Digital MultipleX
DMX512, adesea scurtat la DMX (D igital M ultiple X), este un standard de comunicație digital utilizat în principal pentru iluminarea de control a scenei din industria divertismentului pentru a controla o serie de lumini și efecte de pe o consolă de control. Recent a fost introdus și în domeniul civil pentru iluminatul arhitectural.
Istorie
Dezvoltat de Comisia Tehnică USITT , a decolat în 1986, cu revizuiri ulterioare în 1990, ducând la standardul USITT DMX512 / 1990 . În 1998 , standardul a intrat sub controlul ESTA, care a început un proces de revizuire. Noua versiune, cunoscută oficial ca:
" Tehnologie de divertisment - USITT DMX512-A - Standard de transmisie de date digitale seriale asincrone pentru controlul echipamentelor și accesoriilor de iluminat ",
a fost aprobat de ANSI în noiembrie 2004 . Standardul actual este cunoscut sub numele de E1.11, USITT DMX512 - A sau pur și simplu DMX512-A și este întreținut în prezent de ESTA.
DMX, în concepția sa originală, a fost conceput pentru a permite conectarea controlerelor și variatoarelor diferitelor mărci, un protocol care să fie utilizat ca ultimă soluție în cazul în care alte protocoale proprietare nu erau compatibile. De fapt, acest standard a luat amploare și, în scurt timp, a fost folosit pentru a conecta alte dispozitive mai avansate, cum ar fi aburitoarele , pe lângă controlere și variatoare.
DMX512 este de obicei implementat într-un fel și nu include verificarea sau corectarea erorilor. Din acest motiv, din motive de siguranță, nu trebuie utilizat pentru controlul focurilor de artificii sau al mișcărilor structurilor scenice (pentru artificii se folosește uneori protocolul MIDI ).
Nivelul fizic
DMX512 se bazează pe protocolul RS-485 fizic. Pentru a conecta un controler DMX512 la echipamente compatibile, se utilizează un cablu bipolar ecranat cu o impedanță nominală de 110 ohmi, peste care datele sunt transmise sub formă diferențială.
Standardul include conectori XLR cu 5 poli, în care un pin este ecranul cablului (masă), 2 sunt folosiți pentru transmiterea semnalului DMX, în timp ce celelalte 2 sunt rezervate pentru a doua linie dmx echilibrată, dar în realitate utilizarea sa nu a fost niciodată definită (s-a presupus o linie de retur). Mulți producători folosesc conectori XLR cu 3 pini (mai ieftini), încălcând astfel standardul. În alte cazuri, producătorii folosesc pinii 4 și 5 ai conectorului cu 5 poli pentru utilizări total diferite, cum ar fi o linie de alimentare de la aparatul controlat la controler. Versiunea DMX512-A permite, de asemenea, utilizarea conectorilor 8P8C (" RJ-45 ").
Conexiuni XLR-5
- Semnal comun
- Data1 - (DMX Main Line)
- Data1 + (Linia principală DMX)
- Data2 - (Linie secundară opțională)
- Data2 + (linie secundară opțională)
Conexiuni XLR-3
- Sol
- DMX - (Linia principală) (în unele controlere polaritatea este reversibilă la DMX +)
- DMX + (Linia principală) (în unele controlere polaritatea este reversibilă la DMX-)
Conexiuni RJ-45
- Date 1+ (Linia principală)
- Date 1- (Linia principală)
- Date 2+ (Linie secundară)
- Nealocat
- Nealocat
- Date 2- (Linia secundară)
- Teren pentru linia principală
- Teren pentru linia secundară
Fiecare dispozitiv are o intrare și o ieșire DMX512, care sunt legate intern între ele. Portul DMX512 de pe primul dispozitiv este conectat la DMX512 din controler, în timp ce DMX512 din primul dispozitiv este conectat la DMX din cel de-al doilea, și așa mai departe. Acest tip de conexiune se numește lanț sau cascadă.
Conectorul de ieșire DMX512 al ultimului dispozitiv al acestui lanț astfel format ar fi trebuit să introducă un terminator DMX512, sau o rezistență de 120 ohmi și 0,25 W între pinii 2 și 3 ai conectorului, pentru a absorbi reflexiile distructive ale semnalului. Cu toate acestea, pentru conexiunile pe distanțe scurte ale unui număr limitat de dispozitive, este de asemenea posibil să funcționeze fără un terminator.
Schema de conectare a dispozitivelor DMX512
+ ------------ + + --------------- + + --------------- +
| controler | | dispozitivul 1 | | dispozitiv 2 |
+ ------ + ----- + + ---- + --- + ------ + + ---- + --- + ------ +
| afară în | | afară în | | afară + ------------- +
+ -------------- + + --------------- + + ----------- + terminator |
+ ------------- +
Trebuie utilizate numai cablurile proiectate pentru sunetul digital DMX512 sau AES / EBU compatibil cu impedanță de 110 ohmi. Testele efectuate de ESTA au arătat că cablurile de categoria 5 pot fi utilizate fără a compromite calitatea semnalului . Cu toate acestea, având în vedere utilizarea pe scară largă a conectorilor XLR cu 3 pini, se folosesc deseori cabluri de microfon și acest lucru este posibil doar în ipoteza distanțelor scurte și nu a unui număr mare de echipamente conectate.
Pe de altă parte, ar trebui evitată utilizarea ramurilor Y (cunoscute în mod obișnuit ca despicături) în locul despărțitoarelor corespunzătoare.
Stratul de date
Fiecare cablu DMX512 poate transmite până la 512 valori pe 8 biți , între 0 și 255, în acest fel un cablu poate controla până la 512 dispozitive distincte (variatoare pentru luminile cu halogen și jaluzele) sau 512 parametri distincti (pentru unitățile motorizate, cum ar fi capetele mobile ). Deoarece DMX acceptă doar 512 canale, puteți întâlni situații în care sunt necesare universuri DMX distincte. Un univers DMX înseamnă o singură linie de conexiune de la controler și toate dispozitivele asociate acelui cablu. Cele mai recente console DMX acceptă mai mult de un univers DMX , fiecare dintre acestea trebuie să fie conectat independent.
Datele sunt transmise în serie la 250 kbit / s și sunt grupate în pachete cu o dimensiune maximă de 513 octeți , cu 1 bit de pornire și 2 biți de oprire, în primul mod LSB . Începutul unui pachet este identificat cu o pauză de cel puțin 88 µs (în standardul din 1986 era doar 44 µs). Când dispozitivele receptoare recunosc pauza, resetează contoare de recepție interne. În acest moment, sunt trimise date de până la maximum 513 octeți. Primul octet este întotdeauna octetul de stare, care spune receptorilor tipul de date care va urma. Pentru datele standard de variație, valoarea octetului de stare este întotdeauna 0x00, în timp ce alte valori sunt utilizate pentru sistemele proprietare sau pentru extensiile RDM ale standardului.
Restul de octeți constituie datele reale. Pot fi trimise maximum 512 octeți și este la latitudinea receptorilor să mențină un număr intern de octeți pentru a distinge canalele individuale. Deoarece protocolul DMX nu oferă nici detectarea erorilor, nici corectarea erorilor , este important ca receptoarele să nu piardă niciun octet și să arunce pachetele în caz de erori de încadrare sau de revărsare a tamponului .
Un pachet complet durează aproximativ 23 ms pentru a fi trimis. Aceasta corespunde unei rate de reîmprospătare de aproximativ 44 Hz . Dacă este necesară o rată de reîmprospătare mai mare, mai puține canale pot fi utilizate pur și simplu pornind un nou pachet de trimitere înainte ca toate cele 512 valori să fie trimise. Dimensiunea minimă a pachetului este de 24 de canale. Cu toate acestea, aproape toate emițătoarele trimit întotdeauna 512 valori, deoarece mulți receptori au probleme la manipularea pachetelor mai scurte.
Luminile dinamice utilizează canale adiacente pentru a controla diferite funcții. Aceste atribute pot fi aranjate, de exemplu, după cum urmează:
- Intensitatea luminii
- Culoarea fasciculului
- Gobo
- Rotație pe plan orizontal
- Rotație în plan vertical
Canalul de filtrare poate utiliza grupuri de valori pentru a indica filtrul de utilizat, de exemplu:
- 0-20 = Gobo1
- 21-40 = Gobo 2
- si asa mai departe.
Rotația filtrului poate fi, de asemenea, indicată, de exemplu:
- 21-25 = Gobo 2, fix
- 26-40 = Gobo 2, rotație de la lent la rapid
Dacă există mai multe corpuri de iluminat care trebuie controlate separat, adresa DMX512 a fiecărui corp de iluminat trebuie setată astfel încât să nu existe suprapuneri. De exemplu, dacă adresa primului dispozitiv ar fi 1 și cea a celui de-al doilea 6, situația ar fi următoarea:
Adresa DMX Disp. Atribut
1 1 Intensitate
2 1 Culoare
3 1 Focus
... ... ...
6 2 Intensitate
7 2 Culoare
... ... ...
Controlerele DMX512 moderne conțin biblioteci care vă spun cum să mapați atributele la diferite dispozitive. În acest fel, controlerul poate utiliza diverse metode de selectare și rotire a filtrelor, chiar dacă pe un anumit dispozitiv este reprezentat de un singur canal.
Operatorul este astfel prezentat cu o singură metodă coerentă de control al luminilor chiar dacă în realitate diferitele dispozitive folosesc valori și sisteme diferite pentru a obține diferitele efecte. Controlerul va decide automat diferitele adrese pentru dispozitive. Dacă 512 canale nu sunt suficiente, veți avea nevoie de o consolă cu mai mulți conectori de ieșire. Fiecare conector de ieșire controlează un univers diferit, permițând în acest fel să gestioneze mai multe dispozitive.
Ieșirea DMX512 este concepută pentru a gestiona 32 de unități de încărcare. Un singur dispozitiv poate reprezenta o fracțiune din unitatea de încărcare, chiar dacă cablajul dintre dispozitive poate degrada semnalul în mod semnificativ. Pentru a depăși această problemă și problema gestionării cablurilor, sunt adesea utilizate tampoane DMX512. Aceste dispozitive au un DMX512 în și mai multe DMX512 în , prin care sunt transmise aceleași date. Fiecare ieșire poate controla astfel 32 de unități pentru a împărți semnalul de la controler la sute de dispozitive.
Cu toate acestea, nu este recomandabil să împărțiți semnalul DMX512 prin cablarea unei ieșiri la două intrări. Acest lucru ar putea duce la probleme de terminare. De exemplu, dacă ambele ramuri ale divizării ar fi terminate cu un rezistor de 120 ohm, rezistența combinată rezultată ar fi de numai 60 ohm și acest lucru ar suprasolicita transmițătorul DMX, provocând oprirea acestuia sau producerea unei tensiuni prea mici. În cazul în care doar una, sau niciuna, dintre cele două ramuri nu ar fi terminată, ramurile neterminate ar crea semnale reflexe, provocând pierderea datelor.
Noțiuni practice
Răspândirea DMX512 se datorează în mare măsură robusteții sale. Cablurile pot fi maltratate fără a suferi o degradare a performanței, cum ar fi cazul cablurilor Ethernet . Terminatoarele nu sunt adesea aplicate astfel încât, fără ele, orice întrerupere a cablului nu ar compromite funcționarea dispozitivelor.
Comportamentul anormal al echipamentului se datorează de obicei erorilor de adresare, cablurilor defecte sau instrucțiunilor incorecte ale controlerului. Cablurile defecte pot duce la probleme intermitente, cum ar fi răsucirea dispozitivelor.
Cei doi pini neutilizați de pe conectorul cu 5 pini au fost inițial rezervați pentru furnizarea datelor de diagnosticare înapoi către controler, dar această caracteristică nu a fost niciodată implementată, astfel încât unii producători au decis să utilizeze conectori cu 3 pini. Alți producători folosesc pinii suplimentari pentru a transmite alte date sau curent electric, dar ESTA interzice utilizarea acestor pinii pentru a transporta curent, deoarece acest lucru ar putea deteriora componentele electronice ale unor dispozitive. Ca urmare, sunt deseori necesare mai multe adaptoare care pot duce la o degradare a funcționalității sistemului. Unii producători preferă să utilizeze conectori cu 5 pini pentru a evita confuzia dintre cablurile de sunet și de iluminat.
Pentru a controla rotația orizontală a unui Martin Mac 500, a cărui rotație maximă este de 440 °, o creștere de 1 bit ar duce la o mișcare de 1,7 °. Deoarece este necesară o precizie mai mare, aproape toate dispozitivele folosesc acum 2 canale pentru parametrii de panoramare și înclinare. Acest lucru permite utilizarea valorilor pe 16 biți, între 0 și 65535, oferind două canale de control, grosier și fin .
Dezvoltare
ESTA și alte asociații au dezvoltat mai multe alternative la DMX512, pentru a depăși deficiențele sale. O configurare care are succes este combinația dintre DMX512 și Ethernet. Ethernet este utilizat pentru a comunica între controler și scenă, de pe care dispozitivele speciale bridge convertesc apoi semnalul din DMX512 în dispozitive. Protocoalele Ethernet utilizate sunt adesea specifice producătorului.
O nouă versiune a standardului DMX512, numită DMX512A , pune bazele protocolului Remote Device Management ( RDM) , care va permite feedback-ul de diagnosticare de la dispozitive către controler și va permite comunicarea bidirecțională între controler și dispozitive. Pe termen mai lung, lucrările continuă la ACN, un standard deschis pe bază de Ethernet destinat înlocuirii DMX512. Ultimul standard este, de asemenea, gestionat de ESTA.
Protocol
Protocolul se bazează pe o linie industrială, și anume RS485, și este format dintr-un tren de date digitale (1 = On / 0 = Off) la 5 volți. Un bit durează 4 µs, deci viteza de transmisie este de 250 kb / s.
Grupul de date este format din 6 părți:
- BREAK: Semnal de pornire pentru transmiterea unui grup de date cu o durată minimă de 88 µs și, prin urmare, 22 de biți la 0.
- MARK AFTER BREAK (MAB): aduce toate canalele la nivel scăzut; poate fi văzut și ca o resetare. Are o durată minimă de 8 µs sau 2 impulsuri. Durata maximă a acestei comenzi este de 1 secundă. Anterior, înainte de reforma din 1990, pulsul dura 4 µs sau 1 impuls.
- START CODE (SC): Această comandă indică faptul că începe transmiterea nivelului diferitelor canale. Comparativ cu MAB sau BREAK, această comandă are o durată fixă de 44 µs sau 11 impulsuri. Este format ca un cadru CD normal, dar cu valoarea maximă ridicată.
- MARK TIME BETWEE FRAMES (MTBF): Este comanda care indică începutul transmiterii valorii unui canal. Poate avea o durată variabilă de la 0 la 1 secundă.
- DATE CANAL (CD): Aceasta este comanda care poartă nivelul unui canal. Este alcătuit din 3 părți: un bit de pornire de 11 impulsuri care indică începutul transmiterii valorii, o valoare variabilă de la 0 la 255 formată din 8 biți (puteri de doi, de exemplu dacă vreau valoarea 67 Voi avea primul la 1, al doilea și al șaptelea biți, de fapt cei 8 biți corespund la 1-2-4-8-16-32-64-128), un semnal care indică sfârșitul transmisiei valoare formată din 2 biți.
- MARK TIME BETWEE FRAMES (MTBF): Este comanda care indică sfârșitul transmisiei pentru un canal și indică trecerea la următorul.
Prin urmare, un bloc de date are o durată totală de 22754 µs.
Tipuri de controlere
Există numeroase tipuri de controlere DMX, de la mixere simple pe 8 canale până la console capabile să controleze peste 32000 de parametri, cu posibilitatea de a crea secvențe de câteva ore.
Mai multe console sunt proiectate special pentru controlul luminilor frontale în mișcare și dispun de joystick-uri sau roți speciale numite codificatoare pentru a crește valorile de rotație cu viteză și precizie. Deoarece este clar imposibil să creăm o consolă cu 32000 de fadere, folosim glisoare motorizate care își asumă valorile canalelor atribuite.
Alte proiecte
-
Wikimedia Commons conține imagini sau alte fișiere pe Digital MultipleX
linkuri externe
- ( EN ) Programul de servicii tehnice ESTA , pe esta.org . Adus la 26 ianuarie 2006 (arhivat din original la 23 august 2000) .
- ( RO ) Pagina DMX512 , pe dmx512-online.com .
- (EN) USITT , pe usitt.org.
- ( RO ) Comunitatea de sunet și iluminare din Marea Britanie , pe ukslc.org .
Software de control DMX
- ( EN ) Visual Show Automation (DMX Controller) , pe brookshiresoftware.com .
- SunLite , pe nicolaudie.com .
