一种RS485转DMX512协议转换网关电路的制作方法

一种rs485转dmx512协议转换网关电路
技术领域
1.本实用新型涉及通信电路技术领域，尤其涉及一种rs485转dmx512协议转换网关电路。


背景技术：

2.当前市面上的智能照明技术多以单色调光技术为主。当灯光控制数量多的情况下，控制成本增加，且控制调试编程难度大。dmx512灯控协议主要用于舞台灯具的控制，经过多年的发展，为适用舞台炫彩效果的要求，在调光调色上功能强大调试方便，且配套灯具产业链丰富，对应灯具成本低、质量好。
3.rs485转dmx512协议网关，实现了将舞台灯光技术引入到传统智能照明。打通了传统智能照明协议接口和舞台灯光控制协议接口的对接。使舞台灯具的简单控制和低廉成本，在传统的灯光照明中得以发挥作用。
4.市面上大部分的dmx512协议网关，在dmx512信号处理上采用的是非隔离、光电隔离电路或第三方一体化模块电路。非隔离电路稳定性差，容易出现信号干扰和丢失数据包问题。光电隔离电路性能稳定，但光电隔离器、通信器，需要单独使用元器件，使用元器件较多，占用电路板空间大，带来了空间和材料的浪费。第三方的一体化模块成本高昂，且无法二次开发修改电路。


技术实现要素：

5.本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种rs485转dmx512协议转换网关电路。
6.本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种rs485转dmx512 协议转换网关电路，包括485通信隔离电路、协议解码处理电路和磁耦合 dmx512通信隔离电路，所述485通信隔离电路的输入端接入485控制信号，所述485通信隔离电路的输出端与所述协议解码处理电路的输入端电连接，所述协议解码处理电路的输出端与所述磁耦合dmx512通信隔离电路的输入端电连接，所述磁耦合dmx512通信隔离电路的输出端输出dmx512信号至被控设备。
7.本实用新型的有益效果是：本实用新型的rs485转dmx512协议转换网关电路，通过磁耦合dmx512通信隔离电路，实现了通信电路物理上的完全隔离，避免电路上的干扰问题，使得通信稳定可靠，整个电路体积小，使用元器件少，同时降低了电路复杂度，使设备的生产组装难度降低，提升了品控质量，方便在同体积设备空间下，布置更多的dmx512硬件端口，方便了大型灯光现场的使用，降低了现场施工布线难度。
8.在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进：
9.进一步：所述磁耦合dmx512通信隔离电路包括磁耦合芯片u12、电阻匹配电路和高能脉冲防护电路，所述磁耦合芯片u12的数据接收端与所述协议解码处理电路的数据输出端电连接，所述磁耦合芯片u12的接地端接地，所述磁耦合芯片u12的两个电源输入端分别
接入vcc3.3v和vcc5v电源，所述磁耦合芯片u12的同相输出端和反相输出端分别与所述电阻匹配电路的两个输入端对应电连接，所述电阻匹配电路的两个输出端分别与所述高能脉冲防护电路的两个输入端对应电连接，所述高能脉冲防护电路的两个输出端对外输出dmx512信号。
10.上述进一步方案的有益效果是：通过磁耦合芯片u12可以起到电气隔离的作用，在内部实现了物理上的电路隔离，通过所述电阻匹配电路实现电阻匹配，并且实现dmx512的差分信号输出，通过所述高能脉冲防护电路可以防止外部高能脉冲影响，在极端恶劣情况下(如雷击或高压脉冲等)可以抵御恶劣干扰信号，保证了系统的稳定运行。
11.进一步：所述磁耦合芯片u12采用型号为adm2483的差分总线收发器芯片。
12.进一步：所述电阻匹配电路包括电阻r26、电阻r27、电阻r28、电阻 r29和电阻r31，所述磁耦合芯片u12的同相输出端通过所述电阻r31与电源vcc5v电连接，所述磁耦合芯片u12的同相输出端与反相输出端之间电连接有所述电阻r28，所述磁耦合芯片u12的同相输出端通过所述电阻r29与所述高能脉冲防护电路的一个输入端电连接，所述磁耦合芯片u12的反相输出端通过所述电阻r26与接地，所述磁耦合芯片u12的反相输出端与所述高能脉冲防护电路的另一个输入端电连接。
13.上述进一步方案的有益效果是：通过所述电阻r26、电阻r27、电阻r28、电阻r29和电阻r31形成电阻匹配网络，用来调整整个电路的输出信号电平，使其输出的信号电平与被控设备相匹配，电阻匹配电路结构简单，体积小。
14.进一步：所述高能脉冲防护电路包括保险丝ppt5、保险丝ppt6、双向瞬变抑制二极管d15和双向瞬变抑制二极管d16，所述电阻匹配电路的一个输出端通过所述保险丝ppt5与所述双向瞬变抑制二极管d15的一端电连接，所述电阻匹配电路的另一个输出端通过所述保险丝ppt6与所述双向瞬变抑制二极管d16的一端电连接，所述双向瞬变抑制二极管d15的另一端和双向瞬变抑制二极管d16的另一端接地。
15.上述进一步方案的有益效果是：通过设置所述保险丝ppt5、保险丝ppt6、双向瞬变抑制二极管d15和双向瞬变抑制二极管d16，可以防止外部高能脉冲的冲击，在极端恶劣情况下(如雷击或高压脉冲等)可以抵御恶劣干扰信号，保证了系统的稳定运行。
16.进一步：所述的rs485转dmx512协议转换网关电路还包括存储器，所述协议解码处理电路与存储器电连接，并读取所述存储器内存储的预设参数对隔离后的485控制信号进行解码处理。
17.上述进一步方案的有益效果是：通过所述存储器，可以便于灵活设置预设参数，从而方便所述协议解码处理电路读取，并根据预设参数对隔离后的 485控制信号进行解码处理，得到差分信号。
18.进一步：所述485通信隔离电路采用型号为td301m485的隔离模块芯片。
19.进一步：所述协议解码处理电路采用固化功能的stm32f103系列处理器芯片。
附图说明
20.图1为本实用新型一实施例的rs485转dmx512协议转换网关电路的结构示意图；
21.图2为本实用新型一实施例的磁耦合dmx512通信隔离电路的电路示意图。
具体实施方式
22.以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。
23.如图1所示，一种rs485转dmx512协议转换网关电路，包括485通信隔离电路、协议解码处理电路和磁耦合dmx512通信隔离电路，所述485通信隔离电路的输入端接入485控制信号，所述485通信隔离电路的输出端与所述协议解码处理电路的输入端电连接，所述协议解码处理电路的输出端与所述磁耦合dmx512通信隔离电路的输入端电连接，所述磁耦合dmx512通信隔离电路的输出端输出dmx512信号至被控设备。
24.本实用新型的rs485转dmx512协议转换网关电路，通过磁耦合dmx512 通信隔离电路，实现了通信电路物理上的完全隔离，避免电路上的干扰问题，使得通信稳定可靠，整个电路体积小，使用元器件少，同时降低了电路复杂度，使设备的生产组装难度降低，提升了品控质量，方便在同体积设备空间下，布置更多的dmx512硬件端口，方便了大型灯光现场的使用，降低了现场施工布线难道。
25.如图2所示，在本实用新型的一个或多个实施例中，所述磁耦合dmx512 通信隔离电路包括磁耦合芯片u12、电阻匹配电路和高能脉冲防护电路，所述磁耦合芯片u12的数据接收端与所述协议解码处理电路的数据输出端电连接，所述磁耦合芯片u12的接地端接地，所述磁耦合芯片u12的两个电源输入端vdd1和vdd2分别接入vcc3.3v和vcc5v电源，所述磁耦合芯片u12的同相输出端和反相输出端分别与所述电阻匹配电路的两个输入端对应电连接，所述电阻匹配电路的两个输出端分别与所述高能脉冲防护电路的两个输入端对应电连接，所述高能脉冲防护电路的两个输出端对外输出dmx512信号。通过磁耦合芯片u12可以起到电气隔离的作用，在内部实现了物理上的电路隔离，通过所述电阻匹配电路实现电阻匹配，并且实现dmx512的差分信号输出，通过所述高能脉冲防护电路可以防止外部高能脉冲影响，在极端恶劣情况下(如雷击或高压脉冲等)可以抵御恶劣干扰信号，保证了系统的稳定运行。
26.图2中，所述端子pc1作为磁耦合dmx512通信隔离电路的输出端，磁耦合芯片u12的的一个电源输入端vdd1通过电容c50接地，磁耦合芯片u12 的另一个电源输入端vdd2还通过电容c33接地。
27.可选地，在本实用新型的一个或多个实施例中，所述磁耦合芯片u12采用型号为adm2483的差分总线收发器芯片。
28.在本实用新型的一个或多个实施例中，所述电阻匹配电路包括电阻r26、电阻r27、电阻r28、电阻r29和电阻r31，所述磁耦合芯片u12的同相输出端通过所述电阻r31与电源vcc5v电连接，所述磁耦合芯片u12的同相输出端与反相输出端之间电连接有所述电阻r28，所述磁耦合芯片u12的同相输出端通过所述电阻r29与所述高能脉冲防护电路的一个输入端电连接，所述磁耦合芯片u12的反相输出端通过所述电阻r26与接地，所述磁耦合芯片u12 的反相输出端与所述高能脉冲防护电路的另一个输入端电连接。通过所述电阻r26、电阻r27、电阻r28、电阻r29和电阻r31形成电阻匹配网络，用来调整整个电路的输出信号电平，使其输出的信号电平与被控设备相匹配，电阻匹配电路结构简单，体积小。
29.在本实用新型的一个或多个实施例中，所述高能脉冲防护电路包括保险丝ppt5、保险丝ppt6、双向瞬变抑制二极管d15和双向瞬变抑制二极管d16，所述电阻匹配电路的一
个输出端通过所述保险丝ppt5与所述双向瞬变抑制二极管d15的一端电连接，所述电阻匹配电路的另一个输出端通过所述保险丝ppt6与所述双向瞬变抑制二极管d16的一端电连接，所述双向瞬变抑制二极管d15的另一端和双向瞬变抑制二极管d16的另一端接地。通过设置所述保险丝ppt5、保险丝ppt6、双向瞬变抑制二极管d15和双向瞬变抑制二极管d16，可以防止外部高能脉冲的冲击，在极端恶劣情况下(如雷击或高压脉冲等)可以抵御恶劣干扰信号，保证了系统的稳定运行。
30.在本实用新型的一个或多个实施例中，所述的rs485转dmx512协议转换网关电路还包括存储器，所述协议解码处理电路与存储器电连接，并读取所述存储器内存储的预设参数对隔离后的485控制信号进行解码处理。通过所述存储器，可以便于灵活设置预设参数，从而方便所述协议解码处理电路读取，并根据预设参数对隔离后的485控制信号进行解码处理，得到差分信号。
31.这里，所述协议解码处理电路如何进行解码为现有技术，这里不再详细赘述，并且这也并非本实用新型所要求的保护范围。
32.可选地，在本实用新型的一个或多个实施例中，所述485通信隔离电路采用型号为td301m485的隔离模块芯片。
33.可选地，在本实用新型的一个或多个实施例中，所述协议解码处理电路采用固化功能的stm32f103系列处理器芯片。
34.本实用新型的rs485转dmx512协议转换网关电路的工作原理如下：外部控制信号通过485接口接入所述485通信隔离电路，经过内部的物理隔离后输出至所述协议解码处理电路，解码处理电路读取存储器内的预设参数，在内部协议解码器的处理下，按照预设参数规定进行解码操作，解析出来的数据通过dmx512隔离电路输出到后端被控制设备。
35.本实用新型的rs485转dmx512协议转换网关电路，对比起传统的dmx512 隔离电路，整个dmx512通信隔离电路体积小，在提升了系统抗干扰的情况下，缩减了许多大体积元器件，减少了元器件的使用，降低了成本，而且方便了在同体积设备空间下，布置更多的dmx512硬件端口，方便了大型灯光现场的使用，降低了现场施工布线难度。
36.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。