摘   要：
首先对灯光系统中DMX(Digital Multiplex)512数字控制协议和D54模拟控制协议的数据包格式作了介绍，然后对演播室原有灯光控制系统的工作过程进行了简介，接着按照灯光控制原理自主研发相关电路，最后介绍了成功改造的几个案例。
 
关键词：DMX512数字控制协议  D54模拟控制协议  PWM脉宽调制  单片机
 
引  言
常熟电视台800平方米演播室的灯光控制系统是97年安装并投入使用的，采用的是北京星光384路模拟解码系统，属于早期产品。2003年请厂家来人对信号解码线路部分进行了大规模检修，但是在以后使用中还是会时不时出些故障，至今整套控制系统使用时间已经超过了12年，由于早期的解码控制电路大量采用了运放、CMOS数字集成块等分立元件，所以出故障率随着使用时间的推移而逐渐增大，厂家已经停产了此套系统中的相关配件，加上厂家来实地改造预算要20万元左右，本着节约资金和提高整个运维团队技术水平，决定对整个灯光控制系统电路先进行研究，然后结合单片机控制技术进行自主研发及改造。
 
DMX512数字控制协议和D54模拟控制协议DMX是digital multiplex(数字多路复用）的英文缩写，由USITT(美国剧场技术协会)于1986年制定，专门用于控制台与调光器之间数据通信的标准DMX-512（1987）。1990年USITT又对DMX512协议作了修改和补充，成为DMX-512 （1990），它就是目前正在执行的版本。采用RS-485工业差分传输方式，在一对线上传送512 路调光亮度信息。信号时序图如图1，使用异步通信方式，传输速率为250Kbps，一个二进制码需4μs的时间。每个调光点由11 位组成，其中   一个起始位，8位调光数据，表示0～255的256级亮度，两个停止位。每路灯光信号数据也称为1帧，发送1帧DMX数据的时间为44μs，512路灯光亮度信号数据又称为一个信息包或数据包，大概每个数据包需要的时间是22.7ms，频率是44Hz，采用连续发送的方式发送数据。图1中各个符号和数字的含义如下：
①MTBP（Mark Time Between Packets）代表数据包间隔时间，其电平为高电平，宽度为0～1s;
②BREAK（Space For Break）代表同步头，在每个DMX信息包头部，用于对数据进行接收检测，其电平为低电平，宽度为88us～1s；
③MAB（Mark After Break）为信息包分离位，其电平为高电平，宽度为8μs;
④START CODE为零起始码，用于标识后续字段为无类型的串行8比特信息，宽度为44μs;
⑤START  BIT代表每个数据帧的开始位，其电平为低电平，宽度为4μs;
⑥STOP  BIT代表每个数据帧的停止位，其电平为高电平，宽度为8μs;
⑦MTBF（Mark Time Between Frames）代表数据帧之间的间隔时间，其电平为高电平，宽度为0～1s;
⑧8 DATA BITS代表一个通道数据的第1～8位，其电平根据实际数据而定；