8-900-374-94-44
[email protected]
Slide Image
Меню

Dmx интерфейс – Теория и практика создания шоу. Глава 2. Интерфейс DMX512. Особенности применения. Основные виды систем управления.

Теория и практика создания шоу. Глава 2. Интерфейс DMX512. Особенности применения. Основные виды систем управления.

Как уже я писал в первой главе, стандартом де-факто на данном временном отрезке является DMX512(и вот тут сразу идите по ссылке [3] и читайте материал параллельно со статьей). Как обычно, технические тонкости и особенности оставляю на самостоятельное изучение (можете задавать вопросы), а разберем мы непосредственно то, с чем предстоит работать. Жду от вас дополнительных вопросов.

Итак, суть интерфейса. Он является преимущественно однонаправленным по принципу master — slave, т.е. никакой обратной связи между управляемым и управляющим нет (очень редко, очень-очень, она бывает, мне рассказывали, но сам я таких приборов не видел). Запомните этот факт и никогда не грешите на то, что пульт не хочет понимать ваше оборудование.
Нам предоставляется 512 каналов управления (1-512), значение управляющего сигнала на каждом канале простирается в диапазоне 0-255.
Вот такое информационное поле. Таким образом каждый из этих каналов может управлять каким-либо параметром интеллектуального прибора: диммером, стробом, пан/тилт, цветом, гобо и т.п. В зависимости от количества таких параметров наш конкретный прибор займет на этом информационном поле определенное количество каналов, которые идут друг за другом. Поскольку существует большое количество способов расположить последовательность из m-элементов в множестве из n-элементов, одним из важных параметров описания является стартовый адрес, т.е. однозначно определенный номер элемента в множестве N соответствующий первому номеру в множестве M. Другими словами, если наш прибор занимает 10 каналов, а таких приборов у нас несколько штук, то, расположив их друг за другом в адресном поле DMX512, мы получим для них стартовые каналы 1, 11, 21 и т.д. Располагать приборы по полю можно с промежутками, но лучше плотно «упаковать», т.к. часто каналов может не хватить на простых пультах управления. Замечу, что речь о конечном (слово стоповом в принципе неуместно здесь) канале не идет, но чтобы не сбиться по началу со счета, можно учитывать и его.

Итак, каждый прибор занимает свое определенное место в адресном поле DMX. При этом следует помнить, что:
1. приборы не должны пересекаться, т.е. при том же 10-канальном приборе выставление адресов 1 и 10 будет неправильным, т.к. в конечном итоге прибор будет выполнять не то, что от него хотят.
2. два или более ОДИНАКОВЫХ прибора могут иметь один стартовый адрес — это очень удобно при нехватке каналов в пульте и условии, что группировка приборов в данном световом шоу возможна.
На практике все же иногда адреса у меня пересекались, но это было скорее военной хитростью при недостатке каналов. В будущем приведу примеры.

Установка адресов приборов производится по разным схемам. Самая приятная и удобная — светодиодное или ЖК-табло на корпусе + кнопки. Ими вы спокойно выставляете нужный стартовый канал и работаете. Чуть-чуть подумать придется при наличии DIP-переключателя на 10 движковых переключателей. Обычно последний, 10-й, выпаолняет какую-либо сервисную функцию, а остальными набирается вес (адрес) прибора в двоичной системе исчисления. Думаю, что все помнят способы перевода, но на всякий случай напишу соответствие:
1 — 1, 2 — 2, 3 — 4, 4 — 8, 5 — 16, 6 — 32, 7 — 64, 8 — 128, 9 — 256.
Имея этот набор можно легко выставить стартовый адрес от 1 до 511. Иногда встречается система, у которой стартовый адрес уже имеет 1 по умолчанию и все остальные тумблеры сдвинуты на один. Самая извращенная система мне попалась как-то раз, не помню марку, но на 4-канальных сканерах дипами выставлялся номер блока из 4 адресов. Китайцы чудят.

Для примера назначения каналов приведу картинку для ненавистного китайца Weinas.

О коммутации. Спасибо изобретателям разъема XLR ru.wikipedia.org/wiki/XLR за, на мой взгляд, самый надежный способ коммутации. Причем применять его начали в авиации, что говорит о надежности. В световой аппаратуре применяются 3 и 5-пиновые разновидности, схему распайки смотрите в [3], для 3-пиновой назначение контактов такое же, за исключением 4 и 5 пина.
Обычно применяют специальные DMX-кабели, они, однако, все 3-проводные и представляют собой одну витую пару в общем плетеном экране + дополнительный экран из фольги. Применять их крайне желательно при подключении на больших расстояниях, при мобильном использовании и т.п. А так его спокойно можно заменить микрофонным кабелем, который очень похож на DMX по конструкции, но имеет только плетеный или витой экран (витой все-таки нежелательно применять) и не имеет фольги.
Хотя XLR и используется в DMX, входные и выходные разъемы по типу папа/мама отличаются от использования в звуке. В аудио выходным служит папа, входным — мама, в свете — наоборот. На каждом приборе имеется вход и выход для сигнала, иногда 3, а иногда и 5-контактные. Но все равно, любой микрофонный провод, должным образом спаянный и проверенный, может применяться в DMX-линиях за исключением случая, когда стоят разъемы XLR-5, а не 3.

Если длина линии начинает превышать 100 метров (определено на практике), можно столкнуться с неприятным явлением цифрового эха. Выражаться оно будет в глюке записанных программ, поэтому при длинных линиях следует устанавливать терминатор — разъем XLR(папа), у которого между 2 и 3 контактом припаян резистор на 120 Ом.
Если линии получаются очень длинными, то не обойтись без сплиттера — обычно они имеют 1 вход и 4-6 входов, что весьма удобно когда, например, все приборы у вас висят на фермах, т.е. на каждую ферму кидается 1 линия с каждого выхода. В приведенном в предыдущей статье видео можно заметить 5 ферм с приборами, соответственно, стоит сплиттер с 5 выходами.
Иногда встречаются не каноничные XLR, а я бы сказал еретичные RJ-45, с, понятное дело, UTP кабелем. Так вот, не рекомендую его применять без крайней необходимости, т.к. эксплуатационные характеристики последнего крайне плохи для применения в профессиональном свете.
По возможности выбирайте дорогие и качественные кабели и разъемы. Дорогие — не в аудиофильском смысле этого слова: средняя цена разъема(Neutrik, Switchcraft, Proel, Bespeco) 100 -200 р., кабеля(Klotz, Canare, Cordial, Proel, Bespeco) — 50-150 руб/м. При пайке пользуйтесь либо спирто-канифольным флюсом, либо ЛТИ-120 и нормальным современным припоем. Несколько лет среди ярославских работников микшера и DMX’а бытовала прескверная привычка пользоваться кислотным флюсом без всякой нейтрализации, что приводило к разъеданию пайки за 3-6 месяцев. Подробнее о пайке читайте [5].

Это понятно, скажете вы, но

Зачем вообще это все?

И вот здесь начинаются художества. В основе всей теории построения шоу лежит понятие сцены. Однозначного и простого определения нужно еще поискать, но примерно под сценой можно понимать совокупность определенного набора параметров световых лучей(пучков), установленных для конкретного набора приборов в зависимости от художественных замыслов светорежиссера.

Объясняю проще. Пусть есть у нас театральная сцена, над ней висит 1 колорчейнджер, который создает круглое пятно на середине площадки. Включили красный светофильтр — это одна световая сцена, включили синий — это вторая, выключили луч вообще — это третья. Во время смены этих сцен актер в луче может танцевать, тогда сцены, например, будут переключаться согласно началу нового такта, что-то декламировать, тогда сцены будут меняться согласно нарастанию эмоционального напряжения в читаемом тексте и т.д.
Таким образом, из набора этих сцен получается программа — еще одно базовое понятие. Программу можно назвать Чейзом, секвенцией, шоу и т.п., но суть от этого не меняется, меняется только способ составления.
Но сцены между собой могут переключаться по-разному. Например, может вспыхнуть красный свет, плавно погаснуть, вспыхнуть синий и, мгновенно пропал, вмениться темнотой(запомните, кстати, единственно верное название темноты — BLACKOUT(блэкаут, или сокращенно БО на моем сленге. Обратный процесс я называю ЛИ(типа LIGHTIN), хотя такого термина конечно нет, но простые двухбуквенные команды очень удобно подавать в общем шуме)). А может плавно нарасти до максимума красный, постепенно затухнуть, при этом синий будет нарастать (что называется кроссфейдерной схемой), и так же плавно угаснет до темноты.
В связи с этим вводятся понятия Speed Time и Fade Time. ST — это время, которое пройдет между переключением с одной сцены на другую, а FT — это время трансформации одной сцены в другую Пусть звучит немного коряво, на практике станет более понятно. К примеру, программа:

1. Включился синий цвет.
2. Переключился на красный.
3. Выключился вообще.

При минимальных ST и FT эта программа будет выглядеть как вспышка 2 цветов. Если мы будем увеличивать ST, то промежуток между вспышками будет увеличиваться. Если же при этом мы увеличим FT, то, зная, что светофильтры в колорчейнджере вставлены в обечайку на диске, мы увидим вместо быстрой смены цветов плавный пробег набора светофильтров от синего к красному. Но это теория, на практике мы почти всегда видим пробег светофильтров, т.к. аппарат не может сработать мгновенно.
Меняя всего лишь два эти параметра у любой записанной программы, мы можем кардинально изменить саму суть происходящего.

Теперь можно рассказать о самом важном рабочем инструменте светорежиссера, за исключением головы — о пульте (контроллере).

Рынок может предоставить просто-таки невероятный выбор оборудования, которое при ближайшем рассмотрении условно можно разделить на следующие классы:

1. Простые театральные они же Scene Setters.

Обычное количество каналов управления — от 24 до 96. Наиболее употребим для управления диммерами, на которых висят разного вида прожекторы. Отсюда — любовь и обожание к ним от светорежиссеров-ортодоксов из театров. В пульте можно записывать отдельные сцены и программы, запускать их постоянно или кратковременно, регулировать для них ST и FT. Также обычно встроены функции переключения сцен по музыкальному сигналу, управления запуска программ при помощи MIDI-сигналов. Значения на каждом канале выставляется ползунковым резистором (фейдером), для краткосрочного выставления максимального канального значения есть Flash Button — кнопка над фейдером.
Плюсы:
— постоянный доступ ко всем имеющимся каналам,
— удобная работа в ручном режиме,
— низкий уровень вхождения,

— низкая цена,
— удобная система выведения максимальных/минимальных значения для всех каналов, функция моргания с заданной частотой,
— для маленьких театральных сцен (камерных) — отличный выбор.
Минусы:
— малое количество каналов для работы интеллектуальными приборами,
— зачастую невозможность прямого доступа к прибору при включенной программе (они запускаются канальными фейдерами),
— неудобное разделение банков программ,
— невозможность группировки приборов,
— невозможность установки разных значений ST и FT для разных сцен

Итак, на этом пульте лучше всего заниматься новичкам, т.к. структура управления раскрыта как можно более наглядно.

2. DMX Operator — (какая-либо цифра, обычно 192).

Прибор схожего класса со Scene Setter, но обладает куда более удобным интерфейсом для работы не в театре, а, например, на дискотеке.
Как и первый тип, Операторы выпускаются гигантским количеством фирм — от Ляо-Сяо-Лайт до элитных, собственно, разница обычно в качестве и наличии дополнительных ништяков. Цифра в названии обычно показывает количество каналов, которое пульт может осилить.

Все каналы в таком приборе разбиты на 8-12-16 групп, каждая из которых зовется юнитом, девайсом, сканнером и т.п. Кнопки выбора нужной группы расположены обычно слева, одновременно можно выбрать сразу несколько групп (хоть все). Т.е. в пульте с индексом 192 мы можем одновременно использовать 12 приборов, каждый из которых занимает до 16 каналов. Фейдеров здесь, однако, не 192, а обычно половина от количества каналов, приходящихся на прибор, причем доступ к каждой половине осуществляется кнопкой переключения страницы. Конечно же присутствуют фейдеры для установки параметров ST и FT, правда, тоже без возможности выбора своих параметров для разных сцен.
Хорошо организована работа со сценами и программами. В пульте содержится 30 банков памяти по 8 сцен в каждом (для Оператора 192, в других — иначе), т.е. всего 240 разнообразных сцен. Также есть такая вещь как Chase(чейз). По сути — это убер-программа, способная вмещать до 240 сцен(как разных, так и повторяющихся), которые можно копировать из запрограммированных ранее банков. Т.е. всего можно получить 30 коротких и 6-8(обычно) длинных программ. Запускать программы можно в авто-режиме, музыкальном режиме и ручном(просто выбор сцены из какого-то банка).
Иногда в пульте имеется джойстик и/или колеса для управлением движением приборов Pan/Tilt, при этом на каждую ось джойстика назначается номер канала, который ответственен за нужный параметр. Также встречаются отдельны кнопки управлением дым-генераторами, какие-то лампы, иногда даже USB-хост для подключения флешек с целью сохранения программ и т.п.
Плюсы пульта:
— нормальная работа с интеллектуальными приборами,
— достаточное количество каналов для небольшого набора аппаратуры,
— грамотная организация программирования,
— низкая цена,
— низкий уровень вхождения,
— просто-таки идеальный пульт для маленьких заведений при отстутствии денег.
Минусы:
— недостаточное количество каналов для клуба чуть большего, чем ара-кафе на окраине или актовый зал школы,
— отсутствие встроенных макросов,
— отсутствие перекроссировки каналов,
— отсутствие совести у офигевшего нищеброда, который хочет все и сразу за копейки.

Последний пункт наиболее актуален, т.к. я в свое время на таком работал вполне успешно концерт Аллегровой, поскольку основной пульт внезапно приказал долго жить.

3. Pilot-like(Пилотоподобные).

Культовый Pilot-2000 www.sgmtechnologyforlighting.com/prodotti.asp?co_id=153 и его клоны. Это детище итальянской компании SGM надолго покорило, да и покоряет умы световиков. Действительно, когда есть полноценные 512 каналов для управления 40 приборами, свободная перекоммутация каналов, встроенные макросы, куча других фич — о чем можно мечтать? О других пунктах конечно. Но потом.
Для начала пара слов о перекоммуникации. Вспоминаем матан и определение функции, т.е. постановка в зависимость по какому-то закону элемента одного множества элементу другого. Так же и тут. У нас, к примеру, есть какой-то набор каналов, пусть будет:

1 — Pan
2 — Tilt
3 — Dimmer
4 — Strobe
5 — Color
6 — Gobo

У нас есть джойстик на пульте, разумно 1 и 2 канал повесить на него. На картинке вы видите всего 6 фейдеров. А вот к примеру, мы захотим, чтобы диммер и строб стали у нас 5 и 6, а цвет и гобо 3 и 4. Не вопрос — в пульте мы их назначили, хотя физически назначения каналов не поменялись абсолютно. При этом фейдеры у нас не безымянные — на экране выводится название, которым вы обозначили данный канал
Еще одна фишка пульта — свободная нумерация приборов. Т.е. фактически на кнопках выбора приборов 1,2,3...40 могут висеть приборы со стартовыми адресами 36, 84, 124...1. Полная свобода действий. Вообще, этот пуль достоин отдельной статьи, а точнее, видеоурока, поэтому подробно останавливаться пока не буду. Для желающих приведу пример изумительно краткой инструкции быстрого старта x-light.ru/Pilot%202000%20instr.html.

Поскольку статья уже угрожающе распухла, обзор других типов систем управления я продолжу в следующей. А пока задавайте вопросы.

we.easyelectronics.ru

Что такое протокол DMX 512. Описание принципа работы

Стандарт передачи данных DMX-512.

   Передача данных по протоколу DMX512 (Digital Multiplex) был разработан в 1986 году комитетом USITT (U.S. Insnitute of Theatre Tecnology) для управления диммерными каналами со световой консоли (пульта) при помощи стандартного интерфейса. До появления протокола DMX контроль над диммерами осуществлялся либо по отдельным несущим проводам, либо при помощи разнообразных цифровых или мультиплексных аналоговых соединений.

   Стандарт DMX512 позволяет управлять по одной линии связи одновременно 512 каналами, (канал-это не приемный прибор). Несколько включенных одновременно приборов, поддерживающих DMX512, позволяют создавать световые картины и элементы оформления самой различной сложности, как внутри помещений, так и снаружи. По одному каналу передаётся информация для управления одним параметром прибора, например в какой цвет окрасить луч прожектора или на какой угол повернуть зеркало по горизонтали в данный момент чтобы изменить направление лазерного луча.

   Протокол DMX512 имеет ряд преимуществ и недостатков, но он получил широкое распространение и сейчас де-факто является главным стандартом создания большинства светотехнических систем. Он отличается простотой и универсальностью.

   Основа протокола связи DMX – множественность кодов. Каждый код - это уникальная последовательность высоких и низких уровней сигнала, которые называются битами и посылаются через определенные интервалы времени (4 µs для DMX512). Все коды в DMX512 содержат 8 бит. Группа из 8 бит называется байтом. Байт содержит 256 различных кодов от 0 до 255. Для определения начала байта, к нему добавляется 3 бита - стартовый (логический 0), и 2 стоповых (логическая 1). Если по линии не передается никакой информации, то она находится в состоянии с высоким уровнем (логическая 1). Чтобы переслать байт информации передатчик посылает стартовый бит, сообщающий приемнику о начале обмена. Приемник считывает биты с интервалом в 4 µs до тех пор, пока не примет все 8, а затем сканирует линию, ожидая высокого сигнала для принятия стоповых битов. В конце второго стопового бита линия может перейти в состояние ожидания (уровень у нее уже высокий), либо новый стартовый бит начнет передачу следующего байта. Если передача информации в линии происходит непрерывно без промежутков между кадрами, то интервал в 4 µs позволяет передать 250 000 бит в секунду.

   Стандарт передачи данных DMX512 реализуется асинхронным протоколом (кадры могут быть посланы в любой момент времени, когда линия находится в состоянии ожидания). На практике, большинство световых устройств делают промежутки между кадрами, потому что быстродействие консоли не позволяет подготовить к передаче следующий кадр к моменту отправки предыдущего.

   Протокол DMX512 содержит 512 каналов, последовательно пересылающих данные, начиная с канала 1 и заканчивая самым большим номером канала (512), содержащимся в данном устройстве. Не допускается более 512 связанных каналов. Устройства, способные работать с более чем 512 диммерными выходами (декодерами), имеют больше одного порта

   DMX512. Каналы DMX512 нельзя путать с каналами устройства или диммера. Канал приемника (декодера) может использовать несколько каналов DMX512 или ни одного.

   Для определения приемным устройством информации, предназначенной для первого канала, в линию посылается специальный сигнал - прерывание (все 256 кодов отведены для определения уровней). Условие наступления прерывания - продолжительный сигнал низкого уровня длительностью не менее 88 µs (два полных кадра), являющийся сигналом для принимающего устройства о начале передачи пакета данных.

   После окончания сигнала прерывания линия переходит на некоторое время в состояние высокого уровня сигнала. Этот промежуток времени называется “метка после прерывания” (Mark-after-break). После сигнала “метка после прерывания” посылается специальный код. В протоколе DMX512 первый байт, посланный после прерывания, называется стартовым кодом. Для декодера уровень данных этого байта имеет нулевое значение. Стартовый байт с нулевым значением говорит о том, что передаваемые далее байты будут содержать 8-битную информацию об уровнях диммера. Стартовый байт также называют байтом режима, кодом типа, заглавным байтом или заголовком пакета. Остальные 255 возможных стартовых кодов в DMX512 не используются, хотя некоторые из них зарезервированы. Ряд производителей использует ненулевой стартовый код, чтобы сообщить дополнительную информацию, уникальную для конкретных приборов. Изначально стандарт DMX512 был разработан для управления диммерами. Но в настоящее время широко используется для управления движущимися и интеллектуальными приборами и скроллерами. По существу, не имеет значения чем управлять в системе «передатчик-приемник» протокола DMX512, потому что на декодер можно подключить любую нагрузку.

   Использование DMX512 позволяет объединять приборы в линии с рекомендуемой максимальной длиной до 1 км. Практически же следует ограничить длину линии до 500 м или использовать усилители сигнала (повторители). Для длинных сетей очень важно качество кабеля. Его сопротивление должно позволять получать не менее 0.2 В на терминирующем резисторе 120 Ом на удаленном конце линии при напряжении 2 В на передающем устройстве. Сечение кабеля должно быть не менее 0,22 мм кв. Сопротивление постоянному току должно находиться в согласовании с характеристическим импедансом (не более 200 Ом на жилу). Во избежание интерференционных процессов и различного рода ошибок все линии DMX512 должны быть изолированы от влияния силового кабеля и не должны пролегать в трубопроводах или объединяться в жгуты с силовыми кабелями.

   Все приборы, декодирующие сигнал протокола DMX512, за исключением тех, которые принимают все 512 каналов, имеют средства определения адреса (адресов), на которые данный прибор будет реагировать. Наиболее часто используемый метод адресации – базовый. Выбранный адрес является первым адресом блока последовательно пронумерованных каналов, которые будет воспринимать данное устройство.

Терминаторы и их установка.

   Некорректная установка терминаторов или их отсутствие является, пожалуй, наиболее часто встречающейся ошибкой в ненадежно работающих системах DMX512.

   Терминатором называется нагрузочный резистор, который располагается между двумя проводами с данными (штырьки 2 и 3 разъема типа XLR) на конце кабеля максимально удаленного от передающего устройства.

   В том случае, когда терминатор не установлен, сигнал, приходя к самому дальнему концу линии, «отражается» обратно по направлению к передающему устройству. При определенной длине линии и определенном стечении обстоятельств этот отраженный сигнал может внести серьезные помехи в настоящий сигнал DMX, что приведет к возникновению ошибок и сбоев. Резистор-терминатор «впитывает» сигнал на дальнем конце кабеля и не позволяет ему отражаться.

   В качестве терминатора обычно используется резистор с характеристиками 90-120 Ом мощностью 1/4 Ватта. Если строго придерживаться стандарта EIA485, то следует монтировать резисторы-терминаторы с параметром 120 Ом на обоих концах линии. Однако в линиях DMX512 на одном из концов кабеля всегда установлено только передающее устройство, (т.е. пульт управления), а на другом конце линии всегда находятся приборы, которые только принимают сигнал (без передачи). Поэтому, в линиях DMX512, установка терминаторов нужна только на самом дальнем от консоли конце линии.

   Рекомендуется проектировать системы DMX512 таким образом, чтобы на одном конце линии всегда находилась консоль (пульт управления), а на другом - терминатор.

   Сопротивление терминатора должно  соответствовать волновому сопротивлению кабеля. Волновым сопротивлением называется сопротивление линии передачи, имеющей бесконечную длину, при котором, по определению, линия не будет страдать от отражения сигнала. Установка резистора с значением, равным волновому сопротивлению кабеля, на конце линии, приводит к тому, что состояние кабеля, (с точки зрения передающего устройства), изменяется так, как если бы он был бесконечно длинным.

   Кабели, используемые для передачи сигнала DMX512, обычно имеют волновое сопротивление в диапазоне от 85 до 120 Ом. Стандарт RS422 (предшественник стандарта EIA485) был оптимизирован для линий с волновым сопротивлением 100 Ом. Стандарт EIA485 оптимизирован для линий с волновым сопротивлением 120 Ом. Так как в настоящее время встречаются передающие устройства выполненные как в соответствии со стандартом RS422, так и в соответствии с EIA485, то идеальным кабелем является кабель типа Proplex PC22xx/x, имеющий волновое сопротивление 110 Ом. Этот кабель будет лучшим решением в том случае, если на нем установить терминатор номиналом 110 Ом. Следует отметить, что номиналы в диапазоне от 90 до 120 Ом также дадут хороший результат.

  Системы DMX512 могут  нормально работать без терминаторов довольно продолжительное время (в случае если их забыли установить или не установили вовсе). Однако, в определенный момент, работоспособность  может кончится при внезапном отказе системы по этой причине.

   Всегда проверяйте наличие терминаторов. Это можно сделать просто измерив сопротивление между двумя штырьками разъема, отсоединив его со стороны консоли. Значение сопротивления должно быть от 90 до 120 Ом для коротких кабелей и кабелей, имеющих больший порядковый номер в соответствии с американским сортаментом проводов AWG. Для очень длинных линий, это значение может быть несколько больше, так как в этом случае к сопротивлению терминатора прибавляется сопротивление самого кабеля. Слишком большое или слишком малое значение сопротивления сообщит вам о том, что терминатор или не установлен вовсе, или установлен не правильно.

   Некоторые приборы оснащены встроенными терминаторами и переключателями, которые позволяют подключить встроенный терминатор к линии. Обычно такой переключатель помечается надписями «end of line» (конец линии) или «last rack» (последнее устройство в линии). Этот переключатель должен находиться во включенном положении только если этот прибор - последнее  устройство в линии.

   Другим очень распространенным типом терминатора является 5-ти или 3х  штырьковый разъем XLR, в который встроен резистор нужного номинала, (т.е. резистор номиналом 120 Ом между 2 и 3 штырьками). Такая разъем просто вставляется в выходной разъем последнего прибора в линии.

art-lite.ru

DMX интерфейс для PC с гальванической развязкой

Моё знакомство со сценическим светом началось в 2000 году с совершенно монструозного DMX контроллера R2D2 от компании ASM. Под верхней своей крышкой он скрывал полноценный писюк (Pentium MMX), подключался к монитору, отличался по-немецки ебанутым, простите, своеобразным интерфейсом, отличным набором программируемых железных кнопок и фейдеров, и поистине безграничными возможностями. За те несколько лет, что мы с ним работали, мы так и не выяснили пределов его способностей.

Контроллеров тех уже давно нету, а привычка рулить светом с компа осталась. Железные контроллеры либо откровенно слабы на функционал, либо баснословно дороги. А компьютер с управляющим софтом стоит недорого, вплоть до бесплатно, и обладает внушительными возможностями. По сути, вся сложность заключается в интерфейсе, получающем данные от компа, и отсылающем их световым приборам. К счастью, австралийская компания Enttec однажды выпустила девайс Open DMX USB, выложив его схему в открытый доступ. Девайс очень простой, построен на FT232BM (в оригинале), и повторяется достаточно просто, с ним работает куча софта. Но есть минусы, среди которых первый и главный - отсутствие гальванической развязки между входом и выходом. А она нужна, поскольку приборы и контроллер часто "висят" на разных фазах и отсутствие развязки чревато смертью USB портов, а то и всего компа, в случае проблем с питанием. Так что будем допиливать Enttec Open DMX USB на предмет развязки

Оригинальный девайс Enttec состоит из двух корпусов: FT232BM и MAX485. С электрической точки зрения DMX - это обычный RS485, так что устройство просто служит мостом USB-RS485, а за правильные таймниги и формат посылок в случае с ним отвечает управляющий софт. Чисто теоретически это минус, но на практике компы уже давно достаточно мощны, чтобы не заикаться, передавая DMX. Наша модификация будет состоять в том, что мы во-первых, заменим FT232BM на FT232RL, что сильно упростит схему и никак не скажется на совместимости; а во-вторых, развяжем гальванически две микросхемы при помощи оптопары и изолированного DC-DC преобразователя.

Схема - она есть в прикреплённом к статье архиве - в пояснениях особо не нуждается. Левая часть взята из даташита на FT232RL, правая - стандартна для большинства таких устройств. Серединка - DC-DC конвертер, имеющий тупо вход и выход и оптопара в стандартном её включении по даташиту. Выбор DC-DC обусловлен исключительно ассортиментом ближайшего магазина. Он двухваттный. Хватило бы и одноваттного, но их не было. Особенность: оптопара инвертирует сигнал, так что для компенсации этого выходы MAX485 (а они симметричные) перепутаны, если сравнивать с оригинальным Enttec'ом. Ну и светодиода нету Переходим к сборке.

Сначала весь девайс, разумеется, был запущен и отлажен на макетке. Специально для работы с FT232RL у меня есть платка с этой микрухой, USB и пинами в макетную плату. Выручает Как и набор цветных проводков, заказанный по дешёвке на ebay. Я брал два набора, один с папами на концах, а второй - с мамами. Авторучка с проводами - это самопальный щуп для осциллографа С1-49, который пригодился смотреть фронты сигнала. На макетке поиграл немного с номиналами деталей и добился уверенной работы с двумя имеющимися приборами.

Во время похода в магазин за запчастями я прикупил пару корпусов подходящего размера. Поэтому перед разводкой платы, методом последовательного приближения я отрисовал в Eagle Cad контур платы, и крепёжные отверстия. Разъём в правой стороне - трёхпиновый XLR, стандартный для светового оборудования. В самом корпусе пришлось выломать одну из подпорок для платы, чтобы разъём поместился. На бумажке отпечатан один из первых вариантов разводки, где USB выведен на пины. Вообще, схема и плата в их актуальном варианте лежат в архиве, в конце статьи. На фотках могут быть предыдущие варианты, поскольку устройство потихоньку допиливается.

Плата изготавливалась методом лазерного утюга. Бумага - страничка из "Популярной Механики", да простят меня её авторы. Впрочем, я брал страничку с рекламой, так что всё нормально Утюг тоже был новый, так что на приемлемый результат ушло несколько попыток. После небольшой ретуши иголкой, протравил плату в растворе медного купороса с солью. Его стоит разводить кипятком и травить пока не остыло. В холодном виде он никакой, а в горячем он такую платку съел минут за десять, и это включая вторую сторону (текстолит был только с двухсторонним меднением).

Плату залудил в "жидком олове". Нууу, не знаю, то ли олово мне попалось прокисшее, то ли что... Плату, зачистив и обезжирив кладу в раствор и она через полчаса покрывается легкоудаляемым серым налётом. Надо поизучать эту методу... Впрочем, паять помогает.

Сборку начал с smd. Гораздо удобнее раскладывать детали и дуть на плоской плате, чем на плате, у которой с обратной стороны что-то есть. Да и греть это что-то феном тоже лишний раз неохота. К сожалению, микроволны или паяльной пасты (той, что припой) у меня нет, поэтому микруха надувалась феном, с последующим прогревом ног паяльником. Разумеется, были перемычки, которые приходилось долго и мучительно убирать. Но это с непривычки. Я нечасто берусь за паяльник, поэтому навык немножко теряется.

После smd ставлю выводные компоненты в порядке увеличения высоты. Сначала панельки, потом разъёмы и DC-DC и в последнюю очередь конденсаторы. Они самые высокие, и, поставь я их раньше, мешали бы более низким деталям упираться в стол. В качестве выходного разъёма на плате стоит планка мам pls (как они там правильно зовутся) на три пина, а вставляются в неё напаянные на провода толстые выводы от советских резисторов. Немножко колхоз, но контачит уверенно, а магазины закрыты, поскольку праздники.

Теперь осталось поместить всё в корпус. Корпусу предварительно срезал все торчащие уши. Два отверстия под разъёмы выполнил дрелькой, путём насверливания по периметру c последующим прорезанием перемычек. К сожалению, из-за переезда в доме не нашлось напильника, поэтому отверстия обработаны очень грубо. Но это я исправлю, когда заведу напильник. Шурупы для платы и корпуса отыскались в коробочке с шурупами от всего подряд

И вуаля, вот такой в результате получился девайс. Навыка для работы не требует, втыкается одним концом в USB, другим в DMX, софтом распознаётся как тот же Enttec, драйверов - в современных виндах и под линуксом - не требует. Под макосью не знаю как дела, но тоже должно работать. В моём случае девайс подключен к отданному на запчасти ноуту с установленным archlinux (под виндой он греется - умер радиатор), в качестве софта используется QLC+ - бесплатная, опенсорсная, довольно богатая на возможности система управления светом.

А теперь - дискотека! С двумя приборам, которые есть под рукой я его оставлял гонять лучики на сутки. Косяков не замечено. Но, конечно, это только начало тестирования - буду проводить ещё тесты на большем количестве железа, длинных проводах, в боевых условиях. Пока вариант не окончательный. Как минимум, в схему просятся супрессоры, для защиты от скачков напряжения в линии. Может ещё что-то надумаю. Есть, например, мысль взять FT2232 и попробовать сделать двухканальный интерфейс. Надо только выяснить, как каналы будут определяться софтом.

Стоимость всей комплектухи, включая корпус вышла около $25. Обязан снова упомянуть, что девайс основан на Enttec Open USB DMX, а значит попадает под лицензию GPL второй версии. Желающим повторить устройство выкладываю архив с исходниками Eagle Cad, а также схемой и готовым шаблоном платы. Шаблон при печати зеркалить не нужно, он уже.

Update 08/05/16: небольшое исправление в схеме, посадил на землю 26 ножку FT232RL. Вывод 26 (TEST), по даташиту должен быть на земле, и без него микросхема не заводится.

Update 22/10/16: Наконец полноценно проверил девайс в работе, в том смысле, что отыграл с ним вечеринку. На душе приятно, когда самодельная железка без сучка и задоринки справляется со своей задачей - рулить светом На первой картинке тот самый бедолага ноут с archlinux и QLC+. Заодно и управление цифровым пультом висит на нём же. А левее виднеется такой же мой основной рабочий ноут.

Не самый сложный световой сетап, конечно. Всего шесть приборов, всего одна фаза (наверное :/ ), но тем не менее результат меня порадовал! За всю вечеринку ни одного глюка, ни одного срыва таймингов, всё тикало как часики! Предстоят, конечно, ещё рабочие испытания, на бОльших конфигурациях, но пока я доволен

Еще записи по теме

uncleeugene.net

DMX512 Протокол [DMX-512.RU]

(англ. Digital Multiplex) — стандарт, описывающий метод цифровой передачи данных между контроллерами и световым, а также дополнительным оборудованием. Он описывает электрические характеристики, формат данных, протокол обмена данными и способ подключения. Этот стандарт предназначен для организации взаимодействия на коммуникационном и механическом уровнях между контроллерами и оконечными устройствами, произведёнными разными производителями. Версии 1986 и 1990 также описывают требования к кабелям и способам их прокладки в помещении. Обозначение «DMX512» есть сокращение от англ. Digital Multiplex с 512 индивидуальными информационными каналами. Контроллеры бывают разные. Существуют пульты управления или usb dmx контроллеры управления.

Протокол передачи данных DMX512 был разработан комитетом USITT в 1986 году, как средство управления интеллектуальными световыми приборами с различных консолей через единый интерфейс, позволяя объединять различные устройства управления (пульты и т. д.) с всевозможными оконечными устройствами (диммерами, прожекторами, стробоскопами, дымовыми машинами и тд.) от разных производителей. Он создан на основе стандартного промышленного интерфейса EIA/TIA-485 (известного как RS-485), который используется для компьютерного управления промышленными контроллерами, роботами и автоматизированными станками.

Для передачи данных используется кабель с всего двумя проводами в общем экране с пятиконтактным разъёмом XLR. Хотя спецификацией интерфейса предусмотрено использование пятиконтактного разъема, это избыточно и большая часть совместимого оборудования использует трехконтактный разъем.

Для перехода с одного типа разъема на другой, используются переходники, имеющиеся в арсенале любого светотехника. Стандарт DMX512 позволяет управлять по одной линии связи одновременно 512 каналами, (не путать каналы с приборами, один прибор может использовать иногда несколько десятков каналов). Подробнее о организации сети DMX смотрите в нашей статье. Несколько (обычно чётное число) работающих одновременно аппаратов, поддерживающих DMX512, позволяют создавать световые картины и элементы оформления самой различной сложности, как внутри помещений, так и снаружи.

 По одному каналу передаётся один параметр прибора, например в какой цвет окрасить луч, какой рисунок (гоботрафарет) выбрать, или на какой угол повернуть зеркало по горизонтали в данный момент, то есть куда будет попадать луч. Каждый прибор имеет определённое количество управляемых дистанционно параметров и занимает соответствующее количество каналов в пространстве DMX512[2].

Протокол DMX512 имеет ряд преимуществ и недостатков, но он получил большое распространение и сейчас де-факто является основным стандартом для большинства светотехнических систем. Он отличается простотой, привлекательной для производителей устройств, поддерживающих этот стандарт, и универсальностью при его использовании, что положительно оценивается конечным пользователем.

До появления протокола DMX 512

До появления единого цифрового протокола управление проводилось по отдельным проводам с управляющим напряжением, идущим к каждому устройству, или с помощью разнообразных цифровых и мультиплексированных аналоговых связей. Например, широкое распространение получил аналоговый интерфейс «0-10 вольт», по которому к каждому устройству протягивался один кабель. Система успешно использовалась при небольшом количестве приборов, но при увеличении их числа оказывалась слишком громоздкой и неудобной, как в построении, так и в управлении и устранении неисправностей. Эта и другие аналоговые системы были громоздкими, дорогостоящими и не имели единого стандарта. Они требовали специальные адаптеры, а также усилители и инверторы напряжения, для того, чтобы подключать диммеры одного производителя к управляющим консолям другого. Цифровые системы также не отличались универсальностью, они были несовместимы между собой, и зачастую используемые интерфейсы скрывались разработчиками. Все это было явной проблемой для пользователей таких систем, поскольку они, выбирая одну систему, были скованы выбором всего оборудования у того же производителя в соответствии с тем же стандартом.

Пожалуйста, помните, что этот документ носит описательный характер, и не заменяет полный текст стандарта USIIT DMX-512 (1990г).

Содержание

1. Описание протокола и преимуществ DMX-512 2. Описание разъемов кабелей и терминирования DMX-512 3. Система соединения приборов с использованием DMX-512 4. Описание системы адресации и методика установки необходимого адреса в DMX-512

Вступление

Развитие требований к художественному оформлению зрелищных предприятий, ресторанов, кабаре, дискотек и т.д, привели к пониманию недостаточности “обыкновенных“ т.е. просто работающих от звука световых приборов, благодаря чему и был создан новый класс приборов: управляемых на расстоянии. У нормального человека может появиться вопрос: зачем нужны приборы, которыми еще нужно управлять, если есть отличные аппараты, которые работают сами, и при этом весьма не хило работают, надо сказать!? Ответ прост как двери. Если у Вас парочка приборов, то тратить время и деньги еще и на управление ими – неразумно и смешно. А если при

dmx-512.ru

Про DMX512 и DMX-пульт

Обозначение «DMX512» есть сокращение от англ. Digital Multiplex с 512 индивидуальными информационными каналами.

DMX512 — стандарт, описывающий метод цифровой передачи данных между контроллерами и световым, а также дополнительным оборудованием. Он описывает электрические характеристики, формат данных, протокол обмена данными и способ подключения. Этот стандарт предназначен для организации взаимодействия на коммуникационном и механическом уровнях между контроллерами и оконечными устройствами, произведёнными разными производителями.

DMX-контроллеры, DMX-декодеры, DMX-пульты и другие DMX-устройства служат для реализации управления освещением и светотехникой по единому цифровому протоколу DMX с созданием сложных цветовых эффектов. Протокол DMX-512 (интерфейс RS-485) позволяет реализовать по трехпроводному кабелю управление 512 каналами и соответственно присоединять к одному DMX-контроллеру до 170 независимых источников освещения.

Необходимость в DMX-контроллере (DMX-пульте) возникает, когда требуется управление несколькими световыми приборами одновременно или по-очереди, но из одного места. Например, вам необходимо, чтобы ваши лампы угасали или мерцали одновременно. Или у вас несколько приборов и вы не хотите бегать между ними, чтобы их включить-выключить или поменять режим работы. В таких случаях все приборы будут подключены к DMX-пульту, с которого вы будете управлять их работой. Пример бюджетного варианта пульта представлен на фото выше. Он позволяет не только соеденить управление вашими приборами, но и имеет ряд паттернов эффектов, запускаемых как программу воспроизведения, а также имеет возможность программировать новые необходимые вам последовательности работы ваших светильников, в автоматическом или ручном режиме. Фото профессионального пульта приведено внизу страницы.

DMX-пульты представлены также в виде программы для ПК. Вы последовательно соединяете ваши приборы DMX-кабелем, который ведет в специальную "коробочку", подключаемую к ПК через USB-порт. На выбор есть несколько программ (платных и бесплатных) - и вы получаете полнофункциональный DMX-пульт на ПК или ноутбуке. Главный плюс - это цена. Софт довольно недорогой, а есть и совсем бесплатный (при этом довольно профессиональный!), и та самая "коробочка" с DMX-преобразователем. За равнозначные деньги вы получите физический пульт с очень скромными возможностями. Но есть и некоторый минус - программу необходимо изучить. Это не столь просто, как разобраться с физическим пультом, тем более что интерфейс программ на английском (но есть переведенные руссифицированные руководства и энтузиасты-помощники на форумах). Использовать физический пульт или программный - решать вам. На картинке для демонстрации приводим вариант подключения приборов к пульту (3 - это та самая "коробочка", 4-7 - световые приборы, если используется физический DMX-пульт, то он будет в этой схеме заменять 1 и 3 девайсы) и расскажем немного о DMX512 для тех, кому это интересно.

Протокол передачи данных DMX512 был разработан комитетом USITT в 1986 году, как средство управления интеллектуальными световыми приборами с различных консолей через единый интерфейс, позволяя объединять различные устройства управления (пульты и т. д.) с всевозможными оконечными устройствами (диммерами, прожекторами, стробоскопами, дымовыми машинами и тд.) от разных производителей. Он создан на основе стандартного промышленного интерфейса EIA/TIA-485 (известного как RS-485), который используется для компьютерного управления промышленными контроллерами, роботами и автоматизированными станками. Для передачи данных используется кабель с всего двумя проводами в общем экране с пятиконтактным разъёмом XLR. Хотя спецификацией интерфейса предусмотрено использование пятиконтактного разъема, это избыточно и большая часть совместимого оборудования использует трехконтактный разъем. Для перехода с одного типа разъема на другой, используются переходники, имеющиеся в арсенале любого светотехника. Стандарт DMX512 позволяет управлять по одной линии связи одновременно 512 каналами, (не путать каналы с приборами, один прибор может использовать иногда несколько десятков каналов). Несколько (обычно чётное число) работающих одновременно аппаратов, поддерживающих DMX512, позволяют создавать световые картины и элементы оформления самой различной сложности, как внутри помещений, так и снаружи. По одному каналу передаётся один параметр прибора, например в какой цвет окрасить луч, какой рисунок (гоботрафарет) выбрать, или на какой угол повернуть зеркало по горизонтали в данный момент, то есть куда будет попадать луч. Каждый прибор имеет определённое количество управляемых дистанционно параметров и занимает соответствующее количество каналов в пространстве DMX512.

Протокол DMX512 имеет ряд преимуществ и недостатков, но он получил большое распространение и сейчас де-факто является основным стандартом для большинства светотехнических систем. Он отличается простотой, привлекательной для производителей устройств, поддерживающих этот стандарт, и универсальностью при его использовании, что положительно оценивается конечным пользователем. До появления единого цифрового протокола управление проводилось по отдельным проводам с управляющим напряжением, идущим к каждому устройству, или с помощью разнообразных цифровых и мультиплексированных аналоговых связей. Цифровые системы также не отличались универсальностью, они были несовместимы между собой, и зачастую используемые интерфейсы скрывались разработчиками. Все это было явной проблемой для пользователей таких систем, поскольку они, выбирая одну систему, были скованы выбором всего оборудования у того же производителя в соответствии с тем же стандартом.

led-in.ru

DMX-512 — Википедия. Что такое DMX-512

Это статья о протоколе. О других значениях слова «DMX» смотри DMX (значения).

DMX512 (англ. Digital Multiplex) — стандарт, описывающий метод цифровой передачи данных между контроллерами и световым оборудованием, а также дополнительным оборудованием.

Он описывает электрические характеристики, формат данных, протокол обмена данными и способ подключения. Этот стандарт предназначен для организации взаимодействия на коммуникационном и механическом уровнях между контроллерами и оконечными устройствами, произведёнными разными производителями. Версии 1986 и 1990 также описывают требования к кабелям и способам их прокладки в помещении.

Обозначение «DMX512» есть сокращение от англ. Digital Multiplex с 512 индивидуальными информационными каналами.[1]

Описание

Протокол передачи данных DMX512 был разработан комитетом USITT в 1986 году, как средство управления интеллектуальными световыми приборами с различных консолей через единый интерфейс, позволяя объединять различные устройства управления (пульты и т. д.) с всевозможными оконечными устройствами (диммерами, прожекторами, стробоскопами, дымовыми машинами и тд.) от разных производителей. Он создан на основе стандартного промышленного интерфейса EIA/TIA-485 (известного как RS-485), который используется для компьютерного управления промышленными контроллерами, роботами и автоматизированными станками. Для передачи данных используется кабель с всего двумя проводами в общем экране с пятиконтактным разъёмом XLR. Хотя спецификацией интерфейса предусмотрено использование пятиконтактного разъема, это избыточно и большая часть совместимого оборудования использует трехконтактный разъем. Практическое удобство пятиконтактного XLR заключается в невозможности случайно подать сигнал DMX в на вход звукоусиливающей аппаратуры (стандартная чувствительность которой около 1 V, DMX-сигнал может сжечь входные каскады усилителя/звукового пульта). Для перехода с одного типа разъема на другой, используются переходники, имеющиеся в арсенале любого светотехника.

Стандарт DMX512 позволяет управлять по одной линии связи одновременно 512 каналами, (не путать каналы с приборами, один прибор может использовать иногда несколько десятков каналов). Несколько (обычно чётное число) работающих одновременно аппаратов, поддерживающих DMX512, позволяют создавать световые картины и элементы оформления самой различной сложности, как внутри помещений, так и снаружи. По одному каналу передаётся один параметр прибора, например в какой цвет окрасить луч, какой рисунок (гоботрафарет) выбрать, или на какой угол повернуть зеркало по горизонтали в данный момент, то есть куда будет попадать луч. Каждый прибор имеет определённое количество управляемых дистанционно параметров и занимает соответствующее количество каналов в пространстве DMX512[2].

Протокол DMX512 имеет ряд преимуществ и недостатков, но он получил большое распространение и сейчас де-факто является основным стандартом для большинства светотехнических систем. Он отличается простотой, привлекательной для производителей устройств, поддерживающих этот стандарт, и универсальностью при его использовании, что положительно оценивается конечным пользователем.

До появления единого цифрового протокола управление проводилось по отдельным проводам с управляющим напряжением, идущим к каждому устройству, или с помощью разнообразных цифровых и мультиплексированных аналоговых связей.

Например, широкое распространение получил аналоговый интерфейс «0-10 вольт», по которому к каждому устройству протягивался один кабель. Система успешно использовалась при небольшом количестве приборов, но при увеличении их числа оказывалась слишком громоздкой и неудобной, как в построении, так и в управлении и устранении неисправностей. Эта и другие аналоговые системы были громоздкими, дорогостоящими и не имели единого стандарта. Они требовали специальные адаптеры, а также усилители и инверторы напряжения, для того, чтобы подключать диммеры одного производителя к управляющим консолям другого.

Цифровые системы также не отличались универсальностью, они были несовместимы между собой, и зачастую используемые интерфейсы скрывались разработчиками. Все это было явной проблемой для пользователей таких систем, поскольку они, выбирая одну систему, были скованы выбором всего оборудования у того же производителя в соответствии с тем же стандартом

См. также

Ссылки

Примечания

wiki.sc

Программы управления светом по протоколу DMX 512 [DMX-512.RU]

На сегодняшний день существует множество программ управления светом по DMX 512 и не только, но еще и по ArtNet. Расскажем о самых популярных, и самых используемых из них.

  1. grandMA2 onPC 2

Первоначально световые прожекторы имели всего один канал управления, отвечающий интенсивности. Прожектор можно было выключить или включить с определенной интенсивностью. Задача пульта управления сводилась к записи значений интенсивности каждого прожектора в единую сцену (световую картину) для дальнейшего воспроизведения.

FreeStyler

Программа FreeStyler предназначена для создания и воспроизведения световых шоу и управления приборами по протоколу DMX512. По своей функциональности программа приближается к таким широко распространенным программамLightJokey и SunLight. При этом в программе реализованы самые нужные функции. FreeStyler будет незаменим для небольших клубов,кафе и ресторанов. Интуитивно понятный интерфейс программы позволяет значительно сократить время на освоение. А для тех, кто раньше работал с Martin LightJokey и SunLight в интерфейсе ничего нового не будет. К достоинством программы можно отнести поддержку более 15 контроллеров DMX, некоторых закрытых и открытых.

Можно также отметить достаточно простой, и интуитивно понятный Fixture Creator(Создание фикстур)


Скачать последнюю версию программы : FreeStyler 3.6.34

(АктуальноLeo 2015/04/18 11:55) По программе Freestyler хороший мануал по использованию.

USB Контроллеры для Freestyler

Martin Lightjockey

Мануалы
Драйверы
Плагины

Так как оффициальное приложение midi в жокее с ограниченным набором функций, одним энтузиастом было создано дополнение Lj-FaderS.Один из самых популярных плагинов. Бесплатное приложение позволяющее управлять Martin

dmx-512.ru

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *