DMX512

DMX512是一個數字調光協議，應用它能夠對舞台、劇場、演播室等場所的調光器及其他的控制設備進行數字控制，適用於一點多點的主從式控制系統，其互連形式採用了多點總線結構，不存在信息通路阻塞問題，其連線簡單，可靠性高。

雖然燈光控制系統已發展到網絡化控制系統，但DMX512信號系統仍是目前應用最廣泛的系統，即使是大型的網絡化燈光控制系統，控制的末端仍然大量採用DMX512信號控制方式。

DMX512協議適用於一點對多點的主從控制網絡系統。根據DMX512數據傳輸速率的要求以及控制網絡分散的特點，其物理層的設計採用RS-485總線收發器，總線用一對雙絞線實現調光台與調光器的相接。RS-485總線採用平衡發送和差分接收，接收靈敏度高，而且抗干擾的能力強，信號傳輸距離可達1000m。如果調光器距離調光台過遠，可使用放大器或者信號分離器以增強信號。DMX512協議採用總線型結構，但數據都是從調光台到調光器單向傳送，因此不存在各個調光器之間爭奪總線使用權而導致信息堵塞的現象。 ^[2] 

隨着數字技術及計算機技術的應用和普及，出現了電腦調光台，並先後出現了D54、AVAB、CMX、PMX、EMX等模擬及數字通信協議。由於以上協議標準是各生產廠家各自的協議標準，因而它們之間的兼容性不好，設備之間的相互通用存在問題。後來，為了解決各個廠家設備通用性的問題，美國劇場技術協會（United State Institute for Theatre Technology，USITT）於20世紀80年代初制定了DMX512協議。DMX512協議是一種數字多路複用（Digital Multiplex，DMX）協議。協議制定後，經過修改，USITT於1990年將DMX512協議更規範，形成了DMX512-1990。目前幾乎所有的燈光及舞台設備生產廠商都支持此控制協議，作為廣泛採用的數字燈光數據協議，DMX512-1990也成為燈光控制的國際標準。

DMX512協議的統一使得各廠家的設備可相互連接，兼容性大大提高。同時，由於DMX512協議採用串行方式傳送數字信號，控台與設備之間只要一根信號線即可，大大簡化了控制枱與設備之間的連接線 ^[2]  。

DMX512協議對於數據的傳輸速率有一定的要求，典型的傳輸速率為250kbps，其對應的每個比特位的持續時間為4us，每個數據幀的時長為44us，並且協議也規定每個DMX512數據包一次最大支持512幀數據的傳輸。DMX512數據包的格式如下圖1所示。

DMX512協議規定數據包從傳輸必須按照規定的格式和傳輸波特率進行，一個完整的DMX512數據包的格式由一個MTBP信號、一個BREAK信號、一個MAB信號和一個SC信號，以及後面的數據幀組成。其分別的含義如下：

（1）MTBPMTBP（Mark Time Between Packages）標誌着一個完整的DMX512數據包的發送完畢，同時也是下一個數據包即將開始是標示位，高電平有效，表示當前傳輸線處於空閒狀態，沒有數據傳輸。

（2）BREAKBREAK是一個DMX512數據包的啓示控制信號，對應着一個數據包結束後的復位階段，復位完成後接着應該發送下一包的數據。協議規定BREAK的信號為低電平有效，並且持續時間不小於兩個DMX512的數據幀的長度，即88us。

（3）MABMAB（Mark After Break）是一個數據包開始發送的標識，由於每一個數據幀的第一個位為低電平，故為了區分BREAK的低電平和數據幀的起始位的低電平，加入了MAB信號。協議規定了MAB的典型持續時長為8us，即兩個位的時間，高電平有效。

（4）SC（Start Code）SC即起始碼，它和一個普通的數據幀一樣，但是它的8位數據位均為零，標示數據包中數據幀的開始。 ^[1] 

與其他協議相比，DMX512協議具有以下特點：

（1）信號是基於差分電壓進行傳輸的，抗干擾能力強；

（2）採用RS-485總線收發器，信號可以進行長距離傳輸；

（3）數據刷新快，不論調光器的輸出是否需要改變，主機都必須發送控制信號，數據幀與數據幀之間的時間小於1s，如果調光器在1s內沒有收到新的數據幀，便可知數據已經丟失；

（4）實現簡單，不需要專門的硬件設備支持 ^[2]  。

在使用DMX512信號時需要注意的幾個問題。

①隨時攜帶一個便攜式DMX512信號測試儀非常有用，它能夠隨時檢查系統中出現的錯誤，迅速找到問題部位，及時排除故障，保證燈光控制系統的正常運行。

②使用合格的信號線能夠大大減少工作中的麻煩，根據DMX512協議標準的要求，選用符合規格的雙絞屏蔽線來製作信號線，決不能使用音頻線來代替。圓柱形插頭芯線的正確連接也要引起重視。在實際工作中，有許多故障都是因為信號線的斷裂和信號線接頭的脱焊以及線號的錯誤連接等問題引起的，因此，在使用前查一下信號線的通斷和芯線的相位，能達到事半功倍的效果。

③使用三芯DMX512圓柱形插頭時，特別是在使用五轉三或三轉五信號轉接線時，一定要特別注意，使用前要仔細瞭解設備對信號相位的技術要求，及時改正錯誤的信號連線。

④檢查受控設備和DMX512圓柱形插頭的地線連接問題，根據DMX512標準規定圓柱形插頭的1號芯和受控設備1號線都不允許接殼，只允許控制枱DMX512輸出口的1號線與其底盤連接。因此，在連接好控制系統的信號線後，要用測試儀或萬用表檢查1號線是否有接殼問題，一旦查出要立即排除，否則就可能因設備外殼意外帶電對信號系統造成損壞。

⑤在同一個控制枱上控制不同型號的電腦燈時，由於各生產廠商的設備會有所區別，混裝使用時容易產生問題，因此，最好在它們之間安裝隔離放大器，將不同型號的電腦燈隔離使用。另外，在租用其它公司的電腦燈或其它設備時，最好在不同公司的設備之間安裝隔離放大器，這一點也很重要。

⑥注意將電腦燈的供電電源，與演播室或演出場所其它用電設備（如硅箱及大功率燈具等）的供電電源分開使用，否則極易產生因其它用電設備超載而造成的對電腦燈的損壞。

⑦要牢記在信號連接線的最末端加接120Ω終端電阻，根據DMX512信號協議的要求，在每一串信號鏈的末端都要連接終端電阻，以形成控制迴路的“閉環”，因此，在實際工作中，要多準備幾個終端電阻。

⑧注意DMX512系統的“單元負載”問題，使每個輸出口的“單元負載”不能超過32個，必要時增加信號分配器。另外，根據我們的經驗，從控制枱或分配器到最末端受控設備的信號線長度要小於200m，才能有較好的控制效果。

⑨注意地址碼的正確設定，特別是在使用電腦燈時，要清楚每個電腦燈的通道數和地址碼的設定方法，有些電腦燈（如美國的HIGHEND和意大利的SGM）有其特殊的地址碼設定方法，要特別引起注意。

⑩在敷設DMX512信號線纜時，要儘量避免與電源電纜線和燈線平行近距離敷設，以減少電源和調光硅箱對控制信號的干擾 ^[3]  。