Multiplekser DMX

Multiplekser DMX
Pobierz PDF Download icon
Czasem zachodzi potrzeba podłączenia analogowej konsoli lub sterownika do systemu DMX. W takiej sytuacji niezbędny jest multiplekser. Multiplekser obsługuje sześć wejść. Każde może być wejściem, napięciowym (0...10 V) lub prądowym (4...10 mA). Wyboru rodzaju wejścia dokonuje się zworkami. Rekomendacje: urządzenie przyda się osobom zajmującym się wyposażeniem technicznym sceny.

Schemat ideowy multipleksera DMX pokazano na rysunku 1. Napięcie zasilające jest obniżane przez transformator, a następnie prostowane diodami. Po odfiltrowaniu kondensatorami napięcie symetryczne ±15 V służy do zasilania wzmacniaczy operacyjnych.

Dodatkowo, dodatnie napięcie jest stabilizowane za pomocą układu stabilizatora U1. Uzyskane z niego napięcie zasila mikrokontroler U7 i nadajnik U8. Obwody wejściowe zostaną omówione na przykładzie kanału pierwszego. Pozostałe są zbudowane w ten sam sposób.

W trybie pomiaru napięcia (zwarte piny 1 z 2 J5) sygnał jest podawany na złącze J3. Napięcie jest dzielone przez dwa za pomocą dzielnika rezystancyjnego R5/R1 i trafia na wejście przetwornika A/C mikrokontrolera przez filtr RC złożony z rezystora R7 i pojemności C7.

Rysunek 1. Schemat ideowy multipleksera DMX

Rysunek 2. Schemat ideowy przetwornika I/U

W tym trybie odpowiednia zwora na JP1 musi być zdjęta. W trybie pomiaru prądu zwarte muszą być piny 2 z 3 złącza J5. Ponadto, muszą być zwarte odpowiednie piny JP1. Mierzony prąd doprowadzamy do złącza J4. Przetwornik prąd na napięcie (rysunek 2) ma małą rezystancję wejściową i wyjściową. Rezystancja wyjściowa jest bardzo mała, dzięki sprzężeniu zwrotnemu. Napięcie wyjściowe jest proporcjonalne do prądu wejściowego.

Ze względu na to, że napięcie ma przeciwny znak niż wpływający prąd, punktem odniesienia nie jest masa układu, tylko ujemne napięcie zasilające. Dzięki temu można było ograniczyć liczbę wzmacniaczy operacyjnych (brak konieczności odwrócenia polaryzacji przetworzonego napięcia).

Wykaz elementów

Rezystory: (SMD 1206)
R1, R2, R5, R7, R9, R11, R14, R16...R18: 10 kΩ/1%
R20, R22...R24, R30...R33: 10 kΩ/1%
R25: 120 Ω
R3, R12: 470 Ω
R4, R8, R13, R19, R26, R28: 510 V

Kondensatory: (SMD 1206)
C1, C2, C11: 470 µF/16 V (elektrolit.)
C3, C5, C7...C9, C15...C19: 100 nF
C20...C26: 100 nF
C13, C14: 22 pF

Półprzewodniki:
U1: 7805
U7: ATmega168PU
U3...U5: TL082
U8: MAX485
D1, D2: SN4007
D3: dioda LED niebieska, 5 mm
D4: dioda LED zielona, 5 mm

Inne:
F1: F63 mA (bezpiecznik 5×20 z gniazdem)
Q1: rezonator kwarcowy 16 MHz
J1: TB-5.0-PP-2P, TB-5.0-PIN (złącze TB z listwą kołkową)
J2: ZL231-6PG (gniazdo IDC, męskie, 6 pin, proste, THT, złocone, 2,54 mm)
J3, J4, J6, J7, J10...J12, J15: NS25-W2K (gniazdo NS25 2 pin, kątowe)
J17, J21, J22: NS25-W2K (gniazdo NS25 2 pin, kątowe)
J5, J8, J13, J14, J18, J19: ZL201-03G: listwa kołkowa, męska; 3 pin, prosta, 2,54 mm; THT)
J20: NS25-W3 (gniazdo NS25 3 pin), NS25-G3 (wtyk NS25 3 pin) NS25-T: 3 szt. terminali do wtyku NS25 XLR-3G-C: wtyk XRL-3 do obudowy
J9: ZL202-14G (listwa kołkowa, męska, 14 pin, prosta, 2,54 mm, THT, 2×7)
JP1: ZL212-12KG (listwa kołkowa, męska, 12 pin, kątowa 90°, 2,54 mm, THT)
TR1: T08807A 2×9 V (transformator zalewany, do druku)
PPIN8: podstawka precyzyjna 8 pin
PPIN28S: podstawka precyzyjna 28 pin, wąska

Montaż i uruchomienie

Rysunek 3. Schemat montażowy multipleksera DMX

Schemat montażowy multipleksera zamieszczono na rysunku 3. Montaż jest typowy i nie wymaga omawiania. Pod mikrokontroler i układ interfejsowy MAX485 warto zastosować podstawki. Uruchomienie najlepiej rozpocząć od pomiaru napięcia zasilającego. Jeśli jest poprawne umieszczamy mikrokontroler w podstawce. Jeśli nie jest zaprogramowany, można to zrobić za pośrednictwem złącza J2. Ustawienie bitów konfiguracyjnych pokazano na rysunku 4.

Podczas pracy dioda D4 świeci, natomiast D3 miga. Aby przetestować multiplekser, do jego wyjścia dołączamy jakieś urządzenie (np. dimmer, sterownik listew RGB lub serwomechanizmów). Urządzenie ustawiamy na adres "1", ponieważ multiplekser wysyła dane na kanałach 1...24, przy czym tylko kanały 1...6 niosą informacje o stanie potencjometrów, a pozostałe zawierają zera.

Podając napięcie z zakresu 1...10 V na pin J3 (na J5 zwarte piny 1-2) powodujemy rozjaśnianie dimmera, listwy LED czy ruch serwomechanizmu. Jeśli zakres regulacji jest za mały i pokrywa napięcia od 4 do 10 V to oznacza, że jest założona zwora na piny 1-2 złącza JP1 (skonfigurowany tryb wejścia prądowego).

W ten sam sposób można sprawdzić pozostałe wejścia, zmieniając oczywiście adres w odbiorniku. Aby sprawdzić przetwornik prąd/napięcie, zwieramy piny 2-3 na J5. Do wejścia J4 dołączamy potencjometr 4,7 kΩ z szeregowym rezystorem zabezpieczającym 1 kΩ oraz miliamperomierzem. Zmieniając położenie potencjometru powinniśmy zobaczyć rozjaśnianie się dimmera od prądu ok. 4 mA. Maksymalne świecenie będzie przy 10 mA. Jeśli rozjaśnianie następuje od 0 mA, to brakuje zwory na JP1.

Rysunek 4. Ustawienie bitów konfiguracyjnych mikrokontrolera

Rysunek 5. Przykładowe zastosowania multipleksera DMX

Jeśli multiplekser działa poprawnie, można umieścić go w obudowie KM-60. Multiplekser najczęściej będzie używany z meregerem. Przykłady wykorzystania znajdują się na rysunku 5.

Sławomir Skrzyński, EP

Artykuł ukazał się w
Listopad 2014
DO POBRANIA
Pobierz PDF Download icon
Materiały dodatkowe
Zobacz też
Elektronika Praktyczna Plus lipiec - grudzień 2012

Elektronika Praktyczna Plus

Monograficzne wydania specjalne

Elektronik wrzesień 2020

Elektronik

Magazyn elektroniki profesjonalnej

Raspberry Pi 2015

Raspberry Pi

Wykorzystaj wszystkie możliwości wyjątkowego minikomputera

Świat Radio październik 2020

Świat Radio

Magazyn użytkowników eteru

Automatyka Podzespoły Aplikacje wrzesień 2020

Automatyka Podzespoły Aplikacje

Technika i rynek systemów automatyki

Elektronika Praktyczna wrzesień 2020

Elektronika Praktyczna

Międzynarodowy magazyn elektroników konstruktorów

Praktyczny Kurs Elektroniki 2018

Praktyczny Kurs Elektroniki

24 pasjonujące projekty elektroniczne

Elektronika dla Wszystkich wrzesień 2020

Elektronika dla Wszystkich

Interesująca elektronika dla pasjonatów