[发明专利]一种基于以太网接口的可级联景观照明控制系统与方法

说明书

技术领域                                                                                          

本发明涉及照明控制领域，尤其是一种基于以太网接口的可级联景观照明控制系统与方法。

背景技术

传统的灯光控制系统一般采用串行数据口线或者USB口线作为控制器与PC机之间的数据连接，数据传输速率较低、实时性差。随着网络通信技术的发展，以太网接口在景观照明控制系统中的应用也变得日益广泛。而现今的许多灯光控制系统中，单以太网接口系统在应用中由于系统外设资源有限，使得控制器在项目应用中受项目规模制约较大，控制器连接方式死板，无法根据不同项目需求而灵活变动。且单以太网接口灯光控制器在较大的项目应用中需通过交换机做数据传递的中转，系统资源消耗较大、连接方式复杂。

发明内容

 本发明针对现有技术的不足，提供了一种基于以太网接口的可级联景观照明控制系统与方法。

一种基于以太网接口的可级联景观照明控制系统包括系统控制单元、双网口网卡模块、FPGA模块、外设接口转换电路、系统显示模块和系统供电模块。 

其中系统控制单元通过数据线和控制线与双网口网卡模块电路相连接以完成系统控制单元对网卡芯片的初始化、网络数据包发送、网络数据包接收和网络数据包转发的驱动实现，系统控制单元通过数据线和控制线与FPGA模块相连接实现系统控制单元对FPGA模拟的串口接口之间的数据通信，系统控制单元同时负责对网络数据包的实时分析、处理以及完成数据包的封装；其中 MCU外围电路包括晶振电路、复位电路及备用电源电路、工作指示灯电路。晶振电路与系统控制单元的振荡源口线相连接，复位电路连接系统控制单元的复位口线，备用电源电路连接系统控制单元的备用供电口线，工作指示灯电路连接系统控制单元的的GPIO口线， MCU控制指示灯显示系统供电状态和工作状态。MCU外围电路模块为系统控制单元提供使其稳定运行的系统外围电路；双网口网卡模块电路用于与上一级系统或者PC机以及下一级系统之间的数据通信，FPGA模块通过数据线和控制线完成与液晶显示模块间的数据通信，实现对液晶显示模块的实时显示控制，外设接口转换电路与FPGA中模拟的串行口线相连接，系统供电模块分别给系统控制单元和FPGA模块MCU外围电路模块供电。

一种基于以太网接口的可级联景观照明控制方法包括以下步骤：

步骤1：景观照明控制系统通过双口以太网接口分别连接下一级的控制器和PC机或者上级控制器。

步骤2：PC机运行上位机软件通过其以太网端口发送IP数据包。

步骤3：控制器单元接收来自PC机或者上一级控制器的IP数据包，并对所接收的IP数据包进行分析、处理。当所接收的数据包显示为连接测试数据时，控制器单元获取其来自上位机软件的ID编号，返回该ID编号的连接反馈数据包，并同时将连接测试数据转发至下一级的控制器单元。当所接收的数据包显示为控制命令包时，控制器单元截取属于本级ID的控制命令数据，并将其他数据转发至下一级的控制器单元。

步骤4：在控制器单元获取到属于本级ID的控制命令数据后，控制器单元对本级控制命令根据具体项目中的端口数进行端口数据分离，端口数一般为2至16个端口，并将不同端口的控制命令根据DMX512协议进行封装。

步骤5：控制器单元在完成控制命令的数据封装之后，通过各个端口将封装数据按照DMX512协议或者其他控制协议发送出去，以达到对各端口总线上挂着的景观照明灯具的实时控制。

本发明的有益效果：可级联以太网接口在灯光控制系统中的应用统一了PC机与嵌入式灯光控制系统的通信接口，不仅可以提高灯光控制系统的实时性，且系统可级联的特性使其在不同景观照明项目中对灯具数量的选择更具灵活性。

附图说明

图1 控制器系统连接框图；

图2 控制器硬件框图。

具体实施方式

以下结合附图以及实例对本发明进一步进行详细的说明。