毕业设计---演播厅舞台灯光控制系统论述

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1、演播厅舞台灯光控制系统论述 1 绪论 1论题的目的及意义 演播厅舞台灯光控制系统广泛的应用于演播厅，剧场，体育馆，歌舞厅等场 所。随着经济的发展，各类节目在演播厅的制作数量陆续增加，制作规模不断扩 大，灯具的投入，给节目带来精彩、刺激的效果，给荧屏送去绚烂、感慨的情调。 介于灯光效果对演播员的外观形象，场厅的布局，会场的气氛有着很大的影响， 这就要求控制系统对现场机械灯的移动能够灵活准确的控制。 许多旧式控制台并 不能兼顾太多控制，而且逻辑功能较慢，操作起来需要多个步骤才可完成，导致 工作效率减低，另外亦由于需同时使用多部控制台，占据了大量的活动空间，十 分不便。 本设计用集成电路加 LED

2、显示实施的最优化控制系统可以极方便的控制 100 个以上的舞台用机械灯的上升、下降、左旋、右旋、上旋、下旋、聚焦、散 焦八个动作，满足了演播室灯光控制的需要。由于集成电路体积小、可靠性高、 调试方便、使用方便，并且 CMOS 数字电路具有功耗低，速度高，成本低，高 噪声容限等优点。 2.方法及设计步骤 首先对目前国内演播厅舞台灯光控制系统做一了解、对100个以上舞台控制 做出最优控制方案，然后利用学到的知识，参考资料、文献、基础和专业书籍做 出有数字电路LED显示的演播厅舞台灯光控制系统控制台的集成电路的设计， 本论文设计过程如下： （1） 分析设计要求，确定总体方案 根据系统设计任务，分析所

3、要设计电路的总体功能，并将总体功能划分为若干单 元功能块，了解它们之间的相互关系，确定总体方案和电路原理框图。 （2）分析单元电路的功能，确定单元电路，选择器件 总体方案是由能完成特定功能的单元电路组成的， 通过仔细分析单元电路的性能 指标和工作原理，设计出单元电路的结构形式；确定它们相互之间的连接关系， 电平转换和接口，并查阅了相关资料，选用合适器件。 单元电路的设计主要是根据其类型（组合电路还是时序电路） ，将其逻辑要 求用真值表、状态表、逻辑表达式等表示出来。由于集成电路的功能单元电路很 多，所以要选择恰当的集成器件来实现某些逻辑功能，这样就省去了很多单元电 路的设计工作，而主要考虑如何

4、利用集成器件构成数字电路装置。 演播厅舞台灯光控制系统论述 2 1 控制系统控制台的基本功能及工作原理 1.1 演播厅舞台灯光控制系统台的基本功能 图1.1 控制台示意图 演播厅舞台灯光控制系统控制台如图1.1所示。 演播厅舞台灯光控制系统控制台的基本功能特点如下： （1） 能实现100个以上机械灯的上升、下降、左旋、右旋、上旋、下旋、聚 焦、散焦八个动作 （2） 所选中机械灯号数码显示 （3） 要求动作进行时LED灯指示 （4） 能与可编程控制器有效连接 此控制系统采用单+5V电源供电，内部电路所需脉冲不需要单独脉冲产生装 置，在选择机械灯同时直接产生动作脉冲，可有效防止误动作产生，可靠性强

5、。 与PLC的连接采用了光电耦合器作为接口电路，提高了系统的可靠性。 1.2 1.2 演演播厅舞台灯光控制系统控制台的设计原理播厅舞台灯光控制系统控制台的设计原理 控制系统的框图如图1.2所示。 演播厅舞台灯光控制系统论述 3 图1.2 系统原理框图 当我们需要某机械灯动作时，首先通过键盘输入信号，信号经编码器进行编 码。由于输入的数字为09，所以我们采用10线4线编码器。信号经编码器编 码以后，分为两路。一路要送至译码显示电路显示，供控制台控制人员核对，另 一路通过光电隔离送至PLC控制器。 因为我们设计的为100个以上三位数字的输入 电路，我们要依次输入三位数字，因此我们需要三个寄存器构成

6、移位寄存器，来 完成信号的储存和传送功能。当我们输完三位数字并核对正确后，按“确认”键 来选中需要动作的机械灯， 如果输错时按 “取消” 键， 然后重新输入。 当按了 “确 认”键后，我们再按所需要完成的动作信号相应的按纽以后，机械灯开始动作。 从上面的分析，我们可以知道，控制系统控制台主要有三部分构成，即机械 灯号选择控制电路，信号储存传送电路和动作控制电路三部分。从第二章开始， 我们将详细介绍各部分的设计过程。 演播厅舞台灯光控制系统论述 4 2 控制系统机械灯选择电路的设计 2.1 键盘输入部分 键盘是我们最常用到的标准输入设备，这是为了“人机”对话而设置的。 在这里我们采用普通接触式34行列式的小键盘。键盘电路以串行方式工作。每 按下一个键，则在相应的时间段，输出脚出现一个低电平脉冲，根据该脉冲出现 的位置，就可以判断出哪一个键被按下。它正常工作需要的电源为+5V电源。系 统根据键盘信息进行功能控制：如1，2，确认，取消等等。键盘的示意图如图2.1 所示。 图2.1 键盘示意图 2.2 编码器的设计