摘要:本文阐述了市面上DMX专业名词存在的泛滥使用;进行了基础的识别;注明了DMX标准的名称,并提出了基本的办法对DMX和SPI串行移位信号进行一定的区分。
笔者曾经参与现场调试一个项目,分享一下吃亏经验。
工程商在一个小的户外亮化工程里面使用了点光源,也使用了我们的户外变焦染色灯具。工程商自新歌设计的项目,采购之前,内部并没有出控制系统图,在认准“DMX控制” 功能的前提下,照明设计师按照动画效果布灯和计算灯具主清单,并报预算。
然后工程商买了我们的灯,也买了另外一个厂家的点光源,控制器是我们推荐的舞台灯具使用的控制器,所以调试和编程费用也安排给我们。
在两种灯具中间串接的时候问题来了,施工人员不知道我们说的321正负地与对方说的DC端,DATA端怎么接。
到了现场发现大家说的DMX不是一个概念,对方的灯具实际的控制方式是SPI串行移位信号,最后工程商咬咬牙,贴钱,两个部分独立控制。
照明行业拷贝,造假猖獗,是公认的,影响了行业的发展,另外,伪造数据,乱用名词,也使行业产生了巨大的混乱,DMX是个舞台行业专业名词,在广泛地成为照明行业词汇的时候变了味道,相信很多做设计师会遇到这个问题,有一些公司里有专业的人员,避过了,有一些花了学费学到教训。
在此我们不仔细讨论信号的详细差别,我们用简单易懂的方式区分一下两者,以及提供几个小的办法让设计和工程人员避开这个风险。
1.名称上的区别:
SPI串行移位信号属于TTL电平信号,属于逻辑电路专用词汇,广泛应用,照明行业并未对灯具使用的TTL信号做规范和规定,所以点光源厂家使用的SPI协议有两种,第一种为私有定义,各个厂家不一样,第二种为共用控制厂家定义,常用的有灵芯雨,中庆,欣博莱特,奥美等,各个厂家不同型号控制器均会列出支持的IC的列表,涉及灰度,可控制的点数。
DMX标准为文化部推荐标准,不属于国家规范建筑类传统照明电气标准,所以一般的电气工程师并不熟悉该标准。目前的DMX标准编号是《WH/T 32—2008 DMX512-A》,其来源于国内舞台专家翻译的国际标准,《E1.11 - 2004 USITT DMX512-A》,而这一标准最早来自于USITT制订的DMX 1990标准,所以DMX协议是一种已经在全球舞台灯光行业规范使用25年的标准。根据规范对输出这种信号的设备也有行业专门规范的检验设备。
2.接线简图的区别
SPI的接线方式为IC之间逐次通过,串接,任意IC的损坏,焊点的虚焊均有可能导致信号不能向前传输,后面的灯具不能正常控制。
一般SPI信号,单个端口输出可控制512个RGB像素以上。
DMX的接线方式从接线方式上看,为手拉手串接,如

实际DMX输入和DMX输出为直接并接的,所以实际原理图是:

所以一个灯的损坏,并不能影响该回路其他舞台灯具接收DMX信号。
由于DMX协议的地址规定为001-512,所以一个标准DMX输出口最多可以控制170个RGB像素。
3.控制成本的区别
串行移位SPI信号是控制点光源的比较廉价的信号,以一个控制器8个端口,每个端口512个RGB像素计算,平均控制一个RGB像素成本约为0.2元,一般行业上控制器均使用TCP/IP协议可巨大数量的像素
DMX一个信号输出只能最多独立控制RGB 170像素,一般舞台专业控制台为4个DMX口输出,平均下来控制一个RGB像素的成本不低于5元。
以全球舞台行业最新的Artnet协议扩容得到更多更廉价的DMX输出计算,最低成本一个像素RGB也不能低于3元。所以标准的DMX协议是比较昂贵的控制协议,并不适合大面积地控制点光源,护栏管和像素硬灯条
4.关键词差别
SPI协议的控制器和灯具的关键系是:
“DC+,GND,CLK DATA, 双线IC控制需要CLK时钟功能,单线IC不需要CLK”。从说明书上还可以判断。
“8个端口,32灰度级每端口最大可带1024灯,256灰度级每端口最大可带512灯”这样的说明。
以及注明芯片的型号的,灰度,和可带点数的,比如“芯片IC是32灰度级时, 控制器每口带灯是1024点”“ 芯片IC是256灰度级时,控制器每口带灯是512点”的说明。
DMX通讯则规范使用XLR接头,并标明3为正,2为负,1为地,无任何其他附加说明。
经过基本的比较,我们知道需要去识别灯具之间协议有可能有差别。
为了区别SPI,并避免误伤部分与SPI非常相似的扩容型DMX(本身并不符合舞台规范,但是可以稳定使用),在设计和采购的过程中,需要明确需求:
选择SPI通讯就需要标明“使用厂家私有SPI通讯协议”,选择DMX通讯就需要标明需要符合《WH/T 32—2008 DMX512-A》
使用统一的控制软件和硬件控制多种复杂灯具时,可以要求供应方能够“控制大量点像素”,能够“控制舞台灯具,如舞台摇头灯灯具”。
需要注意的是,使用私有协议一定要注意到后续的维护难度,尤其是不同厂家的灯具,并不能随意混合替换。使用DMX协议控制的工程,灯具损坏以后,可以任意其他DMX协议控制的工程进行替换。
针对:led 洗墙灯, led线条灯, 水舞灯,水纹灯, led 投光灯, 蓝天白云效果灯, 防水图案灯, 水涟漪效果灯,树影灯,
注:
韩柏光,广州朗文光电技术总监
朗文光电全球设计支持中心首席设计师
全国高级照明设计师同学会会员,
华人照明设计师联合会CLDA专业会员
IALD国际照明设计师协会Affiliate会员