想知道DALI接口协议的详细内容，哪位帮帮忙啊！！

基于DALI 协议的智能照明系统设计

中文摘要:

数字可寻址照明接口(DALI) 协议是目前照明控制领域出现的新一代照明控制协议。文中介绍了DALI 协议的工作原理、系统组成结构及系统设计方法。使用PIC 芯片实现系统的硬件构架,定义了计算机与系统之间进行通信使用的命令编码,设计了系统应用软件和硬件接口驱动程序。

英文摘要：

DALI (digital addressable lighting interface) is a new international standard for lighting control systems. This paper describes the operation principle and design of a DALI system. The paper defines some command codings which are used to make communication between the system and a computer and it also describes how to construct a system based on the PIC MCU , design the application software and drive software for hardware.

0 引言

随着社会的进步和生活质量的提高,人们对于照明设备的要求已经不再满足于简单的开关控制,而需要一种节能、高效、 *** 作灵活的智能照明控制系统。目前常用的照明控制协议有很多种,其中数字可寻址照明接口(DALI) 协议以其开发成本低、系统开发难度小、易于扩展、实用性强等特点,显示出在智能照明控制领域中的强大优势。

1 DALI 协议

DALI 协议是用于照明系统控制的开放式异步串行数字通信协议。DALI 系统采用主从式结构,系统最多可以连接64 个从机单元,每个DALI 从机使用唯一的个体标识地址,该地址在系统初始化时设定,使用过程中根据需求可修改从机的地址从机单元最多可分为16 组(以组地址区分) ,每个从机可以属于几个不同的组,每组设备可以设定16 个场景。主机与从机之间使用两条信号线通信,数据采用曼彻斯特编码方式编码,信号上升沿表示“1”,下降沿表示“0”,通信速率为 1. 2 kbaud/ s。通信过程中主机使用两种不同的数据帧格式:发送帧(主机发送到从机) 和接收帧(从机发送到主机) 。 DALI 协议定义了用于实现系统功能的双字节指令集,指令分为标准指令和专用指令两大类。标准指令的第1 字节为地址字节,用于对DALI 从机的寻址第2 字节为命令字节,用来控制寻址得到的DALI 从机。使用标准指令,主控制器可以实现对DALI 从机的分组控制、调光控制、场景设定等功能。专用命令不包含地址字节,两字节内容都是命令码,使用广播方式发送,主要用来对DALI 系统进行地址初始化。

3. 1 主控器设计

主控制器采用PIC16F877 单片机作为CPU。 PIC16F87X系列单片机是美国Microchip 公司的高性能 8 位CMOS 微处理器。PIC16F877 共有5 个I/ O 端口, 分别是RA、RB、RC、RD、RE ,除了通用I/ O 功能外,这些端口还具有各自不同的专用功能,例如PWM 输出、计数器输入、外部电平中断、I2C 总线接口等。 PIC16F877 的专用寄存器和通用寄存器统一编址,共 368 个8 位宽的RAM单元(有些单元保留未用) 。系统主控制器由DALI 模块、RS2232 模块、显示控制模块、电源组成,系统结构如图1 所示。

3. 2 从机设计

系统中使用DALI 镇流器作为DALI 从机。DALI 镇流器由DALI、镇流器控制两部分组成。本系统使用 PIC16F877 作为DALI 芯片,UBA2104 作为镇流器控制器。PIC16F877 的EEPROM 中保存DALI 镇流器的参数,例如当前光强级别、镇流器上电光强级别、个体地址、搜索地址、随机地址、组标识、场景光强值、状态信息、版本号等。镇流器的各参数在系统初始化时由主控制器设定,镇流器收到初始化命令后,调用EEPROM 写 *** 作,将参数写入EEPROM,运行过程中根据需要可进行修改。PC16F877 的片内EEPROM 共有256 个字节,地址范围00H～FFH。从机的DALI 软件和主机的DALI 软件设计类似。不同之处在于主控制器接收到的DALI 数据是单字节数据,发送的是双数据从机接收到的是双字节数据, 发送的是单字节数据。因此,在软件设计方面,从机的 DALI 和主机的DALI 只在接收和发送的数据位数上有区别。从机DALI 硬件使用光电耦合的方法从DALI 总线上获取数据。光电耦合电路一方面隔离干扰,另一方面将逻辑信号转换为CMOS 电平。镇流器的PIC16F877 芯片接收DALI 传来的数据, 根据命令的不同,选择不同的处理调用(每个命令都有相应的处理程序) 。这些处理程序修改EEPROM 中的从机状态参数,将DALI 控制命令中的亮度等级转换成相应的脉宽调制(PWM) 信号输出,PWM信号经过阻容变换电路转换成0 ～ 10 V 的模拟信号送到 UBA2014 ,控制照明设备亮度。

4 结束语

本文介绍了使用PIC 单片机实现DALI 控制协议的软硬件设计,讨论了如何实现高可靠的智能照明控制,详细分析了DALI 协议的工作原理。

DALI是Digital Addressable Lighting Interface的缩写，意思为“数字可寻址照明接口”,目前最先进的数字调光技术,已作为国际调光的标准,DALI标准中定义的调光接口的硬件电气特性还有CPU的命令,所以每一个DALI调光镇流器中必须要有CPU接收DALI的命令,然后解码出PWM信号,再输到PWM调光芯片上,达到调节灯光的目的,这个协议比DMX复杂很多,而且针对每一种不同类型的灯光,DALI标准中都作了不同的标准描述. 如果不想自己写CPU程序,可以找方案商提供这样的已含有DALI解码的CPU,如CTT-YCP168X.

DALI不仅仅是调光镇流器,还有DALI 主机,DALI按键,DALI传感器等等,这样就可以全部不同类型的DALI设备组成一个系统,集中由一台计算机远程管理和控制灯,如下面这个SmartDALI系统图结构.

有需要资料[email protected]

1、 DALI控制信号的控制电平

DALI控制信号的控制电平如图3所示。

每个DALI电子镇流器的控制信号电流应不大于2mA，而每个DALI控制器的工作电流不应大于250mA。

2、 DALI电子镇流器

DALI电子镇流器的工作原理框图如图4所示，图中的实线表示功率信号，虚线表示控制信号和检测信号，其中的微控制器（CPU）是电路的核心。利用其中的EEPROM可以存储有关电子镇流器的工作状态信息。

采用图4所示电路结构的电子镇流器具有以上优点：

① 灯功率和灯丝供电电路分开，所以可以分别控制，从而可以改善灯的工作寿命。

② 电子镇流器的控制和有关控制信号处理都通过微控制器完成，减少了电路元器件数量，提高了电路工作可靠性，更好的控制精度和整个DALI电子镇流器的体积更小。

③ 更高的设计灵活性，仅需改变软件的设置（即修改EEPROM中的有关参数）就可以改变电子镇流器的工作状态，而无需改变硬件电路的有关参数。

④ 可以将DALI接口电路做在DALI电子镇流器电路中。

⑤ 可以报告有关电子镇流器的工作状态信息（例如灯故障）。

3、DALI电子镇流器的控制信息的产生

DALI电子镇流器的控制信息可以按以下的方式产生。

（1） 按手动的方式产生控制信息

① 开关、按钮或电位器。

② 红外线、按钮或电位器。

③ 连接到计算机的控制键盘，通过一定的程序控制。

（2） 按自动的方式产生控制信息

① 定时器/时钟。

② 运动检测器。

③ 光检测电路。

④ 数字信号输入/输出接口电路。

⑤ 计算机的控制软件。

目前，一般利用调节手动电位器的方法进行调光的应用较多，而红外线遥控方式省掉了控制信号连接线，具有使用方便和安装费用低的优点。

4、DALI电子镇流器组成的控制系统典型应用电路连接图

DALI 总线最多可以挂着64 台设备,同时含有16 个组和16 场景,并具有多个可设置功能的参数,就是这些参数的 设置使用DALI 应用更加灵活，更容易适应于不同的场合需求。

DALI电子镇流器组成的控制系统典型应用电路连接图如图5所示。

一个完整的数控调光控制系统应含可调光电子镇流器和用于转换来自每个电子镇流器工作状态信息的控制单元，并用它按一定传输控制协议传输控制信息。

实用中，照明光线既有灯光，也有日光，利用这个控制方案还可以实现室内照明的恒亮度照明控制，这在有日光照明的办公室、博物馆、展览大厅、大学、仓库、音乐厅、会议室、工作间等应用场合是很有实用意义的。

---