DMX 512 Relais Karte mit vier potentialfreien Ausgängen

Vor einiger Zeit hat mir ein Freund eine ausrangierte Verkehrsampel aus seiner Firma organisiert, die ich gerne in Verbindung mit der auf diesem Blog vorgestellten StopWatch Applikation betreiben wollte.

Da die StopWatch Applikation über die Möglichkeit verfügt eine Ampelansteuerung auch per DMX Protokoll zu übertragen, habe ich hierfür diese kleine Schaltung entwickelt.

Der DMX512 Standard ist ein digitales Steuerprotokoll, wie es z.B. in der Bühnen und Veranstaltungstechnik eingesetzt wird. Dieser Standard wurde bereits im Jahr 1990 aus der Taufe gehoben und ist bis heute auch bei neuen Geräten der Bühnentechnik Standard Schnittstelle vorhanden. Die Abkürzung DMX steht für Digital Multiplex.

DMX Relaiskarte PIC16F648A
DMX Relaiskarte PIC16F648A
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Details

 

Diese Platine wurde als doppelseitige Layout erstellt,

DMX-Relaiskarte-V1.1-Oberseite DMX-Relaiskarte-V1.1-SMD

 

 

 

auf der Oberseite befinden sich alle bedrahteten Bauteile.
Auf der Unterseite der Platine finden die SMD Bauteile ihren Platz. So ist es möglich die SMS Bestückung im Reflow Verfahren zu fertigen.

 

Beschreibung der Funktionsweise:

Um beim Schaltungsdesign möglichst flexibel zu sein, wurden verschiedene Verwendungsansätze berücksichtigt.

So verfügt die Platine zur Einstellung der DMX Start Adresse über zwei Möglichkeiten.
Wurde der DIP – Schalter und die entsprechenden Dioden eingebaut, kann die Startadresse damit direkt eingestellt werden.  Die Einstellung der Adresse erfolgt binär codiert (siehe Tabelle).

Schalter Nummer Wertigkeit
1 1
2 2
3 3
4 8
5 16
6 32
7 64
8 128
9 256
10 BUS Terminierung (120 Ohm)

Für die Einstellung der Adresse werden 9 Schalter benötigt um den maximalen Adressraum von (0)1-511 Kanälen ansprechen zu können .
Da der DMX Bus von seiner physikalischen Struktur ein RS485 Bus ist, muss dieser an beiden Enden mit einem 120 Ohm Wiederstand abgeschlossen werden.

Befindet sich das Modul als letzter Teilnehmer also an einem Ende der Bus Topologie, kann mit dem 10. Schalter eine intern Terminierung aktiviert werden.
Hierfür muss der Schalter 10 in die Stellung „ON“ gebracht werden, dann liegt ein 120 Ohm Wiederstand parallel an den beiden Busadern A+ und B- und der Bus ist terminiert.

Die zweite Möglichkeit die dieses Modul bietet, besteht darin, den DIP – Schalter und die zugehörigen Dioden nicht zu bestücken und stattdessen den Taster für die Einstellung der DMX Adresse zu verwenden.
Die Software überprüft als erstes ob eine gültige Adresseinstellung am DIP Schalter eingestellt wurde, diese muss zwischen 1 – 511 liegen. Ist keine DIP Schalter installiert oder keiner der Schalter 1 – 9 geschlossen, wird entweder die letzte gültige DMX Startadresse aus dem internen EEprom Speicher des Mikrocontrollers geladen. Oder es kann eine neue DMX Startadresse über den Taster eingestellt werden.

Um den Status des Moduls zu signalisieren, befinden sich zwei LED’s auf der Oberseite der Platine. Die rote LED signalisiert die vorhandene Versorgungsspannung, die zweite LED dient der Signalisierung von Statusinformationen.

Folgende Anzeigen werden über die Status LED signalisiert:

  • Werden DMX Daten vom Bus empfangen, flackert die LED im Takt der Datenübertragung am Bus
  • Wurde eine falsche Adresseinstellung vorgenommen, blinkt die LED im zwei Sekundentakt, dass Modul muss neu gestartet werden.
  • Wurde eine gültige DMX Start Adresse eingestellt, wird nach dem Einschalten des Moduls die eingestellte Adresse ausgegeben. Die Anzeige der Adresse erfolgt in drei Gruppen, zuerst werden die Hunderterstellen, dann die Zehner und zuletzt die Einerstelle durch entsprechend häufiges blinken angezeigt.

Soll nun mit dem Taster eine neue DMX Startadresse eingestellt werden, wird der Taster während des Einschaltens gedrückt gehalten, die Status LED beginnt zu leuchten. Nun wird die Adresse genau wie bei der Anzeige der Adresse über die Status LED in drei Gruppen eingegeben. Zuerst werden die Hunderterstellen durch entsprechend häufiges drücken des Tasters eingestellt, dann die Zehnerstellen und am Schluss die Einerstelle.

Wurde der Wert durch entsprechendes häufiges drücken des Tasters eingegeben, muss eine kurze Pause eingehalten werden. Die Status LED erlischt kurz und beginnt dann wieder zu leuchten. Das ist das Zeichen, dass der nächste Zahlenblock eingegeben werden kann. Wird während des aufleuchten der Status LED keine Eingabe gemacht, wird für diesen Zahlenblock die Null übernommen.

Nachdem die Eingabe der Einerstelle abgeschlossen wurde, wird das Modul automatisch neu gestartet und initialisiert.
Wurde eine gültige DMX Adresse eingegeben, wird diese nun wie oben beschrieben durch entsprechendes Blinken der Status LED angezeigt. Anschließend ist das Modul bereit DMX Daten zu empfangen.

Wurde wie im zweiten Fall beschrieben der DIP – Schalter nicht installiert, stehen vier zusätzliche Port Pins des Mikrocontrollers zur Verfügung.

An diese Pins kann nun Beispielsweise ein LED Display (4 Bits Digital LED Tube Module 0.36 Inch Common Anode With Clock Display TM1637) angeschlossen werden, dass die aktuell eingestellte DMX – Adresse anzeigt.

Oder es könnten noch vier weitere Ausgänge geschaltet werden. Hierfür kann dann eine zusätzliche Platine über eine Stiftleiste aufgesteckt werden, die die entsprechenden Leistungsteiber und die Schaltelemente beherbergt.

         

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