Guida all'uso del chip per strisce luminose DMX512 LED

Il chip DMX512 è il modulo di controllo principale della striscia luminosa a LED DMX; attraverso la decodifica dei comandi del protocollo DMX512, regola con precisione la luminosità, il colore e gli effetti dinamici della luce a LED. Nell'illuminazione degli edifici, nell'illuminazione per l'intrattenimento e in altri scenari, la compatibilità del protocollo e la capacità di espansione del chip migliorano significativamente il livello di intelligenza del sistema e diventano il supporto tecnico chiave per i moderni progetti di illuminazione.

Quali sono i produttori di chip per strisce luminose DMX?

I chip per strisce luminose a LED DMX512 sono presenti sul mercato in una varietà di tipi; quali sono le differenze di prestazioni e i vantaggi di prezzo? I progettisti nella selezione dei chip devono sapere come scegliere. Secondo le mie statistiche, i produttori di strisce luminose a LED DMX scelgono i loro chip dalle seguenti aziende.

1. Shenzhen Leadcore Technology Co. è stata fondata nel 2008 e ha sede a Shanghai Pudong New Area, No. 1258, Mingyue Road. L'azienda è l'impresa principale del Datang Telecom Technology & Industry Group nel settore della progettazione di circuiti integrati, specializzata nella ricerca e nello sviluppo e nell'applicazione delle tecnologie di base dei terminali Internet mobili 2G, 3G e 4G, fornendo chip e soluzioni per terminali mobili 3G/4G.

I suoi principali modelli di chip DMX512 sono UCS512C4, UCS512-A, UCS512-B512-CN, UCS512-D, UCS512-E, UCS512-F, UCS512-G-S, UCS512-H, UCS512-H-S, ecc.

2. Shenzhen Sunmoon MicroElectronics Co., Ltd. è stata fondata nel 2003, con sede a Shenzhen, e si concentra sulla progettazione di chip driver per display LED ad alte prestazioni. I prodotti sono ampiamente utilizzati nei settori dei display LED, dell'illuminazione intelligente e del controllo degli elettrodomestici e sono noti per l'innovazione tecnica e l'affidabilità.

I suoi principali modelli di chip DMX512 sono SM1651X-3CH, SM1651X-4CH, SM17512, SM1752X, SM17500, SM17500-Self, SM512, SM522, SM18522, ecc.

3. Shenzhen Titan Micro Electronics Co., Ltd. è stata fondata nel 2003 e ha sede nel distretto nord dell'Hi-Tech Industrial Park, nel distretto di Nanshan, a Shenzhen. Il suo campo di attività comprende la progettazione, il confezionamento e il collaudo di circuiti integrati, la produzione di apparecchiature per semiconduttori e il marketing dell'industrializzazione.

I principali chip DMX512 sono TM512AC, TM512ACE, TM512AC0, TM512AC4, TM512AD, TM512AL1, HTM512AB, TM512ADH, ecc.

4. Shenzhen Hichips Technology Co., Ltd. fondata nel 2010, precedentemente nota come China Electric Power Research Institute of "communications and power technology branch" L'azienda è specializzata in chip di sensori ad alta precisione. L'azienda è specializzata nella ricerca e nello sviluppo di chip di sensori ad alta precisione, soprattutto nel campo del monitoraggio dell'energia e dell'automazione industriale, con notevoli vantaggi tecnici.

I suoi principali modelli di chip DMX512 sono Hi512A0, Hi512A4, Hi512A6, Hi512D, Hi512A0-Self, ecc.

Per facilitare l'accesso, l'autore di questi diversi modelli di chip ha effettuato una statistica dettagliata; si veda la seguente tabella.

IC Cfianchi Svotato	Modelli IC
UCS Series	UCS512-A, UCS512-B, UCS512-C4, UCS512-CN, UCS512-D, UCS512-E, UCS512-F, UCS512-G6
SM Series	SM16512PS, SM1651X-4CH, SM17512, SM1752X, SM17500, SM19522(4CH), SM18522, SM522
TM Series	TM512AB, TM512AL, TM512AC(4CH), TM512AD, TM512ACE(3CH), TM512BC(4CH), TM512AB4(4CH)
HI Series	HI512A0, HI512A4, HI512A4L, HI512D5H-5CH

Caratteristiche dei tre chip DMX512 comunemente utilizzati

Come scegliere queste strisce LED DMX per gli utenti generici? Qual è la differenza tra questi chip? Attualmente, i tre chip DMX più utilizzati sono i seguenti: UCS512C4, SM18522PS e TM512AC. Questi chip svolgono un ruolo importante nelle strisce DMX512, con una varietà di funzioni e caratteristiche. Qui ci concentriamo sull'analisi e sul confronto dei vantaggi e degli svantaggi di questi chip.

1. UCS512C4 è un chip driver LED basato sul protocollo parallelo differenziale DMX512 con le seguenti caratteristiche applicative:

L'UCS512C4 è in grado di decodificare con precisione i segnali DMX512, è compatibile con i segnali del protocollo 512 e si adatta completamente alla decodifica dei segnali DMX512 con frequenza di trasmissione compresa tra 200K e 750K, senza alcuna impostazione della velocità, indirizzando fino a 4096 canali indirizzabili.

Uscite a corrente costante ad alta precisione: Il chip offre quattro canali di uscita a corrente costante ad alta precisione con una tensione di 30 V o superiore, che può raggiungere i 60 mA, e la dimensione dell'uscita di corrente può essere impostata da un resistore esterno. Inoltre, l'UCS512C4 dispone di una funzione di uscita di downconversion a polarità inversa PWM, adatta all'applicazione di transistor esterni, tubi MOS o circuiti integrati di pilotaggio a corrente costante ad alta corrente.

Scrittura del codice e impostazione dei parametri in linea: UCS512C4 è dotato di E2PROM integrata; non è necessario collegarla esternamente. Adotta la linea AB per scrivere codice e parametri online. La scrittura del codice e la scrittura dei parametri sono completamente indipendenti. I parametri includono i parametri di selezione di 1/2/4 campi e i parametri di accensione dello stato di luce arbitraria a 4 canali. La distanza massima di scrittura del codice è limitata solo dal bus AB e non ha nulla a che fare con la lunghezza della linea di indirizzo di scrittura 12.

Forte capacità anti-jamming: L'UCS512C4 dispone di un resistore di pull-up incorporato nella porta A, che offre una certa capacità anti-disturbo nello stato di sospensione della linea AB. Inoltre, il metodo di scrittura del codice online della linea AB supporta l'installazione prima della scrittura del codice, il che è comodo per il debug e la manutenzione nelle applicazioni pratiche.

2. SM18522PS è un chip driver LED parallelo appositamente progettato per il protocollo DMX512 con le seguenti caratteristiche:

Capacità di regolazione della scala di grigi ad alta precisione: SM18522PS supporta 65536 livelli di regolazione della scala di grigi, in grado di realizzare variazioni di luce molto delicate e di soddisfare le esigenze di illuminazione in diverse scene.

Uscita a quattro canali: Il chip offre quattro porte di uscita indipendenti di rosso (R), verde (G), blu (B) e bianco (W), adatte ad applicazioni quali strisce e display LED a colori.

Trasmissione del segnale differenziale: L'adozione della tecnologia di trasmissione del segnale differenziale consente di ridurre efficacemente le interferenze del segnale durante la trasmissione e di migliorare l'integrità e la stabilità del segnale, in particolare per la trasmissione a lunga distanza.

Elevata frequenza di aggiornamento PWM: Il modulo di elaborazione PWM integrato offre una frequenza di aggiornamento di 4 KHz, che contribuisce a migliorare la fluidità e la dinamica dello schermo, a ridurre lo sfarfallio e a migliorare l'esperienza visiva.

Guadagno di corrente regolabile: La corrente di ciascuna porta di uscita può essere impostata su 32 livelli di guadagno diversi attraverso i parametri del controller per realizzare una regolazione fine della luminosità.

Compatibile con il protocollo DMX512 e lo estende: L'SM18522PS è in grado di ricevere e analizzare direttamente i segnali standard DMX512, favorendo la perfetta integrazione con i sistemi di controllo esistenti basati sul protocollo DMX512.

Moduli funzionali multipli integrati: Il chip integra moduli multipli come il regolatore di alimentazione, la ricezione del segnale differenziale, la decodifica del segnale e l'oscillazione ad alta precisione, che semplificano la progettazione dei circuiti periferici e migliorano l'affidabilità e la stabilità del sistema.

3. TM512AC è anche un chip driver con protocollo parallelo differenziale DMX512 progettato per sistemi di illuminazione a LED con le seguenti caratteristiche:

Compatibile con il protocollo di segnalazione DMX512 (1990) e lo estende.

Adotta la modalità di controllo parallelo differenziale, che supporta un massimo di 4096 canali di indirizzamento.

Modulo 485 integrato con alta risoluzione e ampia impedenza di ingresso differenziale per una maggiore capacità di larghezza di banda.

EEPROM integrata, senza necessità di collegamento esterno, supporta la funzione di scrittura del codice in linea.

Controllo della scala di grigi a 16 bit con correzione gamma 2.2, più adatta alla percezione visiva dell'occhio umano.

Porta di uscita con tensione superiore a 30 V, adatta a vari ambienti ad alta tensione.

Pacchetto ●SSOP10 per facilitare l'integrazione e il layout della scheda.

UCS512C4, SM18522PS e TM512AC a confronto

UCS512C4, SM18522PS, TM512AC Sono tutti chip LED a 4 canali con trasmissione DMX512 485 TTL standard e possono controllare soluzioni RGB+W (altri colori singoli). Sono tutti dotati di una funzione di scrittura in linea AB; non è necessario collegare il cavo di indirizzo (PI) al codificatore di indirizzi DMX quando si scrive l'indirizzo DMX512 tramite il masterizzatore di indirizzi DMX512.

L'UCS512 e il TM512 hanno le stesse definizioni di pin. L'UCS512C4 ha solo 8 bit di dati per colore e una curva di regolazione meno uniforme; l'SM18522 e il TM512AC forniscono 16 bit di dati per ciascun colore, rendendo la curva di regolazione molto uniforme. L'UCS512C4 ha una curva gamma di 1,0, che è un passo lineare tra la luminanza e il valore DMX in qualsiasi L'UCS512C4 ha una curva gamma di 1,0, che è un passo lineare tra la luminosità e il valore DMX, e non è di alcuna utilità in qualsiasi situazione di "tecnologia dello schermo"; l'SM18522 e il TM512AC hanno una curva gamma di 2,2 (fissa), che è un passo curvilineo tra la luminosità e il valore DMX, ed è più adatto alla percezione visiva umana.

L'UCS512C4 e l'SM18522 dispongono entrambi di pacchetti SOP16 e di un'uscita di corrente massima di 60 mA; il TM512AC dispone di pacchetti SOP16 e SSOP10, di cui il SOP16 ha un'uscita di corrente massima di 80 mA e il SSOP10 ha un'uscita di corrente fissa di 18 mA. La frequenza di aggiornamento della porta PWM OUT dell'UCS512C4 è di 3,6 kHz; la frequenza di aggiornamento della porta PWM OUT del TM512AC è di soli 2 kHz e la frequenza di aggiornamento della porta dell'SM18522P è fino a 4K per una risposta più rapida.

I chip IC TM512AC, SM18522PS e UCS512C4 sono tutti buoni chip IC DMX512. Considerando il prezzo contenuto, si può scegliere UCS512C4. Se il progetto richiede un'elevata luminosità dei colori, è possibile scegliere i più costosi TM512AC o SM18522P. Di solito la differenza di prezzo di 60D/m è di circa 1,2 USD.

La tabella seguente riporta un elenco comparativo delle differenze tra i tre chip.

Articolo	UCS512C4	SM18522PS	TM512AC
Risoluzione del colore	8 bit	16 bit	16 bit
Grigio Level	256	65536	65536
IC Package	SOP16	SOP16	SOP16, SSOP10
Correzione Gama	1.0 fisso	2.0/2.2 fisso	2.2 fisso
LED Sviaggi Tensione	DC5-24V	DC5-40V	DC5-24V
DMX Aindirizzo Writer	Sì	Sì	Sì
Colore Adopo Finish DMX Aindirizzo	Bianco	Il primo è rosso, gli altri sono bianchi	Il primo è rosso, gli altri sono bianchi
Velocità PWM	3,6 KHZ	4KHZ	2.0KHZ
Inverso Polarità Frequenza	500HZ	250HZ	250HZ
Uscita Corrente	3-60mA/Canale	16-60mA/default16mA	3-80mA/Canale, SSOP è 18mA
Segnali Wcon Trasmissione RaE	200 kbps ~ 750 kbps	200 kbps ~ 700 kbps	200 kbps ~ 1000 kbps
Prezzo（USD）	0.076-0.089	0.095-0.104	0.085-0.096

Perché il chip della striscia LED DMX512 deve scrivere un codice?

Le normali strisce LED, come TM1934, MT16703 e altri segnali, sono collegate in modalità seriale; ogni LED (o chip) è collegato a turno e il segnale di controllo passa da un LED al LED successivo. Questo tipo di LED (chip) non richiede la scrittura di codice. Le strisce LED della serie DMX512 sono collegate in modalità parallela; ogni LED (o chip) è collegato direttamente al controller e diventa un'entità separata. Ogni LED (o chip) è collegato direttamente al controller e diventa un'entità separata, che non viene influenzata dal LED (o chip) precedente.

Il motivo principale per cui i chip delle strisce LED DMX512 devono essere scritti è che consentono un controllo preciso e indipendente e la configurazione delle funzioni. Il DMX512 controlla la striscia inviando 512 canali di dati. Ogni striscia deve sapere a quali canali deve rispondere. Ad esempio, ci possono essere più strisce collegate in serie e ogni striscia ha bisogno di un indirizzo iniziale diverso, per cui è necessario un codice di scrittura. Ogni chip deve avere il proprio indirizzo per poter ricevere correttamente i segnali di controllo.

Se non c'è un codice di scrittura, tutte le strisce luminose possono avere lo stesso indirizzo predefinito, con il risultato che rispondono agli stessi comandi nello stesso momento e non possono essere controllate in modo indipendente. Ad esempio, una striscia può controllare il colore e un'altra la luminosità, che non possono essere regolate individualmente se gli indirizzi sono in conflitto. Ogni dispositivo DMX deve avere un indirizzo iniziale unico, in modo da poter distinguere le diverse funzioni. Ad esempio, la prima striscia utilizza gli indirizzi 1-3 (i tre canali RGB), la seconda 4-6 e così via. In questo modo i dati inviati dal controller possono essere analizzati correttamente, assicurando che il controller possa controllare accuratamente ogni striscia luminosa.

Inoltre, il codice di scrittura del chip comporta anche la configurazione di altri parametri, come l'impostazione della velocità di comunicazione (250 kbps), del formato dei dati (8N2), ecc. o alcune impostazioni di funzioni specifiche, come le curve di regolazione, il controllo di gruppo, ecc. In caso di interruzione del segnale, il chip può essere configurato per rimanere nello stato finale o per spegnersi. Queste informazioni di configurazione devono essere memorizzate nel chip mediante la scrittura di codice per garantire la compatibilità e il normale funzionamento con altri dispositivi.

Inoltre, la scrittura del codice può comportare anche aggiornamenti del firmware o estensioni di funzionalità. Ad esempio, il supporto del protocollo del chip può essere aggiornato o alcuni problemi di compatibilità possono essere risolti scrivendo codice.

Gli utenti possono pensare che, se il controller DMX è collegato, funzionerà automaticamente senza ulteriori impostazioni, ma in realtà ogni dispositivo deve essere indirizzato esplicitamente. In questo caso la scrittura del codice diventa importante. Inoltre, esistono altri modi per realizzare l'assegnazione degli indirizzi, come gli interruttori DIP? Ma al contrario, la scrittura del codice può essere più flessibile o adatta alla produzione di massa. La configurazione uniforme degli indirizzi tramite la scrittura di codice semplifica il processo di installazione e di debug.

In breve, il codice di scrittura del chip DMX512 serve a garantire che la striscia LED DMX abbia un controllo indipendente, la corrispondenza dei parametri e l'espansione delle funzioni delle fasi principali. È simile all'impostazione della "carta d'identità" e delle "istruzioni per l'uso" per ogni dispositivo, evitando conflitti di indirizzi e problemi di compatibilità e supportando scenari di illuminazione complessi. Se non si scrive il codice, tutte le strisce luminose avranno lo stesso indirizzo di default, generando confusione (ad esempio, accendendosi contemporaneamente o non riuscendo a distinguere le funzioni).

Per progetti di grandi dimensioni, gli indirizzi possono essere assegnati anche in combinazione con interruttori DIP o software. I codici di scrittura sono alla base della compatibilità e della stabilità dell'hardware, come nel caso dell'illuminazione di palcoscenici e architetture, dove le installazioni su larga scala richiedono che ogni apparecchio sia controllato in modo indipendente, per cui l'assegnazione degli indirizzi è fondamentale. Se l'indirizzo di più apparecchi è duplicato, si crea confusione nel controllo e non si ottiene l'effetto desiderato. Pertanto, la scrittura del codice è un passo necessario per garantire che ogni unità sia indirizzata in modo indipendente.

Metodo di scrittura del codice del controller comune del chip DMX512

Fase 1: Selezionare l'ultima opzione del controllore: Menu Indirizzamento (Indirizzamento), selezionare l'ultima opzione del controllore: Menu Indirizzamento (Indirizzamento).

Fase 2: Premere OK per accedere alla selezione del tipo di chip DMX (DMX IC Type) e premere + o - per selezionare il modello di IC utilizzato nella striscia LED. Ad esempio, UCS512C.

Fase 3: Selezionare il numero di canali della striscia luminosa (LightChannel) e impostare il numero di canali occupati da una striscia luminosa o da una scheda di transcodifica.

Selezione RGB 1:3

RGBW seleziona 1:4

RGBWW selezionare 1:5; se si tratta di una sorgente luminosa puntiforme, questo valore corrisponde al numero di componenti di colore.

Passo 4: Per alcuni chip DMX è necessario impostare i valori di colore all'accensione, compresi rosso, verde e blu (PowerOn R, PowerOn G, PowerOn B), mentre per altri chip non è necessario impostarli.

Passo 5: Per alcuni chip DMX è necessario impostare il guadagno di corrente, che va da 1 a 64.

Passo 6: Per alcuni chip DMX è necessario impostare il formato di uscita (Uscita: RZ o Uscita: DMX512).

Se non ci sono esigenze particolari, i passaggi 4-6 possono essere ignorati; dal passaggio 3, premere direttamente OK fino al passaggio 7.

Passo 7: Canale iniziale (indirizzo). Immettere il canale iniziale e premere OK. Attendere qualche secondo per completare la codifica.

Perché utilizzare una striscia LED DMX512 per progetti di grandi dimensioni?

La striscia LED DMX512 è ampiamente utilizzata in progetti su larga scala che richiedono complessi effetti di illuminazione dinamica, grazie alla sua elevata precisione di controllo, sincronizzazione e scalabilità. Di seguito sono illustrati gli scenari e i casi di applicazione tipici.

1. Spettacoli teatrali e attività artistiche

Concerti, teatri e spettacoli televisivi utilizzano spesso le strisce LED DMX512 per creare effetti visivi coinvolgenti. Ad esempio, i concerti sono programmati per sincronizzare la striscia LED con il ritmo della musica per migliorare l'esperienza del pubblico; le feste serali su larga scala, come il Gala del Festival di Primavera, la utilizzano per controllare l'effetto di luce sfumata dello sfondo del palco, modellando il senso spaziale della gerarchia.

2. Illuminazione architettonica del paesaggio

I punti di riferimento della città (come il Bund di Shanghai) e i ponti (come il ponte Hong Kong-Zhuhai-Macao) utilizzano le strisce LED DMX512 per realizzare spettacoli luminosi dinamici sulle facciate. Grazie al controllo centralizzato di migliaia di LED, è possibile creare effetti di gradiente, acqua corrente, cambiamento di modello e altri effetti in base al tema del festival o alle esigenze di pubblicità della città.

3. Parchi a tema e progetti di turismo culturale

La parata notturna di Disneyland e l'area tematica degli Universal Studios creano una fantastica atmosfera di luci e ombre grazie alle strisce luminose DMX512. Ad esempio, l'area tematica di Avatar, combinata con l'illuminazione e la narrazione delle scene, migliora il senso di immersione dei turisti; i punti panoramici del turismo culturale con spettacoli di cortine d'acqua su larga scala si basano anche sul controllo preciso dell'illuminazione e sull'interpretazione sinergica delle cortine d'acqua.

4. Spazio espositivo e commerciale 

I musei (come la mostra digitale della Città Proibita) utilizzano le strisce luminose DMX per creare installazioni interattive di luci e ombre, mentre i centri commerciali utilizzano gli atri per attirare il traffico attraverso installazioni luminose dinamiche, come i temi di illuminazione personalizzati durante le festività natalizie e la regolazione in tempo reale del colore e degli effetti dinamici.

5. Celebrazioni ed eventi su larga scala

Nelle cerimonie di apertura e chiusura dei Giochi Olimpici, nelle feste natalizie e in altre attività, le strisce luminose DMX512 vengono utilizzate per creare matrici luminose iconiche per ottenere una sincronizzazione precisa con i fuochi d'artificio e le proiezioni, presentando una grande narrazione visiva.

Il protocollo DMX512 supporta il controllo di 512 canali/linee, che possono essere collegati a centinaia di metri di strisce luminose a LED per soddisfare le esigenze di progetti su larga scala; la sua caratteristica di bassa latenza garantisce la risposta sincronizzata di più dispositivi, adatta a scenari interattivi in tempo reale; la sua forte compatibilità lo rende facilmente integrabile con sistemi di controllo del suono e di controllo centrale, riducendo la complessità di funzionamento e manutenzione. Questi progetti si basano sulle loro caratteristiche tecniche per raggiungere un equilibrio tra creatività artistica e affidabilità ingegneristica.

Conclusione

Il chip DMX è il componente principale del controllo dell'illuminazione professionale, in grado di realizzare la dimmerazione multicanale e la regolazione dinamica della scena. Quando lo si utilizza, è necessario prestare attenzione a tre punti principali: 1. La configurazione del canale e i parametri della lampada devono corrispondere rigorosamente per garantire che la luminosità, il colore e gli altri comandi di controllo siano accurati. 2. Il cablaggio deve seguire la modalità "one in, one out" e installare resistenze terminali per evitare interferenze con la riflessione del segnale. 3. La compatibilità del protocollo delle apparecchiature deve essere confermata per supportare gli standard di comunicazione bidirezionale DMX-RDM. La padronanza di questi punti tecnici fondamentali può migliorare efficacemente l'affidabilità e la precisione di controllo dei sistemi di illuminazione su larga scala.

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