Напряжение на LK1 должно находится в диапазоне 9-18 вольт. Ниже 9 вольт плата не будет работать правильно. Больше 18 вольт могут сгореть компоненты на плате.

Схема подключения к плате

Подключение разьема

Параметры и режимы устройства

Плата DMX имеет конфигурируемые пользователем режимы работы, как? Будет кратко изложено ниже.

Режим вывода привода

Выходы могут быть сконфигурированы для работы в режиме ШИМ или цифровом режиме. Каждый канал может быть индивидуально настроен для работы в любом PWM или цифровом режиме. В режиме ШИМ выходной канал работает с 8 битным ШИМ — сигналом на частоте 200 Гц. DMX значения канала выглядит так 0 = 0% до 255 = 100% В цифровом режиме выходной канал либо включен , либо выключен.

В Цифровом режиме контролер ведет себя следующим способом:

Спареный режим При включенном режиме все четыре выхода управляются одним DMX каналом.

Нет сигнала DMX В этом режиме контролер не получив сигнал(или неверные данные) может сбрасывать шим(выключать выходы) или оставаться в их последнем рабочим состоянии до потери сигнала. Есть возможность задать цикл на ШИМ, для плавного затухания на выходах до 0%. Время до Когда водитель прекращает получать достоверные данные DMX выходы могут быть сконфигурированы либо оставаться в их нынешнем состоянии / поддержания цикла ШИМ — сигнала, или отключить / установить цикл ШИМ — сигнала до 0%. Время от последнего рабочего пакета до полной отстановки составляет 1,5 секунды(т.е не получив пакетов до 1,5 сек контроллер сбрасывает шим/оставляет выходы на последнем значении).

DMX адрес первого канала Может быть установлен от 1 до 509.

Методы настройки режимов работы контролера Драйвер может быть сконфигурирован с использованием следующих методов:

Индикаторы приема DMX и их расшифровка

В прошивке заложены статусы приема данных DMX сигнала.

Источник

Читайте также:  Изготовление станка для блоков своими руками чертежи