基于KNX协议与DMX512协议间的网关

1.基于KNX协议与DMX512协议的网关，它包含EIB接收与发送电路(1)、控制器(2)和DMX512发送电路(3)，所述的EIB接收与发送电路(1)与控制器(2)的一端连接，且所述控制器(2)的另一端与DMX512发送电路(3)连接，其特征在于：所述的EIB接收与发送电路(1)包含电阻R1-R3、电容C1-C6、电感L1、双向稳压管D1和EIB接收发送芯片，所述的EIB接收发送芯片的9引脚SEND、10引脚SAVE、11引脚RESET、12引脚QREC分别与控制器的PB5、PD0、RESET、PD4引脚相连，所述的DMX512发送电路的RXD1和TXD1分别与控制器的PD2、PD3两个引脚相连。
2.根据权利要求1所述的基于KNX协议与DMX512协议的网关，其特征在于：所述的EIB接收与发送电路实现电平转换和信号提取，所述的控制器使用5v电压，且所述的控制器实现电平的转换和数据传输。
3.根据权利要求1所述的基于KNX协议与DMX512协议的网关，其特征在于：DMX512采用半双工通信。

基于KNX协议与DMX512协议间的网关\n技术领域：\n[0001] 本发明涉及EIB总线技术领域，具体涉及一种基于KNX协议与DMX512协议间的网关。\n背景技术：\n[0002] 随着社会的进步，人们对舒适和节能提出了更高的要求，智能灯光，智能遮阳伞控制将得到越来越广泛的应用。与此同时，用户对系统集成和维护升级的要求越来越严格和专业化，标准化的产品逐步体现其综合优势。在智能照明领域应用较多的是EIB总线控制系统和DMX512控制系统。EIB(European Installation Bus)系统在智能照明领域得到了广泛的应用。EIB因其安全性、经济性、舒适性、应变性等各方面的不断提高在智能照明领域成为了主要的总线技术标准。目前已经有100多家世界主要厂商支持EIB,各类产品达4000多种，几乎涵盖了建筑智能照明的各个行业和各种用途。DMX512协议是灯光行业数字化设备的通用信号控制协议，同时也是是一种国际协议。DMX512超越了模拟系统,其简单性、可靠性以及灵活性使其迅速成为照明领域优先选择的协议。\n[0003] 随着控制系统集成度不断提高，功能更加多样化，采购同一厂家的设备已经不切实际。不同厂家不同设备不同协议间的通信成了系统集成的难题，为了方便系统集成，需要一种不同协议间的转换设备。\n发明内容：\n[0004] 本发明的目的是提供一种基于KNX协议与DMX512协议间的网关，它针对智能照明系统集成中出现的问题，采用EIB总线和DMX512总线之间的相互耦合，可解决两大不同系统间的衔接问题；提高了系统的集成度，方便了设备采购和现场安装。\n[0005] 为了解决背景技术所存在的问题，本发明是采用以下技术方案：一种基于KNX协议与DMX512协议间的网关，它包含EIB接收与发送电路(1)、控制器(2)和DMX512发送电路(3)，所述的EIB接收与发送电路(1)与控制器(2)的一端连接，且所述控制器(2)的另一端与DMX512发送电路(3)连接，所述的EIB接收与发送电路1包含电阻R1-R4、电容C1-C8、电感L1、双向稳压管D1和EIB接收发送芯片。\n[0006] 所述的EIB接收发送芯片的9引脚SEND、10引脚SAVE、11引脚RESET、12引脚QREC分别与控制器的PB5、PD0、RESET、PD4引脚相连，所述的DMX512发送电路的RXD1和TXD1分别与控制器的PD2、PD3两个引脚相连。\n[0007] 所述的EIB接收与发送电路实现电平转换和信号提取，所述的控制器使用5v电压，且所述的控制器实现电平的转换和数据传输。\n[0008] 所述的控制器(2)通过EIB接收与发送电路将处理数据发送到DMX512控制总线上。\n[0009] 所述DMX512采用半双工通信，可快速实现KNX协议向DMX512协议的转换。\n[0010] 所述的EIB接收与发送电路实现电平转换和信号提取，EIB总线是标准的24V电平而且信号也调制在其中。\n[0011] 所述的控制器采用的是AVR ATmega64，它是高性能、低功耗的8位处理器，4K字节的SRAM能保证足够的数据存储空间，控制器采用高可靠性的复位芯片，保证处理器能在强干扰条件下正常运行，处理器在有数据要接收时，会触发中断，及时接收数据，经过数据处理转换为DMX512数据格式，通过DMX512发送电路发送到DMX512控制总线上，实现两个不同系统间的数据耦合。\n[0012] 所述的DMX512发送电路将控制器生成的DMX512协议的信号经差分处理后，发送给DMX512协议的设备。\n[0013] 本发明最终实现EIB与DMX512间的通信。\n[0014] 本发明设计合理，结构简单，针对智能照明系统集成中出现的问题，采用EIB总线和DMX512总线之间的相互耦合，可解决两大不同系统间的衔接问题；提高了系统的集成度，方便了设备采购和现场安装；适用于同时使用EIB总线和DMX512总线的智能照明控制系统。\n附图说明：\n[0015] 图1为本发明的结构示意图。\n[0016] 图2为本发明在智能照明控制系统中应用的示意图。\n[0017] 图3为本发明中EIB接收与发送电路的原理图。\n[0018] 图4为本发明中控制器的电路原理图。\n[0019] 图5为本发明中DMX512发送电路的原理图。\n[0020] 图6为本发明中转换后DMX512的波形图。\n具体实施方式：\n[0021] 参照图1-图6，本具体实施方式采用以下技术方案：一种基于KNX协议与DMX512协议间的网关，它包含EIB接收与发送电路(1)、控制器(2)和DMX512发送电路(3)，所述的EIB接收与发送电路(1)与控制器(2)的一端连接，且所述控制器(2)的另一端与DMX512发送电路(3)连接，所述的EIB接收与发送电路1包含电阻R1-R4、电容C1-C8、电感L1、双向稳压管D1和EIB接收发送芯片。\n[0022] 所述的EIB接收发送芯片的9引脚SEND、10引脚SAVE、11引脚RESET、12引脚QREC分别与控制器的PB5、PD0、RESET、PD4引脚相连，所述的DMX512发送电路的RXD1和TXD1分别与控制器的PD2、PD3两个引脚相连。\n[0023] 所述的EIB接收与发送电路实现电平转换和信号提取，所述的控制器使用5v电压，且所述的控制器实现电平的转换和数据传输。\n[0024] 所述的控制器(2)通过EIB接收与发送电路将处理数据发送到DMX512控制总线上。\n[0025] 所述DMX512采用半双工通信。\n[0026] 所述的EIB接收与发送电路(1)中EIB是一种标准的控制系统，控制方式均为对等控制，采用两芯线进行24Vdc和信号的复用。EIB均为模块化元件。在与主控器的连接中采用的是FZE1066实现电平的转换和数据传输。通过端口EIB连接总线EIB,信号经过双向二极管D1，防止总线信号异常烧坏元器件，信号进入FZE1066后，芯片进行数据和供电处理，在电源方面输出20VDC和5VDC，20V电源供给其他器件使用，5VDC为控制器供电，从而取消了单独的电源线。在信号方面，芯片会通过QREC和SENT两个引脚接收和发送数据，数据之间传给控制器，实现数据通信。\n[0027] 所述的控制器(2)采用的是AVR ATmega64处理器，它是高性能、低功耗的8位处理器，4K字节的SRAM能保证足够的数据存储空间。控制器(2)采用高可靠性的复位芯片，保证处理器能在强干扰条件下正常运行，为了波特率的准确度，采用11.0952M的晶振。\n[0028] 所述的DMX512发送电路(3)根据协议规定采用的是差分电气形式，DMX512是国际通用的一种高速数据传输协议，采用RS485硬件电路，但是和普通的485有不同之处.DMX512是半双工通信，需要传输的是一个88us的低电平数据间隙，作为一包数据的起始帧头，接收方有间隙检测电路，需要找到数据的起始帧头，无通信校验。DMX512采用的是250Kbps,由于DMX512的通信开放，效率高，在照明尤其是舞台灯光中广泛使用，兼容DMX512通信接口已经是照明控制系统里默认的选择。DMX512协议格式为每个数据位的时间是4us,每个字节是11位，就是44us，因此512个字节的传输时间就22.528ms，数据的帧头一般为88us，数据帧之间还要有空隙，一般为8us到1ms间，数据的格式如图5所示在电路中加入了保护电路，采用的是双向缓冲二极管和可恢复保险丝，保证在总线上遇到异常时，使电路不会损坏，芯片选择的是sp485芯片，由于DMX512采用半双工通信，所以通过控制芯片引脚RE为高电平，选择通信的方向。\n[0029] 本具体实施方式最终实现了在EIB系统中扩展DMX512协议设备的功能。\n[0030] 本具体实施方式设计合理，结构简单，针对智能照明系统集成中出现的问题，采用EIB总线和DMX512总线之间的相互耦合，可解决两大不同系统间的衔接问题；提高了系统的集成度，方便了设备采购和现场安装；适用于同时使用EIB总线和DMX512总线的智能照明控制系统。