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【24 嵌入式设计大赛】基于英飞凌 Psoc6-EvaluationKit-062S2+ WIFI模块的DMX512协议转换器
发布于 2024-09-15 16:02:39 浏览:341
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**1. 项目简介** - 本项目主要功能为实现WIFI转DMX512以实现灯光设备控制功能,DMX512为灯光市场上专用的控制协议,目前主流的方案为UART转RS485通讯模式,波特率为250Kbps,传输速率较高,随着物联网技术的发展,为了能兼容到物联网当中,所以设计该项目,WIFI转DMX512,以便接入物联网设备中。 ***关键协议介绍-DMX512协议介绍***: ![DMX512.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20240915/bfa2a34233390defebba6fae09a5cd9c.png) 1. DMX512,使用的波特率是250Kbps 1. 一个完整的DMX512数据包的格式由一个MTBP信号、一个BREAK信号、一个MAB信号和一个SC信号,以及后 面的数据帧组成。其分别的含义如下: 1. MTBP(Mark Time Between Packages)标志着一个完整的DMX512数据包的发送完毕,高电平有效,表 示当前传输线处于空闲状态,没有数据传输。 1. BREAK 是一个DMX512数据包的起始控制信号,对应着一个数据包结束后的复位阶段,复位完成后接着应该 发送下一包的数据。协议规定BREAK的信号为低电平有效,并且持续时间不小于两个DMX512的数据帧的长 度,即88us。 1. MAB(Mark After Break)是一个数据包开始发送的标识,由于每一个数据帧的第一个位为低电平,故为 了区分BREAK的低电平和数据帧的起始位的低电平,加入了MAB信号。协议规定了MAB的典型持续时长为 8us,即两个位的时间,高电平有效。 1. SC(Start Code)SC即起始码,它和一个普通的数据帧一样,但是它的8位数据位均为零,标示数据包中 数据帧的开始。 1. 数据帧,包含灯光的控制信号 一个数据帧有11bits,其中第一bit是起始位,后接8bits数据位,最后还有2bit停止位,无校验。 ![5HteEf214Vv8QKj.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20240915/0c55b459e743858420463b719c59c0a0.png) **2. 项目系统结构及功能介绍** **2.1. 整体项目系统构造如下图**: ![wifi-dmx.jpg](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20240915/c1672610085b57f298bac0b90d946277.jpg) **2.2、项目开发板靓照如下图**: ![default.jpg](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20240915/0a8e22a847176b11a64a431a406a7c53.jpg.webp) **2.3、项目开发用的主要硬件资源如下图**: ***UART5:P11.0+P11.1*** ![UART.jpg](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20240915/d4b6882dab98c0d1444b1bcd2b01d196.jpg) ***WIFI:SD接口wifi模块*** ![WIFI.jpg](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20240915/0587b2c9d69027e4aa1cb55af4ec8d0d.jpg) **2.4、主要功能**: 1. WIFI组网,DEVICE模式,接入至路由器 2. WIFI SOCKET链接,TCP数据包接收及数据解析 3. DMX信号输出等 4. 安全防干扰通讯等 **3. 项目关键功能验证及发现问题** **3.1、WIFI相关** *WIFI 模块功能验证*: ![wifi-suc.jpg](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20240915/35a25990858bd242d3aea25a83c54d00.jpg) 能够成功加入wifi路由器,PING网络正常 ps:验证WIFI模块时,走了不少弯路,**发现该WIFI模块不能连接未开广播的WIFI网络**,开始由于WIFI未开启广播,导致一直链接不是,各种查找问题,😂,后来开启广播后,才能正常链接 ![wifi_device.jpg](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20240915/87acd14e31eb36a8cd769c1adad056af.jpg) **3.2、DMX信号输出验证** 250K UART信号输出,但是又不是全标准的UART信号,最终信号输出波形如下: ![DMX512.jpg](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20240915/9696c37f9708c2025f59455eb093ec16.jpg) 由于DMX为不完全UART信号,调试该功能时遇到BREAK信号与UART信号如何切换的问题,BREAK信号通过IO口模式实现,然后又要切换至UART模式,调试很久,**发现驱动未实现IO口及UART释放功能**,后修改代码后,才能实现UART信号与IO口切换功能,部分代码实现如下: ```c static void serial_thread_entry(void *parameter) { char ch=0; int ret=0; memset(DMX_SendBuff, 0, sizeof(DMX_SendBuff)); //rt_device_close(serial); struct ifx_uart *uart = (struct ifx_uart *) serial->user_data; RT_ASSERT(uart != RT_NULL); //cyhal_uart_free(uart->config->uart_obj); // rt_pin_mode(TXD_PIN, PIN_MODE_OUTPUT); while (1) { // /* 从串口5读取一个字节的数据,没有读取到则等待接收信号量 */ // while (rt_device_read(serial, -1, &ch, 1) != 1) // { // /* 阻塞等待接收信号量,等到信号量后再次读取数据 */ // rt_sem_take(&rx_sem, RT_WAITING_FOREVER); // } /* 读取到的数据通过串口5错位输出 */ rt_device_close(serial); cyhal_uart_free(uart->config->uart_obj); rt_pin_mode(TXD_PIN, PIN_MODE_OUTPUT); rt_pin_write(TXD_PIN, PIN_LOW); rt_thread_sleep(2); rt_pin_write(TXD_PIN, PIN_HIGH); rt_pin_write(TXD_PIN, PIN_LOW); delay_us(200); cyhal_gpio_free(TXD_PIN); for(uint16_t i=0;i
config->uart_obj, DMX_SendBuff, &sizeof(DMX_SendBuff)) rt_kprintf("loop 0x%x\n", ret); rt_thread_mdelay(100); } } ``` **4. Demo效果及待优化问题** 经过一段时间的调试验证和摸索,当前实现的demo效果如下所示,后面还有很多需要优化的地方 [1595518772.mp4](https://club.rt-thread.org/file_download/a226a3ab837d048b) ![_cgi-bin_mmwebwx-bin_webwxgetmsgimg__&MsgID=537548967747930552&skey=@crypt_976bfce6_59bcc2bc9f33020e2415e27364ff8d4b&mmweb_appid=wx_webfilehelper.jpg](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20240915/6fadc5d9366df817988c686908556d27.jpg.webp) 待优化问题: 1. WIFI速率及交互协议完善 2. DMX信号输出与时序等 3. 整机稳定性及安全及防干扰方案等 最后感谢下这次活动举办方和赞助商,谢谢
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sgj245609615
这家伙很懒,什么也没写!
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