DMX 512-Opis systemu

Urządzenia

Wstęp
Protokół
Połączenie
Urządzenia
Problemy
W założeniach twórców DMX miał sterować dimmerami. Jednak w chwili obecnej został rozciągnięty na szeroką gamę urządzeń.

Uwaga: Niżej wymienione urządzenia stanowią FRAGMENT listy urządzeń, których sterowanie przy pomocy DMX jest ZABRONIONE:
-systemy pirotechniczne,
-systemy ruchomych dekoracji,
-sterowanie wciągarkami ramp.
Nie wolno stosować systemu DMX w urządzeniach, w których nieodebranie lub odebranie przekłamanego sygnału DMX mogłoby spowodować zagrożenie zdrowia lub życia ludzi i zwierząt!

Ośmiobitowa struktura, oryginalnie używana do określenia 256 poziomów jasności świecenia reflektorów, obecnie jest używana do określania różnych parametrów w rozmaitych urządzeniach:
-pozycja lustra skanującego
-wybór gobo
-wybór koloru
-wybór efektu strobo i jego szybkości
-ustawianie ostrości
-wydajności maszyn do dymu
i wiele wiele innych.

Podobnie sterowniki zostały rozbudowane, jednak wiele pozostało w nich z dawnych konsol:
-specjalne funkcje do kontroli świateł ruchomych,
-komputery klasy PC lub Mac,
-sterowniki samodzielne do sterowania oświetlenien architektonicznym,
-urządzenia back-up do konsolet,
-testery DMX,
i inne.

Niektóre urządzenia odbierają i wysyłają sygnał DMX:
-konwertery z DMX na inne standardy i odwrotnie,
-multiplexery i demultiplexery DMX
-splittery DMX

Zróbmy krótki przegląd niektórych grup urządzeń.

Konsolety

Konsolety konwertują dane zebrane z rozmaitych kontrolerów (potencjometrów, przycisków, kólek danych) używając do tego przetworników analogowo-cyfrowych lub odczytując bezpośrednio i obliczają dane dla kanałów DMX.
Wyniki obliczeń przekazywane są do nadajnika DMX, który wysyła jeden lub kilka strumieni DMX.

Dimmery

Dimmery odbierają dane DMX i przy ich pomocy kontrolują szerokość impulsu sterującego triaki lib zespoły tyrystorów. Impuls jest synchronizowany z punktem zerowym przebiegu napięcia sieci.
Wartości 255 odpowiada załączenie triaka na początku półokresu co w efekcie daje pełne wysterowanie wyjścia.
Im niższa wartość, tym później w strosunku do początku półokresu zostaje włączony triak i tym mniejsza jest średnia wartość prądu podawanego do obciążenia.
Dla obecnie produkowanych modeli reflektorów (a konkretnie dla stosowanych w nich żarówek) istnieją różne zależności jasność-napięcie, dlatego dimmery mają możliwość zmiany zależności prądu obciążenia od wartości kanału - tzw kryzwe ściemniania. Każdy lepszy dimmer posiada kilka takich krzywych, wybieranych z poziomu konsolety lub panelu sterowania dimmera, najlepsze modele mają możliwość wyboru krzywych niezależnie dla każdego kanału.

Światła ruchome

Światła ruchome (skanery, ruchome głowy, yoke, zmieniacze kolorów itp.) działają mniej więcej na tej samej zasadzie jak urządzenia omówione powyżej.
Zasadniczym pomysłem jest tu zastosowanie DMX do określania kąta położenia osi silnika.
Można to osiągnąć na kilka sposobów, ale najbardziej rozpowszechnionym jest użycie silnika krokowego (takiego jak w drukarce do przesuwu papieru albo ruchu głowicy drukującej).
Silnik krokowy jest silnikiem o wielu uzwojeniach. Jego zasada pracy polega na tym, że oś wykonuje obrót o bardzo niewielki kąt (rzędu paru stopni) po podaniu impulsu prądowego na odpowiednie uzwojenie. Podając serię impulsów na kolejne uzwojenia uzyskuje się obrót o większy kąt, zmieniając częstotliwość zmienia się prędkość obrotu, a zmieniając bieg serii impulsów sterujących - zmianę kierunku obrotów.
Mając kilka takich silników możemy poruszać lustrem, zmieniać kolory, gobo, przesłonę - zbudowaliśmy skaner (no prawie).
Każdy silnik jest sterowany danymi osobnego kanału DMX.
Dane są odbierane, zapamiętywane i na ich podstawie oblicza się ilość impulsów i ich kierunek potrzebny dla osiągnięcia żądanego położenia.
Zmieniacz kolorów (nakładany na reflektor, a nie samodzielny aparat) posiada dwa silniki przewijające taśmę składającą się z kolorowych filtrów i ustawiające żądany kolor przed reflektorem.
Podobnie inne urządzenia posiadają podobne mechanizmy sterujące.

Oprócz silników krokowych stosowane są także zwykłe silniki na prąd stały, jednak z kontrolą położenia przy pomocy sprzężenia zwrotnego.

Dodatkowo jeden z kanałów może sterować także zwykłym dimmerem (jak omówione poprzednio) wbudowanym do urządzenia i sterującym jasnością świecenia lampy.
Może też sterować silnikiem zamykającym i otwierającym przesłonę (dimmer mechaniczny).

Inne urządzenia

DMX 512 także bywa używany do kontrolowania maszyn do dymu. Używa się do tego jednego lub kilku kanałów. Jeden kanał kontroluje pracę maszyny (odebranie wartości powyżej określonej powoduje uruchomienie pompy), drugi może np. kntrolować wydajność pompy i przez to ilość wytwarzanego dymu.
Używając DMX do sterowania przekaźników można sterować stroboskopami, efektami dyskotekowymi i innymi urządzeniami typu włącz-wyłącz.

DMX w komputerze

Współczesny komputer klasy PC z powodzeniem może pełnić rolę sterownika w systemie DMX. Dzięki możliwości programowania uzyskiwane rezultaty zależą tylko od możliwości oprogramowania i wyobraźni projektanta światła i operatora.

Jedyne potrzebne elementy to port USB lub równoległy dla interfejsu zewnętrznego albo specjalizowana karta i oczywiście oprogramowanie.
Zegar dla sygnału DMX 250kHz może być pobrany z magistrali komputera.
Obliczanie wartości może wykonywać a samą wysyłkę kontrolować specjalizowany mikroprocesor na karcie, który wysyła ciągły sygnał DMX bez obciążania procesora komputera.
Dedykowany sterownik może zastąpić dosyć niewygodną przy pracy na żywo klawiaturę i mysz komputera.

Procesory DMX

Konwertery protokołu DMX stosowane są do zamiany innych protokołów (AVAB, PMX, MICROPLEX) na DMX lub odwrotnie.

Multiplexery i demultiplexery DMX używane są do konwersji z lub na systemy analogowe (+10V, -10V, 5V itp).

Splittery DMX używane są do rozdziału pojedynczego strumienia DMX na kilka osobnych.
Mogą pracować w różnych trybach. Proste splitery rozdzielają strumień na dwa identyczne. Mogą też dzielić kanały w zależności od numeru - np. kanały 1-256 do jednego wyjścia, 257-512 do drugiego. W tym wypadku kanał 257 na wejściu staje się kanałem 1 na drugim wyjściu.

Mergery DMX łączą dwa strumienie danych w jeden wyjściowy, ustawiając je jeden za drugim. Na przykład na wejściu A i B pojawiają się dwa strumienie, merger łączy je w ten sposób, że strumień A zachowuje swoją numerację kanałów, strumień B zostaje do niego dołączony otrzymując numerację kanałów ciągłą za końcem A, np. łącząc A 1-100 i B 1-150 otrzymamy strumień 1-250, w którym A ma swoje numery (1-100), B ma numery (101-250).

Miksery DMX łączą dwa strumienie o tych samych numerach kanałów, pracując według zasady HTP (Higest Takes Presence - wybieranie wyższego). Jeżeli do mixera doprowadzimy dwa strumienie A i B, oba (1-100) to na wyjściu pojawi sie strumień składający się z tych kanałów A które miały większą wartość niż B i z tych kanałów B które miały większą wartość niż A.
Jeżeli mieszamy dwa strumienie o różnej liczbie kanałów, to strumień wyjściowy będzie miał tyle kanałów ile miał kanał wejściowy o większej ich liczbie. W tym przypadku kanały nie mające odpowiedników w strumieniu o mniejszcej ich liczbie pozostają niezmienione. Np. mieszamy strumień (1-100) i (1-200). Strumień wyjściowy będzie miał kanały (1-200), z tego pierwsze 100 (1-100) będzie wybrane wg zasady HTP (patrz wyżej), a następne 100 (101-200) będzie identyczne jak w sygnale wejściowym (1-200).

Urządzenia testujące DMX mają możliwość zarówno nadawania jak i odbierania strumienia DMX. Jako odbiorniki mgą pokazywać wartości poszczególnych kanałów zarówno cyfrowo jak i w postaci słupka (bargrafu), jako nadajniki mogą przypisywać dowolne wartości wybranemu kanałowi lub grupie kanałów. Mogą nieć możliwość pomiaru czasu trwania MAB, Break, ramki, szybkości odświeżania pakietu i sygnalizować odchylenia od standardu.
Mogą posiadać wyjścia wyzwalania oscyloskopu, przydatne przy kontroli urządzeń DMX.