本文關(guān)鍵詞：基于DMX512的智能燈光控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：不可否認(rèn)的是近年來(lái)在經(jīng)濟(jì)水平高速發(fā)展的同時(shí),人們?cè)絹?lái)越追求生活品質(zhì),尤其關(guān)注城市文明建設(shè)。因此加強(qiáng)城市夜間形象建設(shè)、豐富城市夜間形象也成為各地政府的工作重點(diǎn)之一。而豐富的燈光語(yǔ)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(yíng)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(shí)掌握照明系統(tǒng)情況的優(yōu)勢(shì)。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(lái)越重要,如何解決現(xiàn)有系統(tǒng)存在的問(wèn)題,使其性能得到改善、功能得到完善、缺陷得到彌補(bǔ)、易用性得到強(qiáng)化,具有深遠(yuǎn)的意義。本文主要針對(duì)基于DMX512的智能燈光控制系統(tǒng)現(xiàn)存不足進(jìn)行了研究與設(shè)計(jì),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(shù)方案與原型系統(tǒng)。文章首先介紹LED照明技術(shù)的研究背景、研究意義及國(guó)內(nèi)外相關(guān)技術(shù)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(shè)計(jì)的技術(shù)基礎(chǔ),主要介紹了基于DMX512的智能燈光控制系統(tǒng)在設(shè)計(jì)過(guò)程中涉及到的軟硬件技術(shù);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(gòu)設(shè)計(jì),介紹了各部分間的工作關(guān)系,并列舉了設(shè)計(jì)過(guò)程中所產(chǎn)生的技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn);接下來(lái),從硬件設(shè)計(jì)入手,著重分析了智能燈光控制系統(tǒng)中的概要設(shè)計(jì)、硬件設(shè)計(jì)及相關(guān)的詳細(xì)設(shè)計(jì);再接下來(lái),以軟件設(shè)計(jì)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(jié)構(gòu)和實(shí)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(chǎng)景編排軟件及用戶界面設(shè)計(jì)等;此外,簡(jiǎn)述了系統(tǒng)重要部分的調(diào)試過(guò)程,并介紹了調(diào)試時(shí)遇到的問(wèn)題及解決方法;最后,文章對(duì)論文所做的工作進(jìn)行了總結(jié),評(píng)價(jià)了在設(shè)計(jì)過(guò)程中取得的成果以及設(shè)計(jì)中存在的不足之處,對(duì)該控制系統(tǒng)的后續(xù)功能擴(kuò)展提出了自己的看法。整個(gè)智能燈光控制系統(tǒng)主要由下位機(jī)控制器和上位機(jī)軟件2部分組成。上位機(jī)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(jī)控制播放等功能,實(shí)際使用時(shí)可以將控制器通過(guò)網(wǎng)絡(luò)語(yǔ)上位機(jī)相連以實(shí)現(xiàn)聯(lián)機(jī)播放,也可以將上位機(jī)軟件處理過(guò)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(shí)現(xiàn)脫機(jī)播放。單臺(tái)控制器可以輸出8路DMX512信號(hào),每路信號(hào)可以搭載170個(gè)RGB全彩燈或512個(gè)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(jī)播放時(shí)下位機(jī)控制器還可用作主控或者分控,主控和分控通過(guò)自組局域網(wǎng)相連,具有帶寬高、干擾少的特點(diǎn),并通過(guò)GPS進(jìn)行時(shí)間同步,能夠滿足超大規(guī)模組合畫面播放實(shí)時(shí)性、同步性的要求。
【關(guān)鍵詞】：DMX512協(xié)議 時(shí)間同步 下位機(jī)控制器 景觀燈 上位機(jī)軟件
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：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(shù)12-13
• 1.1.2 課題研究意義13
• 1.2 景觀亮化系統(tǒng)的國(guó)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(jié)構(gòu)安排15-16
• 第二章 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的技術(shù)基礎(chǔ)16-23
• 2.1 嵌入式系統(tǒng)技術(shù)16-19
• 2.1.1 嵌入式系統(tǒng)技術(shù)簡(jiǎn)介16-18
• 2.1.2 嵌入式系統(tǒng)技術(shù)在本系統(tǒng)中的應(yīng)用18-19
• 2.2 硬件接口技術(shù)在本系統(tǒng)中的應(yīng)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(jiǎn)介20
• 2.3.2 分布式控制系統(tǒng)簡(jiǎn)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(yīng)用21
• 2.4 上位機(jī)軟件技術(shù)21-22
• 2.4.1 上位機(jī)軟件技術(shù)簡(jiǎn)介21
• 2.4.2 上位機(jī)軟件技術(shù)在本系統(tǒng)中的應(yīng)用21-22
• 2.5 本章小結(jié)22-23
• 第三章 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案23-27
• 3.1 總體設(shè)計(jì)目標(biāo)23
• 3.2 系統(tǒng)總體架構(gòu)分析23-25
• 3.3 關(guān)鍵技術(shù)25-26
• 3.4 本章小結(jié)26-27
• 第四章 硬件設(shè)計(jì)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(jiǎn)介29-30
• 4.1.2 主控板總體架構(gòu)30
• 4.1.3 最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)30-32
• 4.1.4 功能模塊電路設(shè)計(jì)32-41
• 4.1.4.1 存儲(chǔ)體設(shè)計(jì)32-34
• 4.1.4.2 以太網(wǎng)接口電路設(shè)計(jì)34-35
• 4.1.4.3 GPS模塊電路設(shè)計(jì)35
• 4.1.4.4 SD卡接口電路設(shè)計(jì)35-36
• 4.1.4.5 LCD屏接口電路設(shè)計(jì)36-37
• 4.1.4.6 撥碼開關(guān)37
• 4.1.4.7 JTAG接口設(shè)計(jì)37-38
• 4.1.4.8 Debug接口設(shè)計(jì)38
• 4.1.4.9 RTC時(shí)鐘電路設(shè)計(jì)38-39
• 4.1.4.10 電源設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)42-44
• 4.2.4 功能模塊電路設(shè)計(jì)44-46
• 4.2.4.1 網(wǎng)絡(luò)變壓器44-45
• 4.2.4.2 電源設(shè)計(jì)45-46
• 4.3 驅(qū)動(dòng)板46-48
• 4.3.1 電路構(gòu)成46
• 4.3.2 電平轉(zhuǎn)換電路46-47
• 4.3.3 RS485驅(qū)動(dòng)47
• 4.3.4 ESD保護(hù)電路47-48
• 4.4 電源模塊48
• 4.5 本章小結(jié)48-49
• 第五章 軟件設(shè)計(jì)49-77
• 5.1 控制器軟件設(shè)計(jì)49-65
• 5.1.1 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議模塊50-54
• 5.1.2 DMX512數(shù)據(jù)模塊54-57
• 5.1.3 脫機(jī)播放模塊57-60
• 5.1.4 聯(lián)機(jī)播放模塊60-62
• 5.1.5 文件傳輸模塊62
• 5.1.6 網(wǎng)絡(luò)升級(jí)模塊62-65
• 5.2 上位機(jī)軟件設(shè)計(jì)65-76
• 5.2.1 布線管理67-70
• 5.2.2 項(xiàng)目管理70-71
• 5.2.3 播放管理71-73
• 5.2.4 脫機(jī)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(jié)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(jī)播放功能調(diào)試79-81
• 6.3 脫機(jī)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(jī)播放功能調(diào)試82-83
• 6.6 存在的問(wèn)題及解決情況83-84
• 6.6.1 GPS時(shí)間同步無(wú)法達(dá)到精度要求83
• 6.6.2 播放時(shí)LED景觀燈頻繁閃爍83-84
• 6.6.3 SD卡數(shù)據(jù)讀取出錯(cuò)84
• 6.6.4 脫機(jī)播放死機(jī)84
• 6.6.5 部分操作前需要停止脫機(jī)播放84
• 6.7 沙盤演示場(chǎng)景84-85
• 6.8 本章小結(jié)85-86
• 第七章 總結(jié)與展望86-88
• 7.1 全文總結(jié)86
• 7.2 后續(xù)工作展望86-88
• 致謝88-89
• 參考文獻(xiàn)89-91
• 攻讀碩士學(xué)位期間取得的成果91-92
• 附錄1 實(shí)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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本文編號(hào)：265432