DMX512驱动方案-DMX512控制

DMX512解码及驱动ICUCS512联芯科（深圳）微电子地址：深圳市福田区车公庙安华工业区6栋301电话：[phone]传真：[phone]功能描述：UCS512是512差分并联协议LED驱动芯片，可选择1/2/3/4通道高度精恒流输出，并带解码转发功能，可通过DO口转换成单线归零码信号，直接控制我公司19及29系列IC，可转发192个通道数据。UCS512解码技术精准解码DMX512信号，可兼容并拓展512协议信号，UCS512对传输频率在200K-500K以内的DMX512信号完全自适应解码，无需进行任何速度设置，寻址可达4096通道。UCS512内置E2PROM，无需外接，同时支持在线写码，可通过地址写码线实现100米（点间距）*1024（UCS512级联点数）一次性在线写码。芯片提供4个耐压24V以上的可达60毫安的高精度恒流输出通道，并且藉由1个外接电阻来设定电流的输出大小。UCS512有PWM反极性降频输出功能，此功能适合外挂三极管，MOS管或大电流恒流驱动IC的应用。高端口刷新率，大幅提高画面刷新率。UCS512更可藉由将多组恒流输出接口短路以扩大电流驱动能力。它主要为建筑物装饰和舞台灯光效果LED照明系统而设计，适合于需要并接的LED照明系统，某一个芯片的异常完全不影响其他芯片的正常工作，维护简单方便。特性：l兼容并扩展DMX512(1990)信号协议；l控制方式：差分并联，最大支持4096个通道l独家自适应解码技术，对信号传输速率200K~500kbps的DMX512信号可完全自适应解码l内置E2PROM，无需外接E2PROMl内置485接口模块，无需外加485。l内置485模块具有差分信号分辨率高，差分输入阻抗大的优点，可大大加强带载能力l解码转发拓展功能，可通过DO端口拓展控制我公司19及29系列IC最大64个点（192个通道）。l单独的地址串联写码线，可一次性自动写码，支持先安装后写码方式l增强型在线级联写码方式，支持100米（点间距）*1024（UCS512级联点数）一次性在线写码l加强型写码线抗干扰设计，保护IC不会在强干扰或硬件故障情况下被误写码。lE2位置外发式写码，确保IC在任何情况下（如上电掉电，电源干扰）不会对E2误写码lE2地址码双备份模式，部分E2损坏也不影响地址码读取lPWM控制端将256级灰度经伽码校正为1024级灰度，我公司19及29系列IC也具有此功能，在灰度上可匹配。l画面刷新率2KHz以上l内置5V稳压管l输出耐压大于24伏特lR/G/B/W四位恒流輸出通道l外置输出恒流可调电阻，每通道电流范围3~60mA；l±1.5%通道间电流差异值±3%芯片间电流差异值l支持1/2/3/4组字段(slot)数据读取模式lPWM选择端可选择反极性降频功能，降频后端口刷新率为500HZl80nS输出通道迟滞，降低突波电流干扰l工业级设计，性能稳定应用范围：点光源，线条灯，洗墙灯，舞台灯光系统，室内外视频墙，装饰照明系统DMX512解码及驱动ICUCS512联芯科微电子ver2.2管脚图：脚位说明UCS512序号符号功能描述1GND地2~5RGBWPWM输出端口6REXT恒流反馈端，对地接电阻调整输出电流大小7PO地址写码线输出8DO解码转发通道，可控制我公司19及29系列IC9TST测试脚，内置下拉10PI地址写码线输入,内置上拉11A差分信号，正12B差分信号，负13PWM输出极性选择，一般悬空，接VDD后输出极性相反，同时端口刷新频率降为500HZ14PORT1字段选择，内置下拉15PORT0字段选择，内置下拉16VDD电源端，内置5V稳压管DMX512解码及驱动ICUCS512联芯科微电子ver2.2最大额定值（如无特殊说明，Ta＝25℃，Vdd＝5V）参数符号范围单位逻辑电源电压Vdd＋5.5～＋6.5V输出端口耐压Vout24V逻辑输入电压Vi−0.5～Vdd＋0.5V工作温度Topt−40～＋85℃储存温度Tstg−55～＋150℃抗静电ESD8000V额定输出功率Pd400mW推荐工作范围（如无特殊说明，Ta＝−40～＋85℃，Vdd＝5V）参数符号最小典型最大单位测试条件逻辑电源电压Vdd-5.5-V-高电平输入电压Vih0.7Vdd-VddV-低电平输入电压Vil0-0.3VddV-输出端口耐压Vout24V电气参数（如无特殊说明，Ta＝−40～＋85℃，Vss＝0V,Vdd＝4.5～5.5V）参数符号最小典型最大单位测试条件低电平输出电流Iol10--mAVo＝0.4V，DO，PO高电平输出点流Ioh10--mAVo＝4V，DO，PO输入电流Ii--±1µA差分输入共模电压Vcm12V差分输入电流Iab28uAVDD=5V差分输入临限电压Vth-0.20.2V0Vcm12V差分输入迟滞电压70mVVcm=0V差分输入阻抗Rin190KΩ输出管脚电流Isink60mAR，G，B，W（REXT对地电阻1500欧姆）高电平输入电压Vih0.7Vdd-VPI低电平输入电压Vil--0.3VddVPI电流偏移量（通道间）dIout±1.5±3.0%Vds=1V，Iout=17mA电流偏移量（芯片间）dIout±3.0±5.0%Vds=1V，Iout=17mA电压偏移量VS-Vds%dVds±0.1±0.5%/V1VVds3V电压偏移量VS-Vdd%dVds±1.0±2.0%/V4.5VVdd5.5VDMX512解码及驱动ICUCS512联芯科微电子ver2.2=5消耗功率PD400mW（Ta=25℃）热阻值Rth(j-a)80190℃/W开关特性（如无特殊说明，Ta＝−40～＋85℃，Vss＝0V,Vdd＝4.5～5.5V）参数符号最小典型最大单位测试条件传输延迟时间Tflz--300nsCl＝15pF，DIN→DOUT，Rl＝10kΩ下降时间Tthz--120μsCl＝300pF，OUTR/OUTG/OUTB数据传输率F500Kbps输入电容Ci--15pF-通信数据协议：UCS512数据接收兼容标准DMX512(1990)协议及拓展DMX512协议，数据传输速率250kbps至500K自适应解码。协议波形如下所示：芯片是AB差分输入的，图中画出的是A的时序波形，B与A相反。标号描述最小值典型值最大值单位比特率200250500Kbps位时间542usS起始位542usD0~D7数据位542usT2位停止位1084us1复位前标记01000000us2复位信号881000000us3复位后标记81000000us4字段（note1）554422us5字段之间的占01000000us6数据包的长度10241000000us7复位信号间隔40961000000usNote1：字段共11位，包括0起始位，8位数据位和2位停止位。其中0起始位是低电平，停止位是高电平，数据位中的数据是0，则相应的时间段是低电平;是1，则相应的时间段是高电平。0起始位，停ATS214325D0D1D2D3D4D5D6D76字段7DMX512解码及驱动ICUCS512联芯科微电子ver2.2接收说明：1.当AB线上出现复位信号时，IC进入接收准备状态。地址计数器清02.数据包中的第1字段是起始字段，其8位数据必须是“0000_0000”，该字段不作为显示数据用。用于显示的有效字段从第二字段开始，512数据包的第二字段是有效数据的第一字段。IC可自适应的数据传输频率是200K-500K。不同频率对应的字段时长不同，但不管传输频率是250K还是500K，只要确保所有有效字段的时长与起始字段的时长相同即可。3.IC根据其E2中地址确定截取512数据包中对应的字段。如芯片地址为0000_0000_0000则从数据包的第一有效字段开始截取，地址0000_0000_0001从第二有效字段开始截取。当芯片截取完自身需要的字段后，还要继续截取并转发192个字段。这些字段中的数据将在下一个复位信号来时按照归零码的协议转发。转发信号完全兼容我公司19和29系列IC。芯片自身使用多少字段，由PT1和PT0设置。PT1（内置下拉）PT0（内置下拉）模式及截取字段数003字段模式：截取3字段，分别对应R，G，B014字段模式：截取4字段，分别对应R，G，B，W102字段模式：截取2字段，分别对应RG，BW111字段模式：截取1字段，对应RGBW上表中1字段模式和2字段模式可以实现扩流的功能，如1字段模式中(一般为单色应用)，可将RGBW4个输出管脚并接使用，这时最大输出电流可达240mA。上述字段选择为数据转发及扩流情况下才需要，当不需要扩流且在点光源应用(无需转发数据)情况下，从单色到RGB三色应用时PORT0和PORT1都悬空即可。4.IC接收数据时，2个复位信号间隔不能小于4mS，即使并联点数极少的情况下，帧频也不能大于250HZ控制器发送数据注意事项1.对于标准DMX512(1990)协议来说，假如控制器的一个分端口接512个通道，也就是170个像素点，要达到刷新率是30Hz，那么每帧的时间宽度33.33ms，传输1bit的时间为4us，则有效数据时间宽度为88+4us*11bit*512=22.7ms，那么每一帧数据之间的时间间隔为33.33-22.7=10.63ms。在这时间间隔内数据线保持高电平，直到下一个复位信号。2.UCS512要求控制器每个数据包的复位信号码间隔不能小于4mS，即帧频最高不能高于250HZ，否则可能无法正常显示画面写码注意事项：1写码器上除写址接线端（PO）外应有AB接线端，写码时AB线须接在写码器AB接线端上，写码器的AB接线端在写码时保持A高B低的电平，IC须在A高B低的状态下方能正常写码。2.写码完成后，收到新地址码的IC驱动白灯按1HZ频率闪烁。但此时新写入的地址码尚未生效，所有新写过码的IC此时内部为同一地址，将IC断电后重新上电，新写入的地址码生效3.写码完成后先不要将AB线取下，应用写码器自带的专用测试程序进行测试，以确认写码是否完全正确4.写码器PO端口上的地址输入端线在写码完成后应从写码器上拔出，悬空并用绝缘胶布包裹，以免写码器失常时误写码。DMX512解码及驱动ICUCS512联芯科微电子ver2.2之间须共地，以防止过高的共模电压击穿IC，可用屏蔽层做共地线可靠连接多个IC节点，并在一点可靠接地，不能双端或多端接地。2.板上A线和B线至IC间串接的保护电阻须一致，并且板上AB线从焊盘至IC的走线方式须尽量一致3.AB总线应采用屏蔽双绞线，以减少干扰。用普通超5类屏蔽双绞线即可，但要注意购买铜线材质4.485总线中485节点要尽量减少与主干之间的距离，一般建议485总线采用手牵手的总线拓扑结构。星型结构会产生反射信号，影响485通信质量。如果在施工过程中必须要求485节点离485总线主干的距离超过30cm以上距离，建议使用485中继器作出一个485总线的分叉。如果施工过程中要求使用星型拓扑结构，应使用485集线器5.485总线随着传输距离的延长，会产生回波反射信号，如果485总线的传输距离如果超过100米，建议施工时在485通讯结束端处的AB线上并接一个120欧姆的终端匹配电阻输出恒流设置：R，G，B，W是恒流输出，最大可达60mA，不建议将电流设置为更大值应用。恒流电流值由REXT对地接的电阻来决定。电流公式：I=48/(250+Rext)（1）Rext=(48/I)-250(2)Rext是跨接在REXT脚和地之间的电阻，I是R，G，B，W端口输出的电流。例如：想得到30mA的电流，使用（2）式，Rext=（48/0.03）-250，最终得到Rext=13