一种舞台照明多控通信系统的通信方法
【专利摘要】通过本发明的舞台照明多控通信系统的通信方法，实现了多个舞台照明单元的兼容、标识码的自动识别和配置、满足了对多个舞台照明单元的多控管理，提高了网络带宽的传输效率，改善了网络传输环境。
【专利说明】一种舞台照明多控通信系统的通信方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及舞台控制领域，尤其涉及一种舞台照明多控通信系统的通信方法。
【背景技术】
[0002]目前的舞台照明系统一般会包括多组照明单元，为了实现预定的灯光效果，需要对各个照明单元进行调控，但是目前的调控存在设备间协议兼容困难、新增或删除单元时标识码配置混乱、单控制单元效率低的问题。
[0003]“物联网概念”是在“互联网概念”的基础上，将其用户端延伸和扩展到任何物品与物品之间，进行信息交换和通信的一种网络概念。其定义是:通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络概念。由此可见，物联网技术可以满足对大量设备的多控管理，这给舞台照明系统的调控带来了解决方案。
[0004]因此，如何将物联网控制技术应用于舞台照明系统是本发明的工作之一。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是通过以下技术方案实现的。
[0006]根据本发明的实施方式，提出一种舞台照明多控通信系统的通信方法，所述系统包括一个数字寻址网间转换器、多个LED单元、多个控制单元；其中，数字寻址网间转换器与各个LED单元和各个控制单元相连；所述方法包括:
[0007]L1、控制单元通过RFID单元与LED单元对应锁定后对与之对应锁定的LED单元依据照明方案进行增加、删除或切换；
[0008]L2、数字寻址网间转换器为新增舞台照明网络的控制单元或LED单元自动配置标识码，自动配置标识码包括所有单元重新配置标识码、新增单元配置标识码、标识码复用单元配置标识码；
[0009]L3、所述数字寻址网间转换器、控制单元、LED单元之间采用于C/S式设备的控制中贞传输防碰撞方法进行通信。
[0010]根据本发明的实施方式，所述L2的自动配置标识码步骤具体包括:
[0011]S1、初始化，如果是所有单元重新配置标识码则消除所有控制单元和LED单元短标识码，进入步骤S2 ;若果是新增单元配置标识码，则进入步骤S3 ;如果是标识码重复单元配置标识码，则消除标识码重复的控制单元或LED单元的短标识码，进入步骤S3 ；
[0012]S2、查询乱数表，反向查询单元短标识码，并将该短标识码从短标识码列表中删除；
[0013]S3、读取短标识码列表
[0014]S4、未配置标识码单元生成伪乱数；
[0015]S5、判断网间转换器生成的长、中、短字段是否为未配置标识码单元生成伪乱数的最小值，若是则进入步骤S6，若否则重复步骤S5 ；
[0016]S6、生成最小伪乱数的单元获取短标识码，并将从短标识码列表中删除配置的短标识码；
[0017]S7、将最小伪乱数写入乱数表；
[0018]S8、网间转换器验证短标识码；
[0019]S9、获取短标识码的单元退出标识码配置，网间转换器进入步骤S5为未配置短标识码单元配置标识码。
[0020]根据本发明的实施方式，所述L3的基于C/S式设备的控制巾贞传输防碰撞方法为:
[0021]Al、在网络中只存在一个控制帧，控制帧在网络初始化时由标识码为O的网间转换器产生，根据短标识码的大小在控制单元之间依次传递，网络控制帧在传递中丢失，则网络处于待机状态，所有控制单元都处于监听状态，若网络在T毫秒内持续处于待机状态，则网络控制帧丢失，控制单元在确认控制帧丢失后，等待W秒之后自动生成控制帧，W根据如下算法计算生成:
[0022]W = delta*P+F
[0023]式中，W为控制单元自动生成控制帧等待时间，若在等待时间内网络中已有其他控制单元重新生成控制帧，则该控制单元取消控制帧生成，delta为时间控制因子，F为扰动时间，取值由各个控制单元随机生成，取值范围为0.0-20.0, P为发送指令的优先级；
[0024]A2、当持有控制帧的控制单元发出控制单元轮询帧后，若在等待应答的时间内收到了不是被轮询主站发出的任何类型帧，或者当持有控制帧的控制单元发出需要回复的数据帧之后，若在等待应答的时间内收到了不是应答LED单元发出的应答帧，则认为网络中存在多个控制帧，则该控制单元在检测到网络中存在多个控制帧后，主动放弃控制帧，进入待机状态，与网络同步；
[0025]A3、如果控制帧到了最高标识码的控制单元后，无法将控制帧传回网间转换器，则网间转换器对所有控制单元轮询，在逻辑控制帧环中删除出现故障的控制单元或插入新增加的控制单元；
[0026]A4、当持有控制帧的控制单元在发送完所有的数据帧，或者发送了 Max个帧以后，或在应答超时内等到了应答，或在应答超时之后，就必须将控制帧传递给控制帧逻辑环中的下一个控制单元。
[0027]通过本发明的舞台照明多控通信系统的通信方法，实现了多个舞台照明单元的兼容、标识码的自动识别和配置、满足了对多个舞台照明单元的多控管理，提高了网络带宽的传输效率，改善了网络传输环境。
【专利附图】
【附图说明】
[0028]通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中:
[0029]附图1示出了根据本发明实施方式的舞台照明多控通信系统结构示意图；
[0030]附图2示出了根据本发明实施方式的舞台照明多控通信系统的LED单元结构示意图；
[0031]附图3示出了根据本发明实施方式的舞台照明多控通信系统的控制单元结构示意图；
[0032]附图3示出了根据本发明实施方式的舞台照明多控通信系统的数字寻址接入单元结构示意图；
[0033]附图5示出了根据本发明实施方式的舞台照明多控通信系统的通信方法流程图。
【具体实施方式】
[0034]下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
[0035]根据本发明的实施方式，提出一种舞台照明多控通信系统，如附图1所示，所述系统包括一个数字寻址网间转换器、多个LED单元、多个控制单元；其中，数字寻址网间转换器与各个LED单元和各个控制单元相连；
[0036]如附图2所示,所述LED单元包括LC滤波单元、直流转换单元、电容投切单元、全桥交流变换单元、第一数字寻址接入单元、第一微处理单元、重启交互单元；第一微处理单元分别与第一数字寻址接入单元、全桥交流变换单元、电容投切单元、重启交互单元相连，电容投切单元分别与直流转换单元、全桥交流变换单元、LC滤波单元相连；
[0037]如附图3所示，所述控制单元包括供电单元、第二数字寻址接入单元、第二微处理单元、可视单元、人机交互单元；供电单元分别与第二数字寻址接入单元、第二微处理单元、可视单元相连，第二微处理单元分别与第二数字寻址接入单元、人机交互单元、可视单元相连。
[0038]根据本发明的实施方式，如附图4所示，所述的第一和第二数字寻址接入单元的内部连接关系为:数字寻址总线的第一管脚(I)与第二电阻(PR2)的一端、第三电阻(VR2)的一端、直流转换桥(MB6S)的第一管脚(I)相连，数字寻址总线的第二管脚(2)与第一电阻(PRl)的一端、第三电阻(VR2)的另一端、直流转换桥(MB6S)的第二管脚(2)相连，第一电阻(PRl)的另一端与12V电源相连，第二电阻(PR2)的另一端接地，直流转换桥(MB6S)的第三管脚(3)与第四电阻(DR2)的一端、第一三极管(DQl)的第二管脚(2)、第四三极管(DQ4)的第四管脚⑷相连，直流转换桥(MB6S)的第四管脚⑷与二极管(BDZ2)的正极、第二电容(BC2)的负极、第六电阻(DR4)的一端、第四三极管(DQ4)的第二管脚(2)、第四三极管(DQ4)的第三管脚(3)、第三三极管(DQ3)的第三管脚(3)、第一电容(BCl)的一端、第九电阻(DR7)的一端相连，第一三极管(DQl)的第一管脚(I)与第四电阻(DR2)的另一端、第二三极管(DQ2)的第三管脚(3)相连，第二三极管(DQ2)的第一管脚(I)与第一三极管(DQl)的第三管脚(3)、第五电阻(DR3)的一端相连，第五电阻(DR3)的另一端与第六电阻(DR4)的另一端相连，第二三极管(DQ2)的第二管脚(2)与第一光电转换器(DU2)的第一管脚(I)相连，第一光电转换器(DU2)的第二管脚(2)与第二电容(BC2)的正极、二极管(BDZ2)的阴极、第二光电转换器(DU3)的第三管脚⑶相连，第一光电转换器(DU2)的第三管脚(3)与5V电源相连，第一光电转换器(DU2)的第四管脚⑷与第—^一电阻(DR9)的一端、第十电阻(DR8)的一端相连，第十电阻(DR8)的另一端接地，第四三极管(DQ4)的第一管脚(I)与第八电阻(DR6)的一端、第三三极管(DQ3)的第二管脚(2)相连，第三三极管(DQ3)的第一管脚(I)与第八电阻(DR6)的另一端、第二光电转换器(DU3)的第四管脚
(4)、第一电容(BCl)的另一端、第九电阻(DR7)的另一端相连,第二光电转换器(DU3)的第一管脚⑴与5V电源相连，第二光电转换器(DU3)的第二管脚⑵与第七电阻(DR5)的一端相连。
[0039]根据本发明的实施方式，还提出一种由上述舞台照明多控通信系统执行的通信方法，如附图5所示，所述方法包括:
[0040]L1、控制单元通过RFID单元与LED单元对应锁定后对与之对应锁定的LED单元依据照明方案进行增加、删除或切换；
[0041]L2、数字寻址网间转换器为新增舞台照明网络的控制单元或LED单元自动配置标识码，自动配置标识码包括所有单元重新配置标识码、新增单元配置标识码、标识码复用单元配置标识码；
[0042]L3、所述数字寻址网间转换器、控制单元、LED单元之间采用于C/S式设备的控制中贞传输防碰撞方法进行通信。
[0043]根据本发明的实施方式，所述L2的自动配置标识码步骤具体包括:
[0044]S1、初始化，如果是所有单元重新配置标识码则消除所有控制单元和LED单元短标识码，进入步骤S2 ;若果是新增单元配置标识码，则进入步骤S3 ;如果是标识码重复单元配置标识码，则消除标识码重复的控制单元或LED单元的短标识码，进入步骤S3 ；
[0045]S2、查询乱数表，反向查询单元短标识码，并将该短标识码从短标识码列表中删除；
[0046]S3、读取短标识码列表
[0047]S4、未配置标识码单元生成伪乱数；
[0048]S5、判断网间转换器生成的长、中、短字段是否为未配置标识码单元生成伪乱数的最小值，若是则进入步骤S6，若否则重复步骤S5 ；
[0049]S6、生成最小伪乱数的单元获取短标识码，并将从短标识码列表中删除配置的短标识码；
[0050]S7、将最小伪乱数写入乱数表；
[0051 ] S8、网间转换器验证短标识码；
[0052]S9、获取短标识码的单元退出标识码配置，网间转换器进入步骤S5为未配置短标识码单元配置标识码。
[0053]根据本发明的实施方式，所述L3的基于C/S式设备的控制巾贞传输防碰撞方法为:
[0054]Al、在网络中只存在一个控制帧，控制帧在网络初始化时由标识码为O的网间转换器产生，根据短标识码的大小在控制单元之间依次传递，网络控制帧在传递中丢失，则网络处于待机状态，所有控制单元都处于监听状态，若网络在T毫秒内持续处于待机状态，则网络控制帧丢失，控制单元在确认控制帧丢失后，等待W秒之后自动生成控制帧，W根据如下算法计算生成:
[0055]W = delta*P+F
[0056]式中，W为控制单元自动生成控制帧等待时间，若在等待时间内网络中已有其他控制单元重新生成控制帧，则该控制单元取消控制帧生成，delta为时间控制因子，F为扰动时间，取值由各个控制单元随机生成，取值范围为0.0-20.0, P为发送指令的优先级；
[0057]A2、当持有控制帧的控制单元发出控制单元轮询帧后，若在等待应答的时间内收到了不是被轮询主站发出的任何类型帧，或者当持有控制帧的控制单元发出需要回复的数据帧之后，若在等待应答的时间内收到了不是应答LED单元发出的应答帧，则认为网络中存在多个控制帧，则该控制单元在检测到网络中存在多个控制帧后，主动放弃控制帧，进入待机状态，与网络同步；
[0058]A3、如果控制帧到了最高标识码的控制单元后，无法将控制帧传回网间转换器，则网间转换器对所有控制单元轮询，在逻辑控制帧环中删除出现故障的控制单元或插入新增加的控制单元；
[0059]A4、当持有控制帧的控制单元在发送完所有的数据帧，或者发送了 Max个帧以后，或在应答超时内等到了应答，或在应答超时之后，就必须将控制帧传递给控制帧逻辑环中的下一个控制单元。
[0060]以上所述，仅为本发明较佳的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本【技术领域】的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
【权利要求】
1.一种舞台照明多控通信系统的通信方法，所述系统包括一个数字寻址网间转换器、多个LED单元、多个控制单元；其中，数字寻址网间转换器与各个LED单元和各个控制单元相连；所述方法包括: L1、控制单元通过RFID单元与LED单元对应锁定后对与之对应锁定的LED单元依据照明方案进行增加、删除或切换； L2、数字寻址网间转换器为新增舞台照明网络的控制单元或LED单元自动配置标识码，自动配置标识码包括所有单元重新配置标识码、新增单元配置标识码、标识码复用单元配置标识码； L3、所述数字寻址网间转换器、控制单元、LED单元之间采用于C/S式设备的控制帧传输防碰撞方法进行通信。
2.一种如权利要求1所述的方法，所述L2的自动配置标识码步骤具体包括: 51、初始化，如果是所有单元重新配置标识码则消除所有控制单元和LED单元短标识码，进入步骤S2 ;若果是新增单元配置标识码，则进入步骤S3 ;如果是标识码重复单元配置标识码，则消除标识码重复的控制单元或LED单元的短标识码，进入步骤S3 ； 52、查询乱数表，反向查询单元短标识码，并将该短标识码从短标识码列表中删除； 53、读取短标识码列表 54、未配置标识码单元生成伪乱数； 55、判断网间转换器生成的长、中、短字段是否为未配置标识码单元生成伪乱数的最小值，若是则进入步骤S6，若否则重复步骤S5 ； 56、生成最小伪乱数的单元获取短标识码，并将从短标识码列表中删除配置的短标识码； 57、将最小伪乱数写入乱数表； 58、网间转换器验证短标识码； 59、获取短标识码的单元退出标识码配置，网间转换器进入步骤S5为未配置短标识码单元配置标识码。
3.—种如权利要求1所述的方法，所述L3的基于C/S式设备的控制巾贞传输防碰撞方法为: Al、在网络中只存在一个控制帧，控制帧在网络初始化时由标识码为O的网间转换器产生，根据短标识码的大小在控制单元之间依次传递，网络控制帧在传递中丢失，则网络处于待机状态，所有控制单元都处于监听状态，若网络在T毫秒内持续处于待机状态，则网络控制帧丢失，控制单元在确认控制帧丢失后，等待W秒之后自动生成控制帧，W根据如下算法计算生成:
W = delta^P+F 式中，W为控制单元自动生成控制帧等待时间，若在等待时间内网络中已有其他控制单元重新生成控制帧，则该控制单元取消控制帧生成，delta为时间控制因子，F为扰动时间，取值由各个控制单元随机生成，取值范围为0.0-20.0, P为发送指令的优先级； A2、当持有控制帧的控制单元发出控制单元轮询帧后，若在等待应答的时间内收到了不是被轮询主站发出的任何类型帧，或者当持有控制帧的控制单元发出需要回复的数据帧之后，若在等待应答的时间内收到了不是应答LED单元发出的应答帧，则认为网络中存在多个控制帧，则该控制单元在检测到网络中存在多个控制帧后，主动放弃控制帧，进入待机状态，与网络同步； A3、如果控制帧到了最高标识码的控制单元后，无法将控制帧传回网间转换器，则网间转换器对所有控制单元轮询，在逻辑控制帧环中删除出现故障的控制单元或插入新增加的控制单兀； A4、当持有控制帧的控制单元在发送完所有的数据帧，或者发送了 Max个帧以后，或在应答超时内等到了应答，或在应答超时之后，就必须将控制帧传递给控制帧逻辑环中的下一个控制单元。
【文档编号】H05B37/02GK104507223SQ201410781363
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年12月16日 优先权日:2014年12月16日
【发明者】黄学通, 张磊, 应建洪, 吴太利 申请人:浙江大丰实业股份有限公司