پروتکل DMX512 اولین بار در سال 1986م توسط USITT توسعه یافت و هدف از آن کنترل کردن دیمرها با استفاده از یک واسط دیجیتالی استاندارد بود. پروتکل DMX512 یک راه حل کامل برای کنترل سیستمآها نیست و روش بهتری در حال توسعه است که مبتنی بر پروتکل شبکهآهای کامپیوتری (TCP/IP) میآباشد.
اما این پروتکل ساده و قابل اطمینان است، برای اینکه بطور گسترده پیاده سازی شده و در حال حاضر استفاده میآشود. و در عمل نشان داده که بسیار انعطاف پذیر میآباشد و وسایل کنترلی مختلفی علاوه بر دیمر نیز از این پروتکل استفاده میآکنند.
این سیستم از سیمآهای زوج تابیده شیلد دار استفاده میآکند. کابل مورد استفاده حتما باید یک زوج به هم تابیده و یک محافظ ورقهآای و یک محافظ توریآمانند داشته باشد. لازم به ذکر است کابلآهای صوتی (مثلا کابل میکروفن) برای این کار اصلاً مناسب نمیآباشد.
مانند تمام شبکهآها این کابل باید در دو انتهای خود بسته شود. برای این کار از یک مقاومت 120 اهم استفاده میآشود که دو سیم دیتا را به هم متصل میآکند. استاندارد IEA485 تنها شبکهآهای زنجیرهآای را پشتیبانی میآکند که حداکثر 32 وسیله را میآتوان در یک بخش قرار داد. هر بخش میآتواند تا 1000 متر طول داشته باشد. اما در عمل بهتر است قبل از رسیدن به این طول از تکرارکننده استفاده کرد.
کانکتورهای مورد استفاده باید XLR 5 Pin باشد. (بعضی اوقات از 3 پین هم استفاده میآشود) کانکتور نری در فرستنده و کانکتور مادگی در گیرنده استفاده میآشود. استاندارد، پیشنهاد کرده است که از کابل شیلدداری که دو زوج تابیده دارد استفاده شود در صورتی که یک زوج تابیده کافی است. سیم زوج تابیده دوم برای کاربردهای آینده رزرو شده است البته باید توجه داشت که بعضی از دیمرها از این سیم برای کنترل خطا و یا اطلاعات دیگر استفاده میآکنند.
نکته: باید توجه داشت که دیمرهایی که از سیم زوج تابیده دوم استفاده میآکنند حتما باید از تقسیم کنندهآها و تکرار کنندهآهای خصوص استفاده کنند.
عملکرد پایهآهای کانکتور XLR
پین سیم سیگنال
1 شیلد زمین (0 ولت)
2 سیم داخلی (سیاه) دیتا (-)
3 سیم داخلی (سفید) دیتا (+)
4 سیم داخلی (سبز) دیتای یدکی (-)
5 سیم داخلی (قرمز) دیتای یدکی (+)
مطمئنآترین راه برای اتصال خط به سیستمآهای دیجیتالی استفاده از تراشهآهای استاندارد مانند SN75176B از شرکت Texas Instruments میآباشد. برای ایزوله کردن هم میآتوان از تراشه ISO485P از شرکت Burr-Brown استفاده کرد.
شکل 1: بازنمایی یک فریم DMX با مقدار 91
بیت آغاز و پایان برای سنکرون کردن فرستنده و گیرنده استفاده میآشود. خط انتقال داده عموما بالا (یک) میآباشد. با رسیدن بیت آغاز، دستگاه گیرنده 8 بیت بعدی را خوانده و آنها را دیکد میآکند. سپس دستگاه گیرنده منتظر دریافت 2 بیت پایان میآشود. و پس از آن این سیکل تکرار میآشود. بیت پایان به 2 دلیل لازم میآباشد:
1. خط در وضعیت بالا (یک) قرار گیرد تا بیت شروع بعدی قابل تشخیص باشد.
2. فرصت کافی به دستگاه گیرنده داده شود تا دادهآهای دریافت شده را پردازش کند.
دو دیاگرام زیر فریمآهای با مقدار0 و 255 را نشان میآدهند.
Data = '0'
Data = '255'
از روی 2 دیاگرام فوق به خوبی معلوم میآشود که تغییرات سطح که توسط بیت آغاز و بیت پایان داده میآشود این امکان را به دریافت کننده میآدهد که فریم را سنکرون کند.
تا اینجا خوب بود اما این پایان قصه نیست! پروتکل DMX512 تا 512 دیمر را پشتیبانی میآکند. اما تا حالا تنها یک دیمر را بررسی کردیم. چگونه سایر دیمرها را پشتیبانی کنیم؟
جواب ساده است. کافی است این پروسه را بطور پشت سر هم تکرار کنیم!
اما نه به همین سادگی! چگونه تشخیص دهیم کدام فریم متعلق به کدام دیمر است؟ جواب این سوال در DMX Packet میآباشد.
اما این پروتکل ساده و قابل اطمینان است، برای اینکه بطور گسترده پیاده سازی شده و در حال حاضر استفاده میآشود. و در عمل نشان داده که بسیار انعطاف پذیر میآباشد و وسایل کنترلی مختلفی علاوه بر دیمر نیز از این پروتکل استفاده میآکنند.
EIA485 (RS485)
پروتکل DMX512 بر اساس استاندارد صنعتی واسط EIA485 طراحی شده است. این استاندارد تنها مشخصات الکتریکی مانند ولتاژها، جریانآها و ... را تعریف میآکند.این سیستم از سیمآهای زوج تابیده شیلد دار استفاده میآکند. کابل مورد استفاده حتما باید یک زوج به هم تابیده و یک محافظ ورقهآای و یک محافظ توریآمانند داشته باشد. لازم به ذکر است کابلآهای صوتی (مثلا کابل میکروفن) برای این کار اصلاً مناسب نمیآباشد.
مانند تمام شبکهآها این کابل باید در دو انتهای خود بسته شود. برای این کار از یک مقاومت 120 اهم استفاده میآشود که دو سیم دیتا را به هم متصل میآکند. استاندارد IEA485 تنها شبکهآهای زنجیرهآای را پشتیبانی میآکند که حداکثر 32 وسیله را میآتوان در یک بخش قرار داد. هر بخش میآتواند تا 1000 متر طول داشته باشد. اما در عمل بهتر است قبل از رسیدن به این طول از تکرارکننده استفاده کرد.
کانکتورهای مورد استفاده باید XLR 5 Pin باشد. (بعضی اوقات از 3 پین هم استفاده میآشود) کانکتور نری در فرستنده و کانکتور مادگی در گیرنده استفاده میآشود. استاندارد، پیشنهاد کرده است که از کابل شیلدداری که دو زوج تابیده دارد استفاده شود در صورتی که یک زوج تابیده کافی است. سیم زوج تابیده دوم برای کاربردهای آینده رزرو شده است البته باید توجه داشت که بعضی از دیمرها از این سیم برای کنترل خطا و یا اطلاعات دیگر استفاده میآکنند.
نکته: باید توجه داشت که دیمرهایی که از سیم زوج تابیده دوم استفاده میآکنند حتما باید از تقسیم کنندهآها و تکرار کنندهآهای خصوص استفاده کنند.
عملکرد پایهآهای کانکتور XLR
پین سیم سیگنال
1 شیلد زمین (0 ولت)
2 سیم داخلی (سیاه) دیتا (-)
3 سیم داخلی (سفید) دیتا (+)
4 سیم داخلی (سبز) دیتای یدکی (-)
5 سیم داخلی (قرمز) دیتای یدکی (+)
مطمئنآترین راه برای اتصال خط به سیستمآهای دیجیتالی استفاده از تراشهآهای استاندارد مانند SN75176B از شرکت Texas Instruments میآباشد. برای ایزوله کردن هم میآتوان از تراشه ISO485P از شرکت Burr-Brown استفاده کرد.
بیتآها و بایتآها
حال نگاه مختصری به واسط الکتریکی میآاندازیم. انتقال دادهآها بر اساس پروتکل سریال غیرهمزمان با 8 بیت داده و 1 بیت آغاز و 2 بیت پایان و بدون بیت توازن میآباشد. این دادهآها یک فریم که 11 بیت است را میآسازد. طول هر بیت 4 میکروثانیه است. در نتیجه طول هر فریم 44 میکروثانیه میآشود و در هر ثانیه میآتوان 250000 بیت را فرستاد. دادهآهای 8 بیتی به دیمر اجازه میآدهند که رنج 0 (لامپ خاموش) تا 255 (حداکثر روشنایی) را بدست آورد. ترتیت ارسال بیتآها از کم ارزش به پر ارزش میآباشد.شکل 1: بازنمایی یک فریم DMX با مقدار 91
بیت آغاز و پایان برای سنکرون کردن فرستنده و گیرنده استفاده میآشود. خط انتقال داده عموما بالا (یک) میآباشد. با رسیدن بیت آغاز، دستگاه گیرنده 8 بیت بعدی را خوانده و آنها را دیکد میآکند. سپس دستگاه گیرنده منتظر دریافت 2 بیت پایان میآشود. و پس از آن این سیکل تکرار میآشود. بیت پایان به 2 دلیل لازم میآباشد:
1. خط در وضعیت بالا (یک) قرار گیرد تا بیت شروع بعدی قابل تشخیص باشد.
2. فرصت کافی به دستگاه گیرنده داده شود تا دادهآهای دریافت شده را پردازش کند.
دو دیاگرام زیر فریمآهای با مقدار0 و 255 را نشان میآدهند.
Data = '0'
Data = '255'
از روی 2 دیاگرام فوق به خوبی معلوم میآشود که تغییرات سطح که توسط بیت آغاز و بیت پایان داده میآشود این امکان را به دریافت کننده میآدهد که فریم را سنکرون کند.
تا اینجا خوب بود اما این پایان قصه نیست! پروتکل DMX512 تا 512 دیمر را پشتیبانی میآکند. اما تا حالا تنها یک دیمر را بررسی کردیم. چگونه سایر دیمرها را پشتیبانی کنیم؟
جواب ساده است. کافی است این پروسه را بطور پشت سر هم تکرار کنیم!
اما نه به همین سادگی! چگونه تشخیص دهیم کدام فریم متعلق به کدام دیمر است؟ جواب این سوال در DMX Packet میآباشد.
دیدگاه