Guia do utilizador do chip de tira de luz LED DMX512

O chip DMX512 é o módulo de controlo central da fita LED DMX, através da descodificação dos comandos do protocolo DMX512, regulação precisa da luminosidade, da cor e dos efeitos dinâmicos da luz LED. Na iluminação de edifícios, iluminação de entretenimento e outros cenários, a compatibilidade do protocolo do chip e a capacidade de expansão melhoram significativamente o nível de inteligência do sistema e tornam-se o principal suporte técnico para projectos de iluminação modernos.

Quais são os fabricantes de chips de fita luminosa DMX?

Os chips de fita LED DMX512 estão no mercado numa variedade de tipos; que diferenças de desempenho e vantagens de preço têm? Os designers na seleção de chips precisam de saber como escolher. Pelas minhas estatísticas, os fabricantes de fitas LED DMX escolhem os seus chips das seguintes empresas.

1. Shenzhen Leadcore Technology Co., Ltd. foi fundada em 2008 e está sediada em Shanghai Pudong New Area, No. 1258, Mingyue Road. A empresa é a principal empresa do Datang Telecom Technology & Industry Group no sector da conceção de circuitos integrados, especializando-se na investigação, desenvolvimento e aplicação de tecnologias essenciais de terminais de Internet móvel 2G, 3G e 4G, fornecendo chips e soluções para terminais móveis 3G/4G.

Os seus principais modelos de chips DMX512 são UCS512C4, UCS512-A, UCS512-B512-CN, UCS512-D, UCS512-E, UCS512-F, UCS512-G-S, UCS512-H, UCS512-H-S, etc.

2. Shenzhen Sunmoon MicroElectronics Co., Ltd. foi fundada em 2003, com sede em Shenzhen, e centra-se na conceção de chips de controlo de ecrãs LED de alto desempenho. Os produtos são amplamente utilizados em ecrãs LED, iluminação inteligente e campos de controlo de electrodomésticos e são conhecidos pela inovação técnica e fiabilidade.

Os seus principais modelos de chips DMX512 são SM1651X-3CH, SM1651X-4CH, SM17512, SM1752X, SM17500, SM17500-Self, SM512, SM522, SM18522, etc.

3. Shenzhen Titan Micro Electronics Co., Ltd. foi fundada em 2003 e tem a sua sede no North District of Hi-Tech Industrial Park, Nanshan District, Shenzhen. O seu âmbito de atividade abrange a conceção, o acondicionamento e os testes de circuitos integrados, o fabrico de equipamento para semicondutores e o marketing de industrialização.

Os principais chips DMX512 são TM512AC, TM512ACE, TM512AC0, TM512AC4, TM512AD, TM512AL1, HTM512AB, TM512ADH, etc.

4. Shenzhen Hichips Technology Co., Ltd. fundada em 2010, anteriormente conhecida como China Electric Power Research Institute of "communications and power technology branch" A empresa é especializada em chips de sensores de alta precisão. A empresa é especializada na investigação e desenvolvimento de chips sensores de alta precisão, especialmente no domínio da monitorização de energia e automação industrial, com vantagens técnicas significativas.

Os seus principais modelos de chips DMX512 são Hi512A0, Hi512A4, Hi512A6, Hi512D, Hi512A0-Self, etc.

Para facilitar o acesso, o autor destes vários modelos de chips fez uma estatística pormenorizada; ver o quadro seguinte.

IC Cancas Spromovido	Modelos 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

Caraterísticas dos três chips DMX512 normalmente utilizados

Como escolher estas tiras de LED DMX para utilizadores gerais? Qual é a diferença entre estes chips? Atualmente, os três chips DMX mais utilizados são os seguintes: UCS512C4, SM18522PS, e TM512AC. Esses chips desempenham um papel importante nas tiras DMX512, com uma variedade de funções e recursos. Aqui concentramo-nos em analisar e comparar as vantagens e desvantagens destes chips.

1. O UCS512C4 é um chip de controlo de LED baseado no protocolo paralelo diferencial DMX512 com as seguintes caraterísticas de aplicação:

●UCS512C4 pode descodificar com precisão sinais DMX512, é compatível com sinais do protocolo 512 e alarga-os, e adapta-se totalmente à descodificação de sinais DMX512 com frequência de transmissão entre 200K-750K, sem qualquer definição de velocidade, endereçando até 4096 canais endereçáveis.

Saídas de corrente constante de alta precisão: O chip fornece quatro canais de saída de corrente constante de alta precisão com uma tensão de 30V ou mais, que pode atingir 60mA, e o tamanho da saída de corrente pode ser definido por um resistor externo. Para além disso, o UCS512C4 tem uma função de saída de conversão descendente de polaridade inversa PWM, que é adequada para a aplicação de transístores externos, tubos MOS ou ICs de condutor de corrente constante de alta corrente.

Escrita de código online e definição de parâmetros: O UCS512C4 tem uma E2PROM incorporada; não é necessário ligá-la externamente. Adopta a linha AB para escrever código e parâmetros online. A escrita de código e a escrita de parâmetros são completamente independentes. Os parâmetros incluem parâmetros de seleção de 1/2/4 campos e parâmetros de estado de luz arbitrária de 4 canais ligados. A distância mais longa de escrita de código é apenas limitada pelo barramento AB e não tem nada a ver com o comprimento da linha de endereço de escrita 12.

Forte capacidade anti-bloqueio: O UCS512C4 tem uma resistência pull-up incorporada na porta A, que fornece uma certa capacidade anti-jamming no estado de suspensão da linha AB. Além disso, o método de escrita de código online da linha AB suporta a instalação antes da escrita do código, o que é conveniente para a depuração e manutenção em aplicações práticas.

2. O SM18522PS é um chip de controlo de LED paralelo especialmente concebido para o protocolo DMX512 com as seguintes caraterísticas

Capacidade de escurecimento da escala de cinzentos de alta precisão: O SM18522PS suporta 65536 níveis de regulação da escala de cinzentos, o que permite efetuar alterações de luz muito delicadas e satisfazer as necessidades de iluminação em diferentes cenários.

Saída de quatro canais: O chip fornece quatro portas de saída independentes de vermelho (R), verde (G), azul (B) e branco (W), o que é adequado para aplicações como tiras e ecrãs LED a cores.

Transmissão de sinal diferencial: A adoção da tecnologia de transmissão de sinal diferencial pode reduzir eficazmente a interferência do sinal durante a transmissão e melhorar a integridade e estabilidade do sinal, especialmente adequada para a transmissão a longa distância.

Elevada taxa de atualização PWM: O módulo de processamento PWM incorporado fornece uma taxa de atualização de 4 KHz, o que ajuda a melhorar a suavidade e a dinâmica do ecrã, a reduzir a cintilação e a melhorar a experiência visual.

Ganho de corrente ajustável: A corrente de cada porta de saída pode ser definida para 32 níveis de ganhos diferentes através dos parâmetros do controlador para efetuar um ajuste fino do brilho.

Compatível com o protocolo DMX512 e alarga-o: O SM18522PS é capaz de receber e analisar diretamente sinais padrão DMX512, suportando uma integração perfeita com sistemas de controlo existentes baseados no protocolo DMX512.

Módulos de funções múltiplas incorporados: O chip integra vários módulos, como o regulador da fonte de alimentação, a receção de sinais diferenciais, a descodificação de sinais e a oscilação de alta precisão, o que simplifica a conceção de circuitos periféricos e melhora a fiabilidade e a estabilidade do sistema.

3. O TM512AC é também um chip de controlo de protocolo paralelo diferencial DMX512 concebido para sistemas de iluminação LED com as seguintes caraterísticas

Compatível com o protocolo de sinalização DMX512 (1990) e alarga-o.

Adopta o modo de controlo paralelo diferencial, suportando um máximo de 4096 canais de endereçamento.

Módulo 485 incorporado com alta resolução e grande impedância de entrada diferencial para maior capacidade de largura de banda.

EEPROM incorporada, sem necessidade de ligação externa, suporta a função de escrita de código em linha.

Controlo da escala de cinzentos de 16 bits com correção gama 2.2, mais adequada à perceção visual do olho humano.

Porta de saída que suporta tensão superior a 30V, adequada para vários ambientes de alta tensão.

Pacote ●SSOP10 para fácil integração e layout da placa.

Comparação entre UCS512C4, SM18522PS e TM512AC

UCS512C4, SM18522PS, TM512AC São todos chips de LED de 4 canais com transmissão TTL DMX512 485 padrão e podem controlar soluções RGB+W (outras cores únicas). Todos eles têm uma função de escrita em linha AB; não precisam de ligar o cabo de endereço (PI) ao codificador de endereço DMX quando escrevem o endereço DMX512 através do gravador de endereços DMX512.

Onde o UCS512 e o TM512 têm as mesmas definições de pinos. O UCS512C4 tem apenas 8 bits de dados por cor e uma curva de escurecimento menos suave; o SM18522 e o TM512AC fornecem 16 bits de dados para cada cor, tornando a curva de escurecimento muito suave. O UCS512C4 tem uma curva gama de 1,0, que é um passo linear entre a luminância e o valor DMX em qualquer situação de "tecnologia de ecrã"; o SM18522 e o TM512AC têm uma curva gama de 2,2 (fixa), que é um passo curvilíneo entre a luminosidade e o valor DMX, e é mais adequada à perceção visual humana.

UCS512C4 e SM18522 têm ambos pacotes SOP16 e saída de corrente máxima de 60mA; TM512AC tem pacotes SOP16 e SSOP10, dos quais SOP16 tem saída de corrente máxima de 80mA e SSOP10 tem saída de corrente fixa de 18mA. A taxa de atualização da porta PWM OUT do UCS512C4 é de 3,6 kHz; a taxa de atualização da porta PWM OUT do TM512AC é de apenas 2 kHz, e a taxa de atualização da porta do SM18522P é de até 4K para uma resposta mais rápida.

Os chips IC TM512AC, SM18522PS e UCS512C4 são todos bons chips IC DMX512. Considerando o baixo preço, pode escolher UCS512C4. Se o seu projeto requer um brilho de cor elevado, então pode escolher o mais caro TM512AC ou SM18522P. Normalmente, a diferença de preço de 60D/m é de cerca de 1,2 USD.

O quadro seguinte apresenta uma lista comparativa das diferenças entre os três chips.

Item	UCS512C4	SM18522PS	TM512AC
Resolução de cor	8 bits	16 bits	16 bits
Cinzento Lnível	256	65536	65536
IC Package	SOP16	SOP16	SOP16, SSOP10
Correção Gama	1.0 fixo	2.0/2.2 fixo	2.2 fixo
LED Sviagens Tensão	DC5-24V	DC5-40V	DC5-24V
DMX Aendereço Writer	Sim	Sim	Sim
Cor Adepois Finish DMX Aendereço	Branco	O primeiro é VERMELHO, os restantes são BRANCOS	O primeiro é VERMELHO, os restantes são BRANCOS
Taxa PWM	3,6KHZ	4KHZ	2.0KHZ
Inverter Polaridade Ffrequência	500HZ	250HZ	250HZ
Saída Catual	3-60mA/Canal	16-60mA/predefinição16mA	3-80mA/Canal, SSOP é 18mA
Sinais Wcom Transmissão Reme	200 kbps ~ 750 kbps	200 kbps ~ 700 kbps	200 kbps ~ 1000 kbps
Preço（USD）	0.076-0.089	0.095-0.104	0.085-0.096

Porque é que o chip da fita LED DMX512 deve escrever código?

As tiras de LED comuns, como TM1934, MT16703 e outros sinais, são ligadas em modo de série; cada LED (ou chip) é ligado por sua vez, e o sinal de controlo é passado de um LED para o LED seguinte. Este tipo de LED (chip) não precisa de escrever código. A série DMX512 de tiras de LED está ligada em modo paralelo; cada LED (ou chip) está ligado diretamente ao controlador e torna-se uma entidade separada. Cada LED (ou chip) está diretamente ligado ao controlador e torna-se uma entidade separada, que não é afetada pelo LED (ou chip) anterior.

A principal razão pela qual os chips das fitas LED DMX512 têm de ser escritos é para permitir um controlo preciso e independente e a configuração das funções. O DMX512 controla a faixa enviando 512 canais de dados. Cada faixa precisa de saber a que canais deve responder. Por exemplo, pode haver várias tiras ligadas em série, e cada tira precisa de um endereço inicial diferente, razão pela qual precisa de um código de escrita. Cada chip tem de ter o seu próprio endereço para receber corretamente os sinais de controlo.

Se não houver código de escrita, todas as fitas de luz podem ter o mesmo endereço por defeito, o que resulta na resposta aos mesmos comandos ao mesmo tempo e na impossibilidade de os controlar independentemente. Por exemplo, uma faixa pode controlar a cor e outra o brilho, que não podem ser ajustados individualmente se os endereços entrarem em conflito. Cada dispositivo DMX precisa de ter um endereço inicial único para que as diferentes funções possam ser distinguidas. Por exemplo, a primeira faixa utiliza os endereços 1-3 (os três canais RGB), a segunda 4-6, e assim por diante. Desta forma, os dados enviados pelo controlador podem ser analisados corretamente, assegurando que o controlador pode controlar com precisão cada tira de luz.

Além disso, o código de escrita do chip implica também a configuração de outros parâmetros, como a definição da taxa de comunicação (250 kbps), o formato dos dados (8N2), etc., ou algumas definições de funções específicas, como curvas de regulação, controlo de grupo, etc. Em caso de interrupção do sinal, o chip pode ser configurado para permanecer no seu estado final ou ser desligado. Esta informação de configuração tem de ser armazenada no chip através da escrita de código para garantir a compatibilidade e o funcionamento normal com outros dispositivos.

Além disso, a escrita de código pode também envolver actualizações de firmware ou extensões de funcionalidades. Por exemplo, o suporte de protocolo do chip pode ser atualizado, ou alguns problemas de compatibilidade podem ser corrigidos através da escrita de código.

Os utilizadores podem pensar que, desde que o controlador DMX esteja ligado, funcionará automaticamente sem configurações adicionais, mas, na realidade, cada dispositivo tem de ser explicitamente endereçado. É aqui que a escrita de código se torna importante. Além disso, existem outras formas de efetuar a atribuição de endereços, como os interruptores DIP? Mas, em contrapartida, escrever código pode ser mais flexível ou adequado para a produção em massa. A configuração uniforme dos endereços através de código de escrita em massa simplifica o processo de instalação e de depuração.

Em suma, o código de escrita do chip DMX512 é para garantir que a fita LED DMX tem controlo independente, correspondência de parâmetros e expansão de funções dos passos principais. É semelhante à definição de "cartão de identificação" e "manual de instruções" para cada dispositivo, evitando conflitos de endereço e problemas de compatibilidade, e suportando cenários de iluminação complexos. Se não escrever o código, todas as fitas de luz terão o mesmo endereço por defeito, o que pode causar confusão (por exemplo, acenderem-se ao mesmo tempo ou não conseguirem distinguir as funções).

Para grandes projectos, os endereços também podem ser atribuídos em combinação com interruptores DIP ou software. Os códigos de escrita são a base para a compatibilidade e estabilidade do hardware, como na iluminação de palco e na iluminação arquitetónica, em que as instalações de grande escala exigem que cada aparelho seja controlado de forma independente, pelo que a atribuição de endereços é fundamental. Se o endereço de vários aparelhos for duplicado, haverá confusão no controlo e não se conseguirá obter o efeito desejado. Por conseguinte, a escrita do código é um passo necessário para garantir que cada unidade é endereçada de forma independente.

Método de código de escrita do controlador comum do chip DMX512

Passo 1: Selecionar a última opção do controlador: Menu de endereçamento (Endereçamento), selecionar a última opção do controlador: Menu de endereçamento (Endereçamento).

Passo 2: Prima OK para aceder à seleção do tipo de chip DMX (DMX IC Type) e prima + ou - para selecionar o modelo de IC utilizado na tira de LED. Por exemplo, UCS512C.

Passo 3: Selecione o número de canais da faixa de luz (LightChannel) e defina o número de canais ocupados por uma faixa de luz ou placa de transcodificação.

Seleção RGB 1:3

RGBW seleciona 1:4

RGBWW selecionar 1:5; se for uma fonte de luz pontual, este valor é o mesmo que o número de componentes de cor.

Passo 4: Alguns chips DMX precisam de definir os valores de cor quando são ligados, incluindo vermelho, verde e azul (PowerOn R, PowerOn G, PowerOn B), e alguns chips não precisam de ser definidos.

Passo 5: Alguns chips DMX precisam de definir o ganho atual, que varia de 1 a 64.

Passo 6: Alguns chips DMX precisam de definir o formato de saída (Saída: RZ ou Saída: DMX512).

Se não houver nenhum requisito especial, os passos 4-6 podem ser ignorados; a partir do passo 3, prima diretamente OK para o passo 7.

Passo 7: Canal de início (endereço). Introduzir o canal de início e premir OK. Aguarde alguns segundos para concluir a codificação.

Porquê utilizar uma fita LED DMX512 para grandes projectos?

A fita LED DMX512 é amplamente utilizada em projectos de grande escala que requerem efeitos de iluminação dinâmicos complexos devido ao seu controlo de alta precisão, sincronização e escalabilidade. Segue-se um resumo dos seus cenários e casos de aplicação típicos.

1. Espectáculos e actividades de artes do espetáculo

Concertos, teatros e programas de televisão utilizam frequentemente as fitas de LED DMX512 para criar efeitos visuais envolventes. Por exemplo, os concertos são programados para sincronizar a fita LED com o ritmo da música para melhorar a experiência do público; as festas nocturnas de grande escala, como a Gala do Festival da primavera, utilizam-na para controlar o efeito de luz gradiente do fundo do palco, moldando o sentido espacial da hierarquia.

2. Iluminação arquitetónica da paisagem

Os pontos de referência da cidade (como o Bund em Xangai) e as pontes (como a ponte Hong Kong-Zhuhai-Macau) utilizam tiras de LED DMX512 para realizar espectáculos de luz dinâmicos na fachada. Através do controlo centralizado de milhares de LEDs, é possível apresentar efeitos de gradiente, água corrente, mudança de padrão e outros efeitos para corresponder ao tema do festival ou às necessidades de publicidade da cidade.

3. Parques temáticos e projectos de turismo cultural

O desfile noturno de luzes na Disneylândia e a zona temática da Universal Studios criam uma atmosfera fantástica de luz e sombra através de fitas de luz DMX512. Por exemplo, a área temática Avatar, combinada com a iluminação e a narração de cenas, reforça a sensação de imersão dos turistas; os locais de turismo cultural com espectáculos de cortina de água em grande escala também dependem do seu controlo preciso da iluminação e da interpretação sinérgica da cortina de água.

4. Espaço de exposição e comercial 

Os museus (como a exposição digital da Cidade Proibida) utilizam as fitas de luz DMX para construir instalações interactivas de luz e sombra, e os centros comerciais utilizam os átrios para atrair o tráfego através de instalações de iluminação dinâmicas, como temas de iluminação personalizados durante a época festiva e ajuste em tempo real da cor e dos efeitos dinâmicos.

5. Celebrações e eventos em grande escala

Nas cerimónias de abertura e encerramento dos Jogos Olímpicos, nas festas de fim de ano e noutras actividades, as fitas DMX512 são utilizadas para criar matrizes de iluminação icónicas para obter uma sincronização precisa com fogos de artifício e projecções, apresentando uma grande narrativa visual.

O protocolo DMX512 suporta o controlo de 512 canais/linhas, que podem ser ligados a centenas de metros de tiras de luz LED para satisfazer as necessidades de projectos de grande escala; a sua caraterística de baixa latência assegura uma resposta sincronizada de vários dispositivos, o que é adequado para cenários interactivos em tempo real; e a sua forte compatibilidade facilita a integração com sistemas de controlo de som e de controlo central, o que reduz a complexidade da operação e da manutenção. Estes projectos baseiam-se nas suas caraterísticas técnicas para alcançar um equilíbrio entre a criatividade artística e a fiabilidade da engenharia.

Conclusão

O chip DMX é o componente central do campo de controlo de iluminação profissional, que pode realizar escurecimento multicanal e ajuste dinâmico de cena. Ao usá-lo, você precisa prestar atenção a três pontos principais: 1. A configuração do canal e os parâmetros da lâmpada devem corresponder rigorosamente para garantir que o brilho, a cor e outros comandos de controlo sejam precisos. 2. A cablagem tem de seguir o modo "uma entrada, uma saída" e instalar resistências terminais para evitar interferências com a reflexão do sinal. 3. A compatibilidade do protocolo do equipamento tem de ser confirmada para suportar as normas de comunicação bidirecional DMX-RDM. O domínio destes pontos técnicos fundamentais pode aumentar eficazmente a fiabilidade e a precisão do controlo dos sistemas de iluminação em grande escala.

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