Doe-het-zelf-domotica

Het nieuwe tweaken

Dmx

Dmx

Medium: bedraad

Ondersteund door: Domotiga IP Symcon Loxone OpenHab Domoticz Fibaro Homecenter Homeseer HomeWizard Vera Zipato

Dmx is een eenvoudig serieel communicatieprotocol dat in de licht- en evenemententechniek wordt gebruikt. De standaard is gebaseerd op rs-485 en vindt zijn oorsprong in de jaren tachtig, toen lichttechnici een oplossing zochten voor de wildgroei aan analoge en digitale protocollen die werden gebruikt om het toenemende aantal dimmers bij evenementen en producties aan te sturen. De oude analoge stuursignalen, zoals 0-10V, konden ook niet goed uit de voeten met de toen gloednieuwe bewegende lichten.

Een dmx-controller verzendt met een bepaalde frequentie maximaal 512 kanaalwaarden met een resolutie van 8bit over een dmx-lijn. De verversingssnelheid waarmee de kanaalwaarden worden uitgezonden is maximaal 44Hz bij een vol frame, maar kan hoger zijn als er minder dan het maximumaantal kanaalwaarden verstuurd moeten worden. De refreshrate was voldoende voor vloeiende fades van gloeilampen. In moderne led-verlichting passen hoogwaardige led-drivers interpolatie toe om vloeiende fades met een analoog gevoel te produceren. Om installaties mogelijk te maken waarin meer dan 512 kanalen nodig zijn, kan een controller verscheidene dmx-universums aansturen. Elk universum is gekoppeld aan een eigen bus.

Dmx wordt vooral toegepast voor lichtsturing, waarbij de waarde van een kanaal bijvoorbeeld de intensiteit van een kleur vertegenwoordigt. Ook ingewikkeldere apparaten, zoals moving heads, kunnen via dmx aangestuurd worden. Dergelijke apparaten gebruiken naast kanalen voor de intensiteit van de primaire kleuren bijvoorbeeld kanalen voor de x- en y-positie van de beweegbare kop en een kanaal voor de vorm van het filter voor de lamp. Bij toepassingen waarvoor een resolutie van 256 waarden onvoldoende verfijnd is, worden twee kanalen gecombineerd om tot een 16bit-resolutie te komen.

Door dmx gestuurde lichteffecten in een club

Elektrisch kunnen er op één dmx-lijn in theorie 32 apparaten aangesloten worden. Volgens de standaard gebruikt de bus een vijfaderige kabel met xlr-connectoren, maar in de praktijk worden er vaak drie-aderige kabels toegepast die ook worden gebruikt voor geluidstechniek. De robuuste robuuste xlr-connectoren zijn goed bestand zijn tegen het herhaaldelijk op- en afbouwen van apparatuur . Als compact alternatief worden er ook wel utp-kabels met RJ45-connectoren ingezet. De maximale kabellengte is zo’n vierhonderd meter. De dmx-standaard voorziet niet in communicatie over ip-netwerken. Artistic Licence Engineering ontwikkelde een vrij te gebruiken implementatie van dmx over ip genaamd Art-Net. Inmiddels is Art-Net uitgegroeid tot pseudostandaard.

Hoewel de nieuwste revisie van de dmx-standaard mogelijkheden kreeg voor bidirectionele communicatie en foutcorrectie, worden deze mogelijkheden in de praktijk niet benut. Het protocol is daardoor niet betrouwbaar genoeg voor kritische toepassingen. Als een ontvanger mis telt, zal hij de waarde van een ander kanaal aannemen. Omdat de kanaalwaarden voortdurend ververst worden, werkt het protocol voor lichtsturing prima als de bus eenmaal storingsvrij is aangesloten.

Chinese driekanaals-dmx-dimmer van 35 dollar

In domoticatoepassingen is dmx vooral interessant voor het aansturen van dimmers en led-drivers voor rgb-verlichting. Zelfbouwers kunnen er vergelijkbare effecten mee bereiken als met een Philips Hue zonder beperkt te worden tot het assortiment van een bepaalde fabrikant. Zelfbouw kan ook goedkoper zijn. Een losse rgb-powerled en een heatsink om de led te koelen kosten maar een paar euro en kunnen met wat huisvlijt in een armatuur verwerkt worden. Voor de koppeling met een domoticaserver zijn er usb- en ethernet-interfaces (op basis van Art-Net) verkrijgbaar. Ook zijn er interfaces voor EnOcean, knx en Wago-plc’s.

Er is een groot aanbod van redelijke betaalbare dmx-apparatuur voor de hobby- en semiprofessionele dj. Deze categorie producten is bedoeld voor gebruik in uitgaansgelegenheden en op podia, en heeft als nadeel dat de form-factor doorgaans nogal lomp is. Er zijn ook compacte led-drivers verkrijgbaar die zijn gemaakt voor toepassing in de lichtarchitectuur, bijvoorbeeld om een gevel of entree spectaculair uit te lichten. Deze drivers lenen zich beter voor gebruik in huis. Door via dmx gestuurde led-drivers te gebruiken om led-verlichting te dimmen, bespaar je je de ellende die velen zich op de hals halen met het dimmen van leds via generieke dimmers en led-drivers. Normale led-drivers kunnen niet altijd overweg met een dimmer, wat resulteert in ongewenste effecten zoals knipperende leds.

Dmx in de praktijk: het domoticasysteem van Femme

“Mijn domoticasysteem gebruikt dmx voor het dimmen van halogeenverlichting en filamentlampen, en het aansturen van led-drivers. Ik ben sinds 2005 bezig met led-verlichting. Naast het lage energieverbruik zijn voor mij de belangrijkste voordelen de form-factor en de mogelijkheden van kleuren-leds. Tien jaar geleden deed ik al de eerste pogingen om mooie kleurenverlichting te creëren door led-slangen in een koof te verbergen en die per kleur in- of uit te schakelen. Toen ik in 2007 een huis kocht dat ik volledig liet strippen, besloot ik het beter aan te pakken en kwam ik bij dmx terecht als protocol voor lichtsturing. Dit was nog ver voordat Philips Hue en klonen daarvan op de markt kwamen.

In eerste instantie keek ik naar complete armaturen van fabrikanten die zich richten op podium- en gevelverlichting, maar al snel kwam ik erachter dat led-verlichting net zo makkelijk zelf gebouwd kan worden met led-strips en aluminiumprofielen of losse powerleds in aangepaste of zelfgebouwde armaturen. De vloerspots op de deel van mijn huis bestaan uit pvc-pijpjes met een diameter van 110mm die zo'n 15cm verdiept in de betonvloer liggen. Hierin liggen ronde heatsinks waarop warmwitte leds en rgb-leds zijn gemonteerd. De vloerspot wordt afgedekt met op maat gemaakte ring van roestvrijstaal en een diffuus glasplaatje uit een tuinlamp van Intratuin.

Zelfbouw rgb-led-verlichting

Mijn huis is een T-boerderij met vertrekken die deels open zijn verbonden. Zo kun je vanuit het achterhuis de nok en de eetkamer in het voorhuis zien. Met behulp van de input van bewegingsmelders regel ik automatisch de lichtintensiteit in ruimten waarin niemand is, maar die wel een zichtlijn hebben. Zo komen de ruimtelijke kwaliteiten van mijn huis tot hun recht zonder dat er veel energie wordt verspild. Behalve twee halogeenlampjes en enkele filamentlampen met een E27-fitting heb ik geen verlichting in huis die gebruikmaakt van een standaardfitting.

Dmx-gestuurde led-drivers

De installatie bestaat uit een stuk of vijfentwintig led-drivers die via dmx aangestuurd kunnen worden. De drivers werken op 24V gelijkstroom en zijn verdeeld over zes groepen die ieder een voeding hebben met een vermogen van 240W. De voedingen worden met solid state relais geschakeld via de digitale uitgangen op een Wago 750-881-plc. Op die manier kan ik drivers helemaal uitzetten, maar heb ik niet voor elke driver een voeding nodig. Het totale vermogen van de leds achter de drivers is zo'n 30 procent overgedimensioneerd ten opzichte van de voeding, omdat in de praktijk nooit alle kleuren voluit branden. De drivers worden aangestuurd via php-scripts vanuit mijn domoticaserver die op IP Symcon draait en in verbinding staat met een Enttec ODE ArtNet-interface. Via een achtkanaals-dmx-splitter krijgt elke ledgroep een schone kopie van het dmx-signaal. De splitter zorgt ervoor dat ik groepen kan uitschakelen zonder dat dit invloed heeft op de kwaliteit van het dmx-signaal in andere groepen. Ik gebruik drivers uit de LinearDrive DC-, PowerDrive DC- en EcoDrive DC-series van EldoLed. Goedkoop zijn ze niet, maar ze genereren wel mooie geïnterpoleerde fades en zijn compact. Ook kleurovergangen die tientallen seconden duren zijn zeer vloeiend ondanks de beperkte kleurdiepte van 8bit per kanaal waarop ik de drivers aanstuur.

Dankzij dmx ben ik vrij in de verlichting die ik wil gebruiken zonder afhankelijk te zijn van het assortiment van een bepaalde fabrikant. Ik wil ook niet vastzitten aan onhandige form-factors als E27. Ik moet wel zeggen dat het moeilijk is gebleken om mooi warm wit licht te creëren met rgbw-leds, dat doet Philips Hue (of een gezellig gloeidraadje) beter.”

Prijsindicatie

Om aan de slag te gaan met dmx heb je een usb- of ethernet-interface nodig. Ethernet is wat flexibeler en biedt bijvoorbeeld de mogelijkheid om lampen op een smartphone via dmx-apps zoals Luminair te bedienen. Dmx kan niet ingezet worden voor het uitlezen van sensors. Een prijsindicatie voor een complete installatie ontbreekt daarom. Wel hebben we twee compacte, door dmx gestuurde rgbw-led-drivers van de Nederlandse fabrikant EldoLed in de prijsvergelijking opgenomen. De doe-het-zelver kan hiermee zelf kleurenverlichting bouwen. Voor het aansturen van power-leds is een driver nodig die een constante stroomsterkte levert. Led-strips werken op een constante spanning.

Switches en generieke dimmers zijn goedkoop verkrijgbaar via winkels die studio- en podiumapparatuur leveren. Zo heb je voor 68 euro al een switchpack waarmee maar liefst zestien uitgangen geschakeld kunnen worden. De kwaliteit van de goedkopere dmx-producten is wel twijfelachtig. Dit uit zich in enorme prijsverschillen tussen hobby- en professionele apparatuur.

Prijsindicatie dmx (exclusief server)
	Basisbenodigdheden	Prijs
Controller met usb-interface	Dmx4all Usb-dmx Stage-profi MK3 Xlr3	€ 119,-
ArtNet-controller (ethernet)	Dmx4all ArtNet-Dmx Stage-profi 1.1	€ 184,-
	Actoren
Schakelactor	Elation DMX-16-SW 16-kanaals dmx switch	€ 68,-
Dimmer	Eurolite EDX-4R 4-kanaals dmx-dimmerpack	€ 85,-
Led-driver (const. stroomsterkte)	EldoLed EcoDrive 45D (45W, 200-1400mA, 4-kanaals)	€ 85,-
Led-driver (constante spanning)	EldoLed LinearDrive 180D (180W, 5-24V, 4-kanaals)	€ 68,-
	Complete installatie
Kleine / grote installatie	Producten niet veelzijdig genoeg voor complete installatie.

Samengevat

Dmx is evenals 1-Wire een protocol dat een beperkt doel dient, in dit geval lichtsturing. De doe-het-zelver kan met behulp van dmx zelf kleurenverlichting bouwen en putten uit een enorm assortiment aan apparatuur voor studio- en podiumgebruik. Dmx kan goed gecombineerd worden met andere domoticasystemen.

Pluspunten Veel semiprofessionele podiumverlichting verkrijgbaar voor gunstige prijzen Geschikt voor snelle lichteffecten en fading Eenvoudig en robuust protocol Geschikt voor lange kabelafstanden Interfaces voor EnOcean, knx en plc's

Minpunten Eenzijdig gericht op lichttechniek In de praktijk unidirectioneel Hardware voor podiumgebruik heeft vaak lomp formaat

Meer informatie en praktijkervaringen over dmx vind je in het topic Digital Multiplex: lichtsturing via DMX .

• Volgende pagina 13. Gpio en Raspberry Pi of Arduino