正確地照亮舞台需要技巧。 當形狀和顏色正確組合在一起並在一組中流動時，它會創造一種感官體驗，使舞台上的其他一切都脫穎而出。 為此，需要進行大量協調。 演出時，可能有幾十個甚至上百個光源。 確保它們一起順利工作需要知道如何連接許多不同種類的電子設備。 DMX-512 在燈光行業並不是什麼大秘密。
DMX-512 協議幾乎可以被所有市售的自動化燈具用來相互通信。 使用不同的控制器，您可以使用這種數字“語言”控制各種燈光。
更多基於以太網的標準使得在設備和網絡基礎設施（Art-Net 和 sACN）之間發送 DMX-512 數據成為可能。 照明控制系統製造商大量使用 DMX-512，因此使用現代自動化燈具的任何人都需要了解如何在燈具和控制台中使用 DMX-512。
什麼是DMX512？
DMX512 是一個控制燈光的系統，但它也可以控制其他東西。 “Digital Multiplex”從名字本身就告訴你它是如何工作的。 就像時隙一樣，構成協議大部分的數據包告訴哪些設備應該獲取數據。 換句話說，沒有地址，也沒有關於它的信息。 在這種情況下，地址由數據包所在的位置決定。
實際上，這個過程很簡單。 您可以使用 5 針 XLR 連接器和平衡線對中的接口（參考電壓為 0 V）進行電氣連接。 您可以將字節和位發送到 250,000 bps 的串行端口。 RS-485標準是一種電氣接口。
需要注意的是，《DMX512》中的“512”也非常好記。 這個數字表明一個數據包最多可以包含 512 個字節的數據（發送了 513 個字節，但第一個沒有使用）。 一個包可以容納 DMX 宇宙中的所有信息。
如果每個燈具僅支持單一顏色的基本調光，如白光，那麼單個數據字節可以控制燈具並提供多達 255 個亮度級別，從關閉（零）到完全打開（255），這意味著您可以控制 512 個設備。
用於紅色、綠色和藍色燈具的典型 RGB 控制方案需要三個數據字節。 換句話說，您只能控制 170 個 RGB 設備，因為一個數據包（以及 DMX 宇宙）只能容納 512 個可用數據字節。
DMX 的歷史
在 DMX 512 之前，舞檯燈光製造商使用範圍廣泛的專有和不兼容的電線類型，這造成了很多混亂和額外的佈線。 然後創建了 DMX 512 標準。
美國戲劇技術學院（USITT）於512年製成DMX 1986，512年USITT DMX 1990/1990問世。
另一方面，現代 DMX512 是由娛樂服務和技術協會 (ESTA) 製作的。 1998年，ESTA開始向美國國家標準協會（ANSI）發送DMX512。 ESTA 在 512 年對最新版本的 DMX2008 進行了更改。
DMX 控制基礎
您可以使用字母“DMX”查找“數字多路復用信號”。 因為它可以使用 512 個通道，它通常被稱為 DMX 512。RGB 燈具有三個不同的“通道”或顏色。 如果您想到 RGB 燈，您可能會更好地理解什麼是“通道”。 一個DMX世界最多可以控制512個單色燈或170個RGB燈。 使用 DMX 解碼器/驅動器，每個燈具都會收到一個唯一的 512 宇宙 DMX 地址，然後設置您的照明場景以使用這些地址。
什麼是 DMX 地址？
通道是 DMX 地址的另一個名稱。 如果您想分別運行多個燈具，則需要為每個燈具提供一個唯一的起始地址，該地址不屬於任何其他燈具的通道組。
• 地址，也稱為起始地址，告訴您燈現在調到哪個頻道。
• 燈具的設置由DMX 特性控制，DMX 特性是一個通道或一組通道。
一些 DMX 燈具有一個 DIP 開關，可以讓您更改默認的出廠地址。
什麼是宇宙？
在 DMX 世界中，有 512 個控制台輸出通道。 當您看到所有 512 個可能的世界後，您可以前往下一個世界並從頭開始。
根據控制台的不同，“1.214”或“a.214”可用於描述光在第一個宇宙中的位置。 一些遊戲機將第二宇宙編號為 513 到 1024。
在燈光控制台的背面，您可能會看到帶有“Universe 1”、“Universe 2”、“DMX A”和“DMX B”等字樣的標籤，來自 DMX universe 的信號通過這些連接器離開。
每個世界都需要自己的 DMX 電纜，它們不能放在一起。 不要指望光會關心宇宙的存在，甚至不知道它們是什麼。
對一盞燈來說，所有的世界看起來都“一樣”，在任何一個世界中它所需要的只是一個 DMX 信號。 如果您沒有將燈泡連接到正確的世界，它們將無法按照您希望的方式工作。
DMX 512 的局限性是什麼？
除了一些小問題，DMX 是控制燈光的好方法。 單根DMX線最多可連接32台設備。
當 DMX 信號通過您的燈時，它會變得越來越弱。 隨著時間的推移，你將無法指望它。 標准說 32 盞燈是理想的數量。 根據許多因素，該數字可能略低於 32 或遠高於 16。 為了安全起見，不要使用超過 XNUMX 盞燈。 如果您需要解決需要爬梯子或使用電梯才能到達高天花板的網絡問題，請讓您的團隊保持小規模並非常小心。
即使 DMX 信號可以傳播到 1800 英尺，任何超過 500 英尺的東西都令人討厭。 DMX 信號可能會變得不穩定，具體取決於鏈接的燈光數量。 如果您的信號開始變差，您可以通過拆分信號並使其更強來快速修復它。
什麼是 DMX 分裂和增強？
您可以購買 DMX 分路器，也稱為 DMX 光分路器或 DMX 中繼器。 如果你的燈比單個菊花鏈可以處理的多，但還沒有填滿你的宇宙。
每個分離器的輸出可以將數據發送到多達 32 個設備，為您提供更多選擇。 這是將 DMX 信號分成多條線的唯一方法。
如果您嘗試使用無源拆分（Y 型電纜）擴展您的 DMX 信號，您將遇到問題。
這是一種被動分離，因此在具有兩者的夾具的輸出側同時使用 3 針和 5 針連接會導致問題。 使用 3 針電纜進入夾具，使用 5 針電纜離開它以減少所需的適配器數量。
同樣重要的是要記住，您有時可能會遇到無法與其他部件一起使用的硬件。
一些便宜的燈具在丟失數據時可以進入自動模式。 這些廉價裝置發出的信息對其他裝置而言並不總是正確的。 這不應該發生在你的節目中間。
DMX 分配器可以將每盞燈放在一條線上，使其不受其他燈的影響。 您應該始終隨身攜帶其中之一，因為您永遠不知道什麼時候可能需要它。
什麼是 RS-485？
RS-485 標準是一種連接電子設備的方式。 它的三根線中的一根是接地或 0V 參考，另外兩根用於以平衡方式發送信號。 在這條有線總線上，有不止一個設備的空間，但 DMX 照明系統只使用一個主設備和一個從設備。
因為照明可以由多個部分組成，每個照明單元可以有兩個 RS-485 連接。 從控制器到菊花鏈中另一個照明設備的一個連接充當 RS-485 從設備，另一個連接充當 RS-485 主設備。
目前，將只研究一個主設備和一個從設備（通常是照明控制器設備）。
A 和 B 有時被稱為同相和反相，或簡稱為“+”和“-”（但如果您這樣稱呼它們，請不要將它們與直流電源連接器混淆！）。 這兩條線發送異相信號並構成平衡信號。 當一根信號線與 0V 參考線相比處於高電壓時，第二根信號線將處於低電壓，反之亦然。
串行通訊
通過串行通信，一個字節的數據以八位字符串的形式發送，中間有一個起始位和一個停止位。 第一位始終為 0，這意味著一個位的周期才剛剛開始。 使用 DMX 時，設置為邏輯 1 的兩個位稱為“停止位”。
算上第一個位，八個字節，加上最後兩個，一共是十一位。 你需要稱它為框架。 每個位長 4us，因為幀每秒發送 250,000 次（有時稱為 250,000 波特）。
DMX協議詳情
DMX 協議通過串行總線發送數據包開始動作和一組幀。 預期的行為是啟動數據包，發送 513 幀，然後等待（空閒）一段時間，然後再次啟動該過程。 請記住，並非所有 DMX 控制器都可以理所當然地發送 513 幀。
DMX頻道
在最基本的層面上，DMX-512 是一組稱為“通道”的數據集。 “宇宙”有時被用來描述所有這些渠道。 “宇宙”中的所有通道加起來有 512 個。傳統上，每個通道都是銀河系中的一顆不同的恆星。 但在具有更複雜燈具的現代照明系統中，每個 DMX 通道通常連接到自動照明燈具的另一部分。
每個通道可以有一個介於 0 和 255 之間的值。首先，DMX-512 只控制最基本的調光器，因此每個通道的 0-255 值用於管理燈的 0-255 輸出。 通過這種方式，用戶可以更改多個戲劇效果燈的亮度。 DMX 通道現在用於控制自動燈具和其他娛樂設備上的亮度、平移和傾斜等功能。
一個 DMX 宇宙可以被認為是一組 512 個通道。 每個 DMX Universe 可以有 256 個可能值之一（255 加 1 為 0）。
使用通道控制照明
每種類型的自動照明燈具都需要為其預留 DMX 宇宙的特定部分。 使用此範圍的通道，您可以更改燈的每個部分（通常在 12 到 30 個通道之間）。 亮度由 DMX 系統的第一通道控制，而搖攝和傾斜分別由第二和第三通道控制。
每盞燈都有自己的 DMX 起始地址，它告訴我們它將從 DMX 世界中的哪個通道開始獲取命令。 燈具的內部菜單通常用於更改 DMX 起始地址。
用戶必須首先“修補”照明控制台，為每個燈具提供唯一的 DMX 地址。 既然控制台和燈光可以相互交流，那麼各種魔法都可以發生。 控制台編碼器可以選擇一個燈，更改它的一些設置，然後保存更改。
儘管控制台的輸出通常以人類可讀的值顯示顏色、強度、位置等方面的明確信息，但這些數字總是會轉換回一組 DMX 通道及其相應的值。
需要 DMX-512 與燈通信，因為它發送重要的控制數據。 在替代 DMX-512 協議之前，每個從事照明工作的人都必須了解 DMX-512 在行業中的使用方式。
硬件層
由於燈光間距離舞台較遠，DMX512常被遠距離使用。 當周圍有電磁噪聲時，如果可以從更遠的地方接收到信號，信號就會傳得更遠。 這一點，以及 DMX 通常用於有大量電噪聲的地方。 這就是為什麼選擇 RS-485 作為它的最佳協議的原因。
要弄清楚這些信號的含義，您需要能夠分辨數據線 (D+) 和相反的數據線 (D-) (D-) 之間的區別。 我們稱其為“差分信號”，因為我們正在測量差異。 這樣兩個信號之間的差異保持不變。
像 RS485 這樣的差分信號往往會在兩條信號線上拾取大約相同數量的噪聲。 通過能夠分辨這兩種信號之間的差異，可以進行遠距離通信。 DMX 標準規定最長距離不應超過 1,000 英尺，但 RS-485 的額定距離為 4,000 英尺。
儘管大多數 DMX 數據是通過 XLR-5 電纜發送的，但也使用支持 DMX 的 XLR-3 電纜。 對於 RS-485，您只需要三根線：地線、Data+ 和 Data-。 這三行經常被使用。 為了為未來可能的增長做準備，必須添加一對額外的數據線，因此製作了 XLR-5 電纜。
包結構
沒有奇偶校驗和兩個停止位的異步串行數據以 250 kbit/s 的速度作為 DMX 數據發送。 因此，時鐘的一位或滴答聲需要四秒鐘才能發送。 數據包結構很好，它以一個很長的 BREAK 開始，期間只發送嘈雜的數據。
下一個峰值稱為休息後標記，只持續很短的時間 (MAB)。 接下來是起始碼 (SC)，它作為 11 位串行幀發送，數據值為 0x00。 有一個低位，一個八位數據字節，和兩個高位。 起始代碼中的更多信息還可以顯示數據包中的 DMX 數據類型。
Start Code 0x17 表示文本數據包，而 Start Code 0xCC 表示遠程設備管理數據包。 在 Start Code 之後，其餘的 DMX 數據以 512 幀的形式發送，這些幀都是相同的。 這些幀稱為 SLOT（RGB 值、CMY 值、伺服位置、煙霧機壓力等）。
每幀之間顯示的幀間標記時間 (MTBF) 最長可達一整秒。 數據幀之後是另一個可以持續一秒的 MTBP。 但它們很少用於保持幀速率穩定。
數據解碼
設備如何知道要調入哪個數據包時隙？ 您可以使用 DIP 開關為 DMX 燈具選擇第一個數據插槽。
之後，夾具將偵聽所選數據槽的數量。 例如，如果我們選擇插槽 12 作為起點，簡單的 RGB 調光器將佔用插槽 12、13 和 14，並根據這些通道的信息進行調諧。 DMX 裝置應在第二個停止位上將其插槽計數器加一，這會告訴微處理器下一幀開始時數據進入哪個插槽。
因此，您可以在發現分隔和標記時重置計數器。 您可以在不同的時間重置，因此 DMX 數據包不必填滿所有 512 個插槽。 但是每個燈具所需的空間數量限制了您可以在單個 Universe 中安裝的燈具數量。
遠程設備管理（RDM）
應使用使用 DMX 協議的遠程設備管理方法 (RDM) 來查找有關燈具的信息。 RDM 起始代碼 (0xCC) 和協議想要與之交談的燈具 ID 在 DMX512 數據包中發送。
在放開數據線之前，控制器將等待響應。 如果控制器出現故障，它可能會在一定時間後重試或放棄並繼續前進。 當您剛開始進入一個神秘的宇宙時，RDM 是了解每個燈具可以做什麼的好方法。
DMX 512 的網絡拓撲結構是怎樣的？
DMX512 網絡的設置類似於菊花鏈，多點總線連接多個節點。 在 DMX512 網絡中，將有一個主控制器和 0 到多個從設備。 控制調光器、煙霧機、搖頭燈和其他可使用 DMX 的設備網絡的燈光控制台是主從設備的示例。
每個從設備都有一個 DMX 輸入和一個 DMX 輸出或吞吐量連接器。 控制器的輸入通過 DMX512 電纜連接到第一個從屬設備，第一個從屬設備的輸出通過另一根電纜連接到菊花鏈中的下一個從屬設備。
DMX 物理層——連接器和電線
8 位二進制數據用於通過屏蔽雙絞線網絡發送數字數據。 在 0 到 255 之間，8 位信息可以存儲 256 個不同的值。 在二進制中，數字範圍從 00000000（零）到 11111111（一百萬）(255)。
EIA-485-A 標準和DMX512 幾乎相同，但DMX512 對EIA-485-A 標準做了細微的改動。 可以按照 EIA-485 電壓電平標準發送二進制數據。
在 DMX512 系統中，總線最長可達 1200 米，但只能連接 32 個節點（3900 英尺）。 當 DMX 網絡有超過 32 個節點時，需要 DMX 分配器來防止網絡變得太大。
最初的 DMX512 標準要求使用五針 XLR 電連接器 (XLR-5)，母連接器用於發送，公連接器用於接收。 八針模塊化（512P8C，也稱為“RJ-8”）連接器可用於不需要經常插拔設備的固定係統，而不是原來的 DMX45 連接器。
在 XLR 和 RJ-45 都不起作用的地方允許使用其他形狀係數的連接器。 但這僅適用於將永久安裝它們的區域。
如何避免 DMX 陷阱？
如果沒有辦法發現和修復錯誤，採用總線架構的菊花鏈數據網絡注定會失敗。 大多數安裝問題都可以追溯到電纜太短或太差，或者電磁干擾（干擾和靜電放電）。
這是一個列表以獲取更多信息。
1. 獲取 DMX512 測試單元。 如果您想發現並修復錯誤，這是必須的。
2. 使用正確的電纜是必不可少的。 對於 DMX512，使用平衡麥克風線路佈線不是一個好主意。
3. 在插入之前檢查每根電纜以確保其完好無損。
4、配合三芯DMX512接收機使用時，支持反相五芯XLR轉三芯XLR轉接線。
5. 確保您已在接收器上設置接地引腳。 使用連續性測試儀或萬用表確保 PIN 1 和機箱之間的連接沒有斷開。 在設備和鏈條的其餘部分之間放置一個 DMX 隔離器，以保持鏈條運行。 機箱唯一應該連接的是控制台的輸出地。
6. 正如第六點所說，使用好的橋樑。 任何不安全的連接都可能被破壞。
7. 分離DMX連接。 如果您的最終設備沒有端接功能，您將需要一個端接插頭。
8. 了解您將獲得多少 DMX 流量，如有必要，使用線路驅動器或分離器。 保持 DMX512 運行井井有條的最簡單方法是使用分離器。 您還應該將每個設備品牌連接到以端接器結尾的分離器的單獨支路。
9：想想你現在的地址是如何設置的。 請務必記住，有些燈的 DIP 開關設置與大多數燈不同。
10. 不要在電源和調光器負載電纜旁邊佈設 DMX 電纜。
11. 確保在使用前閱讀產品說明。 沒有人因為閱讀手冊而受傷。
什麼是菊花鏈？
由於DMX燈可以串成一條鏈，一個DMX通道最多可以控制32盞燈。 因此，一個燈具的輸出最多可以連接到另一個燈具的輸入 32 次！ 因此，您可以在不使用巨型控制器（或出現瘋狂的佈線情況）的情況下控制更多的燈。 請記住，對一串 32 盞燈進行故障排除可能很複雜。 這可能具有挑戰性，尤其是在現場表演期間，然後對燈光較少的連鎖店進行故障排除。
排除常見的 DMX 問題
在惡劣的室外環境中使用 DMX 時，必須解決 DMX 控制問題並不罕見。
以下是修復它的方法：
- DMX 是否關閉？ 儘管許多人認為您不需要終端電阻。 即使對 DMX 網絡進行微小的改動，如添加電纜，也可能導致系統崩潰或產生隨機影響。 調光器閃爍或燈光在本應平穩穩定時抖動等效果。
- 電線狀態如何？ 終止可能更容易擺脫這些影響。 如果一對數據中只有一個損壞，DMX 可能仍然以某種方式工作。 如果燈具的控制器壞了，您可以使用跨接電纜將其直接連接到 DMX 線上。 如果它現在可以工作，那麼接線就是問題所在。
- 事情是否按預期進行？ 許多事情都會損壞 DMX 接收器，但雷擊經常發生。 如果設備通過可靠的電纜直接連接到可靠的 DMX 源但不響應 DMX，則可能需要維修。
- 硬件對 DMX 的支持程度如何？ 能上高速嗎？ 根據DMX512標準，DMX信號的時序屬性可以在很寬的範圍內設置。 並非每個設備都能處理所有時間範圍。 要解決此問題，您可以更改 ETC 產品的輸出速度以使用較慢的設備。 ETC 產品的當前陣容適用於 DMX 輸出速度最大（默認）、快速、中速和慢速。 如果您的 DMX 設備在直接連接到可靠的 DMX 輸出時仍然出現錯誤，請嘗試降低 DMX 輸出的速度以查看問題是否消失。 有關 DMX 速度的更多信息，請參閱 [DMX 速度] 文章。
DMX512的優缺點是什麼？
在許多情況下，DMX 設置可能會有幫助。 它可能會對您的燈光秀的外觀產生很大影響，但也有一些限制。
DMX 的問題之一是它需要更多的佈線。 更多的佈線需要更多的時間來設置。 提前計劃獨特的燈光秀需要更多時間。 在活動期間調整燈光也需要更多時間，這可能是個問題。 您可能需要更多人來運行照明系統，因此在製定預算時請記住這一點。
設備附帶的聲光序列有可能。 聲音到燈光的安排可能看起來比您自己編程的任何東西都要好。 DMX 不能用於控制效果不佳的燈光。
DMX 的眾多優勢之一是它適用於多種燈具類型和品牌，因此您可以對它們進行編程以執行相同的操作。 您可以換掉默認的，通常製作不當。 您自己的一些燈具附帶的圖案可以使房間看起來更好，並以更有創意的方式使用燈光。 搖頭燈或掃描儀可以製造可以以特定方式指向的聚光燈。
為了更容易控制燈光，當一首節奏較慢的歌曲開始播放時，它們會隨著音樂一起播放，並且計算機附帶的大多數程序都會凍結，能夠將歌曲或表演的情緒與燈光秀相匹配。 在歌曲開頭打開頻閃是為觀眾改善表演效果的絕佳方式。
藝術網
Art-Net 是一種免費的通信協議。 Artnet 使用 UDP 通過 Internet 發送 DMX512-A 燈光控制協議和遠程設備管理 (RDM) 協議。
[1] 它讓“服務器”和“節點”（例如智能燈泡）相互通信。
Art-Net 協議是基於 UDP 的 DMX512-A 協議的簡單實現，用於以太網等私有局域網。 它用於通過網絡發送數據以控制燈光。 節點可以“訂閱”“發布者”節點，例如，節點 A 和 B 可以訂閱節點 C。 其他管理功能包括查找節點、更新節點控制參數和發送時間碼。 也可以發送和接收有關燈光的信息（C 將單播信息到 A 和 B）。
dmx512 控制中的 KNX 系統信息
KNX 是一種開放標準，可以讓不同的家庭自動化系統更輕鬆地相互通信和協同工作。
- KNX 讓您可以控制各種自動化的創新功能、設備和活動。 在您的家中或企業中，快速可靠。
- KNX 系統非常靈活，可用於多種類型的建築物。 您可以將其用於單戶住宅、大型公寓大樓和辦公室。
- 照明設計和功能控制對於提高設施運行效率至關重要。 它可以節省能源成本並保護環境。
- 由於 KNX 照明系統靈活且潛力巨大，因此可以幫助節省大量資金。 它可以節省能源成本，也可以減少碳排放。
- 改變音樂的音量或燈光的亮度具有相同的效果。 這兩個動作都沒有改變氣氛。
- 您可以在室內打造溫馨誘人的空間，在室外營造迷人的燈光秀。 您還可以創造舒適的工作和生活場所。您可以對燈進行編程，使其在特定時間打開和關閉，以使建築物或家庭更安全。
- 您可以使用移動設備和自動化功能從遠處控制您的燈使用的能量。
常見問題
總結
DMX 燈光系統成為舞檯燈光的標準。 它可以使用數字信號進行控制和通信。 1986年，美國戲劇技術學院（USITT）提出。 他們設計了它，以便可以協調舞台或佈景上的不同燈光一起工作。
最常見的 DMX 控制器有 512 個通道，每個通道都可以在 0 到 255 之間改變亮度。要使其正常工作，您需要了解它的工作原理。 您還需要了解在通過任何給定通道發送數據之前需要採取的步驟。 為此，您需要了解系統的基礎知識。 一個系統，例如如何定位單個燈具或製作一組靠得很近的燈具，例如移動頭封裝或 LED 拼接面板陣列中的燈具。
一旦了解了基礎知識，您就可以嘗試不同的選擇。 您還可以製作您的照明方案。 經過一些練習後，您將能夠像專業人士一樣控制燈光。
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