JS 杂志上的传感器 1687 - 7268 1687 - 725 x Hindawi出版公司 10.1155 / 2016/9721820 9721820 研究文章 RS485数字影院系统图像传感器 金 Eunju 1 康 Seokhoon 2 李 Sangsoon 3 吴 魏 1 S / W高科技研究中心 仁川国立大学 406 - 772 119 Academy-ro, Yeonsu-gu仁川 韩国 inu.ac.kr 2 嵌入式系统工程系 仁川国立大学 406 - 772 119 Academy-ro, Yeonsu-gu仁川 韩国 inu.ac.kr 3 计算机工程系 Gachon大学 1342 Seongnam-daero, Sujeong-gu Seongnam-si Kyunggi-do,凭借461 - 701 韩国 gachon.ac.kr 2016年 16 11 2015年 2016年 21 01 2015年 19 03 2015年 16 11 2015年 2016年 版权©2016 Eunju金等。 这是一个开放的文章在知识共享归属许可下发布的,它允许无限制的使用,分布和繁殖在任何媒介,提供最初的工作是正确的引用。

激活各种设备使用RS485,中继器通常使用。在当前数字影院系统,每个设备控制与RS485混合RS485和DMX512。然而,今天的电影装备数以百计的4 d椅子和环境董事,这几乎是不可行的遗留系统来控制。为此,本文设计并实现了一种新的系统使数以百计的4 d椅子和环境董事同时控制利用RS485网络拓扑及其中继器。建议的方法是在实时评估系统性能测试Paessler路由器流量记录仪(PRTG)在Windows环境。仿真结果表明,该测试系统支持4 d椅子和他们的运动与RS485同时操作。

 1。介绍

数字影院表示使用数字技术将和现在的电影与电影的历史使用( 1]。电影可以通过互联网和硬盘驱动器或致力于网络或卫星连接或光碟如蓝光光盘( 2]。数字电影提出了采用数字放映机,而不是传统的电影放映机。因此,数字电影不同于HDTV(高清电视)和不依赖于采用SD或高清电视标准( 3]。一般来说,数字影院的决议是由水平像素计数,通常2048×1080(或2.2像素)4096×2160(或8.8像素)。数字电影技术是增强在2010年代早期,大多数的世界各地的影院已经转移到数字 4]。

四维(4 d)电影是一个娱乐营销的术语表示系统先进形式的三维(3 d)与物理财产发生电影戏剧与电影[操作 5]。的成就进行了4 d电影可能包括灯,风,雨,和振动。4 d的座位可能振荡或电影中移动几英寸( 6]。其他一些影响包含水喷雾,空气喷射,腿和背部备忘录。此外,霍尔效应可能包括雨、烟,闪电,和气泡,气味可以考虑4 d的效果。由于生理效应是昂贵的实现,4 d电影通常在定制完成剧院娱乐、主题公园等。的一些例子4 d电影“地球中心之旅”和“阿凡达”,提出了与4 d电影院版本( 7]。

最近,研究融合电影制作和电影放映技术被广泛研究。Analog-type数字式剧院,剧院正在改变和数字式戏剧的兴趣增加了4 d型剧场收益率现实,3 d电影没有提供( 8]。一个3 d影院是给观众一个三维的效果与偏振眼镜等特殊的眼镜( 9]。此外,面向未来的4 d影院帮助观众尝试特殊效果影响五种感官,如风能、蒸汽、椅振动,气味,和特殊照明( 10, 11]。

在传统的4 d数字剧院,一个环境系统产生设备控制器夯击系统和设备的控制器的感知现实的分离( 12]。,DMX512协议是用来控制夯击和RS45采用图像传感器来控制动作,椅子上设备和环境生成设备( 13]。为此,必须意识到两种类型的控制器来控制每个设备,通常他们导致能耗高和复杂的通信线路( 14]。此外,同时控制所有个子设备精确、很难实现( 15- - - - - - 17]。因此,需要一个稳定的设备控制器系统可以控制所有实时的精确个子设备和提供autoinspection和校准操作。

在本文中,提出了基于RS485图像传感器的数字影院系统。系统设计集成运动基地,椅子上设备,和其他环境渲染设备以及照明下RS485通信形象。本文组织如下。部分 2介绍了4 d设备控制系统。该系统在部分说明 3。部分 4提供仿真结果和结论讲话中描述的部分 5。

 2。提出了设计 2.1。图像编码

数字电影架构利用JPEG标准实现实时解码器。由于通信流量和存储成本,帧间如视频压缩编码可以更好的选择电影。然而,也有一些原因,我们选择了JPEG:

没有全球标准RGB压缩与30位或更多。

Intraframe编码方法仍然是重要的因为他们支持视频编辑。

JPEG标准更容易编辑。

JPEG解码器是更可靠的错误条件。

因此,我们使用JPEG数字影院系统。

 2.2。实时解码器

译码器能够实现实时减压以更高的速度每分钟3 g像素使用并行的方法。译码器由两个电路模块:对PC / LINUX部分GbE接口和如JPEG2000解码器。四个董事会建立在PCI-X-bus 8 M像素处理24帧的36位RGB彩色图像。可以改变如RGB颜色标准,YCbCr或HSV。

 2.3。4 d设备控制系统

4 d设备控制系统为数字影院的环境渲染工作。调查4 d设备控制系统,我们测试了一些特征包括椅子振动、风、蒸汽,气味,特殊照明,和喷雾的硬件配置。我们还测试了LED照明、风扇和在各种环境渲染设备振动。

RS485图像传感器只允许多个连接各种大师,给半双工通信,两个电线是发送方和接收方的剥削。分配给每个设备的ID。如果发送数据“1”大师大师” 米 同时,“所有设备接收数据。然而,其他设备除了大师” 米 “忽略数据一旦他们意识到数据不适合他们。表 1显示了RS485图像传感器协议的数据配置表。

环境参数。

设备 起动器 分隔符 参数 儿童权利公约
1 2 3
1 (STX) 2 3 4 5 6 7 12
LED照明
实际价值 0 x02 0 x4c 0 x45 0 x44 0 ~ 60000 0 ~ 255 0 ~ 255
意义 开始 “L” “E” “D” 身份证上 ID下来 类型预订 1 ~ 255年的数据
风扇
实际价值 0 x02 0 x46 0 x41 0 x4e 0 ~ 60000 0 ~ 255 0 ~ 255
意义 开始 “F” “一个” “N” 身份证上 ID下来 类型预订 1 ~ 255年的数据
运动
实际价值 0 x02 0 x4d 0 x4f 0 x54 0 ~ 60000 0 ~ 255 0 ~ 255
意义 开始 米 O T 身份证上 ID下来 类型预订 1 ~ 255年的数据

传统研究执行模拟LED照明、风扇和振动的各种环境渲染设备并显示实时数据传输的准确性。尽管先前的研究学了RS485数据传输图像传感器,这些研究并不能完全提供环境呈现设备的全面了解,运动,和椅子设备。为了缓解这个问题,我们对RS485图像传感器和设计验证数据传输数字影院系统能够提供所有的环境渲染设备,运动,和椅子设备。

 3所示。提出了数字电影系统的配置

让我们考虑传统的数字影院系统的结构。

步骤1。

主要个人电脑支持基于以太网的网络和站点之间的连接。使用4 d系统界面如图 1,整个系统的控制。

传统的数字影院系统。

 步骤2。

这个阶段是网络服务器,监控设备。此外,网络服务器之间转换数据主要个人电脑。

 步骤3。

这是最后一步,属于物理层设备。RS485通信工作,旨在扩大。然而,电影有成百上千的4 d椅子;因此兼容现有系统是一个大问题。在我们的系统中,我们使用RS485总线网络拓扑和中继器来控制数以百计的4 d椅子和环保产品。

图 2显示该数字影院系统配置。当一个数据文件中输入一个媒体服务器,驾驶控制器通过RS485图像传感器每个设备提供数据。每个设备提供环境渲染效果。

数字影院系统的配置。

 3.1。数字影院系统的设计

数字影院系统的驱动控制器激活环境渲染设备同步与屏幕显示以及设备等安装在椅子上运动基地。数字影院系统的驱动控制器可以安装在自动方式通过触摸屏和收益率测试操作。

 3.2。协议RS485图像传感器的定义

定义RS485图像传感器协议,我们考虑运动,同时椅设备和环境设备。为此,我们使用分隔符每两到四个字节来区分运动,椅子上设备,和环境设备命令。我们还定义了一个协议,考虑到环境和椅子上设备的可伸缩性。每个设备的基本功能是编码为一个特定参数命令集。当一个命令传递给每一个设备,它定义激活操作。12字节的命令是由包括115200个基点,8位数据,1停止位,奇偶校验位和0。考虑 (1) 年代 T X + 年代 e p 一个 r 一个 t o r 年代 3 b y t e + v 一个 r 我 一个 b l e 7 b y t e + C R 。

基于( 1),命令设置如表 2。

为环保设备强制指令集。

设备 分隔符 内容
LED照明
实际价值 0 x4c 0 x45 0 x44 颜色、亮度和时间调整LED照明灯
意义 “L” “E” “D”
闪光灯照明
实际价值 0 x53 0 x54 0 x52 亮度、闪烁速度和保持时间调整闪光灯
意义 “S” “T” “R”
加热器
实际价值 0 x48 0 x45 0 x54 加热器的温度
意义 “H” “E” “T”
风扇
实际价值 0 x46 0 x41 0 x4e 风速的风扇
意义 “F” “一个” “N”
雾
实际价值 0 x46 0 x4f 0 x47 成雾雾度的机器
意义 “F” “O” “G”
窗帘
实际价值 0 x43 0 x54 0 x4e 窗帘的开放程度
意义 “C” “T” “N”
闪光
实际价值 0 x46 0 x4c 0 x53 调整闪光灯的亮度和行动
意义 “F” “L” “S”
地面LED照明灯
实际价值 0 x55 0 x4c 0 x44 颜色、亮度和运动地面LED照明
意义 U l D
天花板上的LED灯
实际价值 0 x52 0 x4c 0 x44 天花板的颜色、亮度和运动LED照明
意义 R l D
移动光
实际价值 0 x4d 0 x56 0 x4c 移动的光色,操作时间,闪烁速度,移动速度,位置调整
意义 “M” “V” “L”
实际价值 0 x4d 0 x56 0 x4c
意义 “M” “V” “L”

数以百计的椅子和连接服务器,我们设计RS485中继器。这是确保隔离信号之间的通信的稳定性和能够发挥最好的通信状态通过嵌入式单片机。设计系统可能共有4通道;1每个通道的输入信号是reoutput后通过SN75176隔离。

 3.3。信号处理

多个控制器执行分配多个信号处理在各种设备中,场效应晶体管(FET)董事会控制,权力检查控制、多点控制单元(MCU)的监控,提高稳定性。控制器主要分为单片机,电机单片机,并监控单片机来实现相互监督和帮助。单片机主要负责信号处理和检查编码信号,数字输入/输出信号。此外,主单片机产生脉冲宽度调制(PWM)信号提供了一个适当的驱动信号的炉膛温度。

场效应晶体管的董事会是由电动机控制的单片机。它停止运动基地和可能的错误报告主单片机当一个错误警报。监控单片机监督权力和其他单片机的监控。信号由单片机监控整个系统的安全具有重要意义,可以调整电源系统。电动机和监控单片机的操作序列图所示 3。

框图单片机的电机和监控操作。

图 4显示该数字影院系统。一步 1是主要的电脑支持基于以太网的网络和站点之间的连接。一步 2网络服务器,能够监控设备。一步 3是物理层,由设备、RS485和设备之间的威吓。在本文中,我们提出一个方法与中继器是免费的网络上的问题即使4 d椅子数量的增加。图 4显示改善数字影院系统。

提出了数字影院系统。

 3.4。RS485中继器的设计

使用中继器只有当网络具有相同的结构,和他们属于物理层。我们设计了RS485通信中继器对多个系统。它至少可以连接到数以百计的4 d椅系统和服务器,这确保绝缘之间的通信信号的稳定性。系统有4个渠道;每个通道的输入信号是通过SN75176孤立和输出。

 4所示。实验结果

模拟改进数字影院系统必须控制数以百计的4 d的椅子和一个运动基地完全通过RS485图像传感器同时操作。因此,我们的模拟测试通过安装100 4 d椅子下相应的运动基地。显示在表的硬件环境 3。软件环境的操作系统(OS)是Windows 8,我们使用的程序设计语言c++。采用网络环境是Windows 8-based Paessler路由器流量记录仪(PRTG)模拟器。

模拟的环境。

类型 硬件规格
4 d的椅子 (我)席位:2人
(2)低音扬声器力量:直流24 V
(3)低音扬声器数量:6 Ea
附件(iv)影响:喷水1集
(v)空气喷涂1集
(vi)振动器1套
(七)腿备忘录1集
(八)框架材料:钢
(九)覆盖材料:面料
(x)座椅材料:聚氨酯
(十一)配件:杯座
(十二)侧盖的材料:木材
(十三)重量:40公斤
(十四)包括线、软管和连接器
4 d运动基地 (我)维度( W × D × H ):1260×670×450
(2)权力:220伏交流电±10%,50/60 Hz,马克斯。1000 W
(3)运动范围:距= Max。6度
(iv)滚= Max。6度
(v)胀= Max。44毫米
(vi) 3自由度(自由度)
(七)影响配件:腿备忘录1集
(八)体重:50公斤

在前面的工作,4 d椅,运动,空气喷射,喷水,振动视为个人经验。然而,在这项研究中,我们排除了集团的经验和只考虑个人的经验,也就是说,4 d椅子和运动。表 4显示了4 d环境设备参数设置椅子和运动。环境引导设备参数表中设置值 4和作为一个元数据存储图像文件。主屏幕图像数据运行在左和右同时产生3 d效果。数据传输是根据时间除以同步和异步连接位置的发射和接收。同步数据传输等非字符块单元的框架。换句话说,数据是由预定数量的发送方和接收方之间的字符串,格式的数据包。异步传输是出于非字符单元模块发送信息。同步传输字符同步方法,位同步方法,帧同步方法。在本文中,我们使用字符同步系统中最可靠的同步处理。面前我们调整字符添加STX阻塞并添加ETX结束时显示开始和结束的传输数据。

设备对环境参数值。

设备 起动器 分隔符 参数1 参数2 参数3 参数4 参数5 参数6 参数7 儿童权利公约
1 (STX) 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
概念
实际价值 0 x02 0 x4d 0 x4f 0 x54 0 - 80000 XX XX XX XX XX 0 - 255
意义 开始 米 O T ID ID 类型 类型 类型 类型 类型 数据
4 d的椅子
实际价值 0 x02 0 x53 0 x4f 0 x4c 0 - 80000 XX XX XX XX XX 0 - 255
意义 开始 年代 O l ID ID 类型 类型 类型 类型 类型 数据

运动的椅子和环保生产设备设定的参数值表 4所示年检和说。我们的系统始于STX的原因是,我们采用字符同步系统的稳定高速处理。通知开始和结束,字符同步系统增加了STX到前面和ETX传输数据的结束。

从主屏幕可以发现15个千兆字节的电影文件是通过100 Mbps接口传输到接收机的中继器。这证实了4 d运动和椅子时正确操作的服务器和每个设备节点信息正确地传播没有损失。图 5显示过渡电动机转矩和电机功率M1, M2, M3。M1电机功率为280 W。基于仿真,我们运动基础结构进行设计和制造。图 6显示了选定的3自由度运动模拟基本维度。

(a)过渡电机力矩M1, M2, M3。(b)过渡的电机功率M1, M2, M3。

模拟3自由度运动基本尺寸的选择。

 5。结论

最具代表性的有形个人经验因素4 d影院椅子4 d和4 d影院,和动手椅子,运动基地,空气注入,水喷雾,振动也可以元素。在传统的研究中,只有个人经验讨论了4 d元素。摘要RS485网络拓扑,数以百计的4 d席位,和环境的实现是为了控制使用RS485的中继器。仿真结果表明,改进后的数字影院系统是专为4 d椅子,发现操作条件下准确地通过RS485没有交通。

 利益冲突

作者宣称没有利益冲突有关的出版。

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