DMX Demultiplexer

Mit diesem LeastCost Demux kann man bis zu acht DMX Kanäle in die äquivalenten 0-10V Signale konvertieren. Der maximale linearisation error liegt unter 20mV. Mit diesem Interface lassen sich bestehende analoge Dimmerpacks oder Lichteffekte in ein neueres DMX-System integrieren.

Ein DMX Demultiplexer besteht aus folgenden Modulen:

1    DMX Transceiver
1-8 Tiefpassfilter mit Levelshifter

DMX-Transceiver (Rev. 3.01)

Mit diesem Modul können DMX-Daten sowohl empfangen als auch gesendet werden. Obwohl die Schaltung recht einfach wirkt, empfehle ich den kompletten Selbstbau nur Hobbyelektronikern mit etwas Erfahrung.

Diese Schaltung ist durch die vollständige Anbindung des RS485-Wandlers für eine bidirektionale Kommunikation (RDM nach ANSI E1.20 oder proprietär) geeignet. Dieses Feature wurde bislang jedoch nur in sehr wenigen kostspieligen Geräten implementiert.

Da ein Lochraster-Drahtverhau für diese Schaltung zu unzuverlässig ist, sollte die Platine möglichst  übernommen werden. (Nähere Informationen finden Sie unter 'Resources'.) Wer nicht selbst ätzen möchte, kann eine fertige Platine in Industriequalität bei Embedded Projects erstehen.

Bauteile

Die Bauteilkosten für einen Transceiver liegen zwischen 6,50€ und 9,50€.

Wie man sieht, ist die Schaltung äußerst simpel. Die gesamte Ansteuerung erfolgt per Firmware innerhalb der MCU (IC1). Diese wird über den "ISP"-Port auf IC1 übertragen. Die Startadresse und besondere Optionen (falls vorhanden) stellt man über ADR ein. Die Leuchtdioden dienen als Statusanzeigen. Die Bauteile rund um IC3 sorgen  für eine glatte Betriebsspannung von 5V. Q1 und C1,2 werden für die Betriebsfrequenz von 8MHz benötigt. IC2 ist der RS485-Wandler, der der MCU die Kommunikation mit der Außenwelt ermöglicht. Über Spare können verschiedene Funktionsarten der Firmware fest gejumpert werden. Über A-Input kann ein analoger Schwellwert (z.B. zur Temperaturmessung) eingelesen werden.

An AC1&2 wird die Betriebsspannung von 9-12V ac oder dc angeschlossen. Die Versorgung sollte schon ein paar Watt haben, um sämtliche Module zuverlässig versorgen zu können.

Die Verbindung des Transceivers mit dem DMX-Bus erfolgt gemäß der nächsten Grafik:

Eine Anleitung zum Programmieren und zur Quarzselektion des AVRs finden Sie unter 'Resources'.

Nach dem Anpassen der fuse bits sollte die Demultiplexer-Firmware auf den DMX-Transceiver übertragen werden. Dieses Programm wertet die nächsten acht Kanäle nach der Startadresse aus und generiert daraus hochfrequente PWM-Signale.

Filter und Shifter

Ein PWM-Signal gelangt über R1 auf den positiven Eingang des OpAmps (IC1A) und wird von C1 auf seinen Mittelwert geglättet. Die Rückkopplung erfolgt über den Spannungsteiler R1,R2, so dass die 0-5V am Eingang auf 0-10V am Ausgang verstärkt werden. C2 sorgt dafür, dass Reste der PWM nicht mitverstärkt werden. Für meinen Testaufbau habe ich den "Wald-und-Wiesen" 4fach OpAmp LM324 genommen. Jeder andere sollte sich allerdings genauso gut eignen. Falls der LM324 übernommen werden soll, kommen +12V an Pin4 und GND an Pin11 gegenüber. Durch größere Werte von C1 und R1 kann der Ripple weiter verringert werden.

Debugging

Beim Hochfahren sollte die ErrorLED leuchten. Eine Änderung der relevanten DMX-Kanäle wird mit einem Blinken der grünen LED quittiert. Ein Fehler wird durch Blinken der ErrorLED angezeigt:

Pattern		Fehler	Lösung
	Blinken	Es liegt keinerlei Signal am Transceiver an.	Transceiver mit DMX-Bus verbinden.
	Doppelblinken	Das Signal wird nicht als DMX erkannt. Es werden nicht alle benötigten Kanäle empfangen.	D+ und D- am DMX-Anschluss vertauschen. Mehr Kanäle senden oder kleinere Startadresse wählen.