RDM驱动器在线自动编址和RDM总线短路定位装置及方法

摘要

本发明公开了一种RDM驱动器在线自动编址和总线短路定位装置及方法，包括主控制器、RDM总线和多个RDM驱动器，多个所述RDM驱动器作为被控设备挂接在所述RDM总线上；多个所述RDM驱动器包括RDM主控芯片、继电器控制电路和通信模块，所述继电器控制电路设有继电器动态触点DAI/DBI、常闭触点DAO/DBO、偏置电阻R44两端连接的常开触点以及继电器控制端口，所述继电器动态触点DAI/DBI和所述常闭触点DAO/DBO均与所述RDM总线连接，所述继电器控制端口与所述继电器的RDM主控芯片连接，所述通信模块的两端分别与RDM总线和RDM主控芯片连接。

说明书

技术领域

本发明涉及信息控制技术领域，具体涉及RDM驱动器在线自动编址和RDM总线短路定位装置及方法。

背景技术

RDM（Remote Device Management，远程设备管理）标准以其高效的信息交互方式，简单的RDM总线结构在景观照明、舞台灯光控制等领域得到广泛应用。最简单的RDM系统由主控器、RDMRDM总线以及多个驱动器构成，RDM协议规定系统在正常工作时，主控器通过RDMRDM总线可向驱动器传送RDM控制命令和DMX512调光数据。

根据系统传送数据的不同，需为每个驱动器设置两类地址：第一类是设备UID（Unique ID）地址，该地址用于识别接收到的RDM控制命令，当驱动器UID与接收的RDM控制命令中所包含的目标UID一致时，驱动器才对该命令做出响应，设备UID在每个RDM设备出厂前已经设置完成，设置后无需更改；第二类是DMX512起始地址，该地址用于识别接收到的DMX512调光数据，RDM系统中主控器每隔一定时间需发送1~512帧调光数据至驱动器用于灯具调节，每一帧调光数据对应一路LED调光通道，当驱动器接收到DMX512调光数据后，根据DMX512起始地址和LED调光通道数结合，能够确定需接收调光数据的帧数，DMX512起始地址在出厂前并未设置，需在驱动器工作时进行设置和修改。

目前驱动器的DMX512起始地址编写方法主要有两种：

（1）离线独立编址：该编址方式是在某个驱动器需编址时，将该驱动器从控制现场取出，利用专用编址器独立进行编址，编址完成后再将驱动器重新接回控制现场。该方式在驱动器数量较少时编址简单，但当驱动器数量较多和需修改地址时编址工作量大、耗时长，且很容易出现漏编或重编等错误；

（2）增加I/O端口方式编址：该编址方式是通过在驱动器硬件电路上增加I/O端口，分别作为输入/输出控制端口来实现在线逐个编址。该方法除需RDMRDM总线作为通信线外还需增加I/O端口连线作为输入/输出控制线，为现场施工带来不便、增加施工成本。

当RDM驱动器编址完成后系统进入正常工作模式，此时系统可能会产生各种故障，可将这些故障分为两类：一类是不影响RDM总线通信的故障，该类故障的产生原因很多，但不会影响整个RDM系统的正常通信，使系统能够继续工作；另一类是影响RDM总线通信的故障，它包括RDM总线自身短路和设备输入线或节点短路引起的故障，该短路故障将会导致整个RDM总线无法通信，系统无法继续工作，且由于RDMRDM总线节点较多，使得故障点检测十分困难，传统的RDM总线短路检测方法大多需要依靠外部检测设备逐节点检测，这种方式效率低、可靠性差，严重影响故障检测效率。

综上所述，一种低成本、高效率的RDM驱动器在线自动编址和RDM总线短路定位方法显得十分必要。

发明内容

为了克服现有技术的不足，更加高效的完成驱动器DMX512起始地址编写和RDM总线短路故障查找，本发明分别提供了一种RDM驱动器在线自动编址和RDM总线短路定位装置及方法。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：

一种RDM驱动器在线自动编址和RDM总线短路定位装置，包括主控制器、RDM总线和多个RDM驱动器，多个所述RDM驱动器均与RDM总线连接，多个所述RDM驱动器作为被控设备挂接在所述RDM总线上；

所述RDM总线的输入端与所述主控制器连接；

多个所述RDM驱动器之间按照连接顺序额依次为第一RDM驱动器、第二RDM驱动器、第三RDM驱动器…第N驱动器，所述N为正整数；

多个所述RDM驱动器包括RDM主控芯片、继电器控制电路和通信模块，所述继电器控制电路设有继电器动态触点DAI/DBI、常闭触点DAO/DBO、偏置电阻R44以及继电器控制端口，所述继电器动态触点DAI/DBI和所述常闭触点DAO/DBO均与所述RRDM总线连接，所述继电器控制端口与所述继电器的RDM主控芯片连接，所述通信模块的两端分别与RDM总线和RDM主控芯片连接；

所述继电器控制电路还设有两个常开触点，所述偏置电阻R44设于两个所述常开触点之间。

进一步地，所述通信模块为RS485通信模块。

进一步地，所述RS485通信模块的差分信号端口与所述继电器控制电路的通信端口连接，使得继电器控制电路增添到驱动器的通信电路中，共同完成通信工作。

一种RDM驱动器在线自动编址方法，包括以下步骤：

驱动器开始工作；

第一个驱动器接收主控器发送的通信数据并解析，如果解析数据为广播编址指令，则系统中所有接收到该指令的驱动器均将编址标志位aFlag置位，同时将继电器设置为常开状态，此时所有驱动器进入编址工作模式；

第一个驱动器接到编址数据后，进行标志位状态判断，若aFlag=1且继电器为常开状态，则第一个驱动器保存当前指令为其分配的DMX512起始地址；

将编址标志位aFlag清零，继电器恢复常闭状态，同时回复地址编写完成消息到主控制器，第二个驱动器接入RDM总线；

第二个驱动器重复第一个驱动器的过程，直至第N个驱动器编码结束；

结束。

进一步地，所述将编址标志位aFlag清零，继电器恢复常闭状态，同时回复地址编写完成消息到主控制器，第二个驱动器接入RDM总线；还包括：

当主控器在编址数据发送后一定时间内未收到驱动器的回复消息，则表示在线自动编址完成，主控器将发送一条退出编址广播指令，所有驱动器退出编址工作模式。

进一步地，所述N为正整数。

所述aFlag为编址标志位，

初始化时aFlag=0，当控制器发送广播编址命令后，驱动器进入编址模式，此时驱动器将aFlag设置为1；

如果aFlag=1则驱动器处于编址模式，驱动器若接收到编址数据则可进行编址；若aFlag=0则为正常工作模式，驱动器无法进行编址。

所述DMX512为调光数据的发送形式。

一种RDM驱动器RDM总线短路定位方法，包括以下步骤：

驱动器开始工作；

当驱动器在给定时间内未接收到通信数据时，RDM总线短路定位功能开启，

驱动器中的继电器设为常开状态，通信检测标志为tFlag置位；

第一驱动器与所述主控制器通过RDM总线连接，其它驱动器脱离RDM总线，

主控制器发起通信，若第一驱动器可通信；则其自动将继电器设置为常闭状态，此时第二驱动器接入RDM总线；

开启第一驱动器的通信检测延时时间，延时时间到后再次判断第一驱动器是否通信正常，如果第一驱动器无法接收通信数据，其自动将继电器设置为常开状态，第二驱动器脱离RDM总线；若第一驱动器恢复通信，则说明第二驱动器的通信输入线短路；

如果延时时间到后第一驱动器通信始终保持正常，则第一驱动器与第二驱动器之间的通信线无故障，此时第一驱动器的通信检测标志位tFlag清零；

第二驱动器重复第一驱动器的过程，直到检测到故障通信线路；

结束。

进一步地，所述如果延时时间到后第一驱动器通信始终保持正常，则第一驱动器与第二驱动器之间的通信线无故障，此时第一驱动器的通信检测标志位tFlag清零；

还包括：第一驱动器通信检测标志位tFlag清零后，在RDM总线短路定位过程中其继电器保持常闭状态。

通过上述技术方案，本发明的有益效果是：

本发明在RDM驱动器硬件电路中增加继电器控制电路，以继电器的工作原理为基础改变驱动器与RDM总线之间的连接状态，使驱动器处于不同工作模式下，从而实现在线自动编址和RDM总线短路定位功能。

本发明无需改变主控器电路，驱动器之间也无需增添额外线路即可实现在线自动编址和RDM总线短路定位，给系统的安装和维护带来了极大的方便。

本发明的在线自动编址方法是一种动态的自动编址方法，保证了编址的可靠性和高效性。

本发明的RDM总线短路定位方法也是一种动态的自主检测方法，无需依靠任何外部检测设备即可找到故障通信线路，同时在故障节点检测完成后，自动将故障节点之后的驱动器与RDM总线断开连接，确保故障节点之前的设备能够正常工作，保证了系统的可靠性和稳定性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提出的一种RDM驱动器在线自动编址和RDM总线短路定位装置的结构示意图；

图2为本发明提出的RDM驱动器的连接示意图；

图3为本发明提出的继电器控制模块的电路原理图；

图4为本发明提出的RS485通信模块的电路原理图；

图5为本发明提出的一种RDM驱动器在线自动编址方法的流程图；

图6为本发明提出的一种RDM驱动器RDM总线短路定位方法的流程图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

参照附图1所示，本发明提出的一种RDM驱动器在线自动编址和RDM总线短路定位装置，

包括主控制器、RDM总线和多个RDM驱动器，多个所述RDM驱动器均与RDM总线连接，多个所述RDM驱动器作为被控设备挂接在所述RDM总线上；

所述RDM总线的输入端与所述主控制器连接；

多个所述RDM驱动器之间按照连接顺序额依次为第一RDM驱动器、第二RDM驱动器、第三RDM驱动器…第N驱动器，所述N为正整数；

多个所述RDM驱动器包括RDM主控芯片、继电器控制电路和通信模块，所述继电器控制电路设有继电器动态触点DAI/DBI、常闭触点DAO/DBO、偏置电阻R44以及继电器控制端口，所述继电器动态触点DAI/DBI和所述常闭触点DAO/DBO均与所述RRDM总线连接，所述继电器控制端口与所述继电器的RDM主控芯片连接，所述通信模块的两端分别与RDM总线和RDM主控芯片连接；

所述继电器控制电路还设有两个常开触点，所述偏置电阻R44设于两个所述常开触点之间。

进一步地，所述通信模块为RS485通信模块。

进一步地，所述RS485通信模块的差分信号端口与所述继电器控制电路的通信端口连接，使得继电器控制电路增添到驱动器的通信电路中，共同完成通信工作。

参照附图2和附图3，本发明通过在驱动器硬件电路中增加继电器控制电路，该电路有四组外接端口，分别为继电器动态触点DAI/DBI、常闭触点DAO/DBO、偏置电阻R4两端连接的常开触点以及继电器状态控制端口。其中动态触点DAI/DBI与RDM总线输入端相连；常闭触点DAO/DBO与通信模块的输出端相连；继电器与驱动器的微控器连接。参照附图3中，图中的4、5两点为常开触点，偏置电阻R44设置在常开触点之间。所述

依据继电器的工作原理，当继电器控制电路的JK端口为低电平时，继电器K1为常闭状态（即端口DAI/DBI与DAO/DBO连接），此时所述驱动器挂接在RDMRDM总线上；当JK端口设置为高电平时继电器K1处于常开状态（即端口DAI/DBI与常开触点连接），此时所述驱动器脱离RDM总线。所述驱动器通过设置JK端口电平的高低来控制继电器的闭合状态，从而产生两种工作模式：编址工作模式和正常工作模式。

参照附图4，所述RS485通信模块的差分信号端口与附图3所述继电器控制电路的通信端口连接，通过该方式将继电器控制电路增添到驱动器的通信电路中，共同完成通信工作。

参照附图5，本发明提出的一种RDM驱动器在线自动编址方法，包括以下步骤：

驱动器开始工作；

第一个驱动器接收主控器发送的通信数据并解析，如果解析数据为广播编址指令，则系统中所有接收到该指令的驱动器均将编址标志位aFlag置位，同时将继电器设置为常开状态，此时所有驱动器进入编址工作模式；

第一个驱动器接到编址数据后，进行标志位状态判断，若aFlag=1且继电器为常开状态，则第一个驱动器保存当前指令为其分配的DMX512起始地址；

将编址标志位aFlag清零，继电器恢复常闭状态，同时回复地址编写完成消息到主控制器，第二个驱动器接入RDM总线；

第二个驱动器重复第一个驱动器的过程，直至第N个驱动器编码结束；

结束。

进一步地，所述将编址标志位aFlag清零，继电器恢复常闭状态，同时回复地址编写完成消息到主控制器，第二个驱动器接入RDM总线；还包括：

当主控器在编址数据发送后一定时间内未收到驱动器的回复消息，则表示在线自动编址完成，主控器将发送一条退出编址广播指令，所有驱动器退出编址工作模式。

进一步地，所述N为正整数。

进一步地，所述aFlag为编址标志位，

初始化时aFlag=0，当控制器发送广播编址命令后，驱动器进入编址模式，此时驱动器将aFlag设置为1；

如果aFlag=1则驱动器处于编址模式，驱动器若接收到编址数据则可进行编址；若aFlag=0则为正常工作模式，驱动器无法进行编址。

进一步地，所述DMX512为调光数据的发送形式。在RDM驱动器中可接收两类数据，一是RDM控制命令，二是DMX512调光数据。这里由于控制器通过发送DMX512调光数据一次可发送最多512通道调光数据，而当前驱动器只需接收其中的3或4个通道数据用于调光，那么具体接收那几帧数据，就靠DMX512起始地址加通道数决定了，例如：当前驱动器起始地址为1，通道数为3，则驱动器接收DMX512调光数据的1、2、3通道数据。

本发明的RDM控制现场初次搭建完成时，挂接在RDMRDM总线上的驱动器未进行DMX512起始地址编写，主控器在发起通信之前需对驱动器进行DMX512起始地址编写。

参照附图6，本发明提出的一种RDM驱动器RDM总线短路定位方法，包括以下步骤：

驱动器开始工作；

当驱动器在给定时间内未接收到通信数据时，RDM总线短路定位功能开启；

驱动器中的继电器设为常开状态，通信检测标志为tFlag置位；

第一驱动器与所述主控制器通过RDM总线连接，其它驱动器脱离RDM总线，

主控制器发起通信，若第一驱动器可通信；则其自动将继电器设置为常闭状态，此时第二驱动器接入RDM总线；

开启第一驱动器的通信检测延时时间，延时时间到后再次判断第一驱动器是否通信正常，如果第一驱动器无法接收通信数据，其自动将继电器设置为常开状态，第二驱动器脱离RDM总线；若第一驱动器恢复通信，则说明第二驱动器的通信输入线短路；

如果延时时间到后第一驱动器通信始终保持正常，则第一驱动器与第二驱动器之间的通信线无故障，此时第一驱动器的通信检测标志位tFlag清零；

第二驱动器重复第一驱动器的过程，直到检测到故障通信线路；

结束。

进一步地，所述如果延时时间到后第一驱动器通信始终保持正常，则第一驱动器与第二驱动器之间的通信线无故障，此时第一驱动器的通信检测标志位tFlag清零；

还包括：第一驱动器通信检测标志位tFlag清零后，在RDM总线短路定位过程中其继电器保持常闭状态。

使用本发明时，在RDM系统中所有通信过程都是由主控器发起，驱动器在接收到控制指令后执行操作或回复应答消息，通过所述系统的通信可完成在线自动编址以及RDM总线短路定位功能。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。