基于dali协议的总线式消防应急灯的设计

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1、基于DALI协议的总线式消防应急灯的设计吉林省消防总队技术处李贵仁吉林博安消防设备有限公司慕剑波摘要本文介绍了按照GB17945—2000规定，以DALI协议为通信手段的总线式消防应急灯具的设计。并详细介绍了DALI协议，和应急灯具的软硬件设计。具备通信能力的特点使这种灯具的维护简便，最终实现系统可靠性的提高。关键词：DALI通信可靠性TheBusSnoopingFireEmergencyLuminaritesDesignBaseonDALIProtocolAbstractThedesignweintroducedisaccordingtothenat

2、ionalstandardofGB17945-2000.It’sabussnoopingfireemergencyLuminaritesbaseonDALI(DigitalAddressableLightingInterface)protocol.TheDALIprotocolandthedesignofhardwareandsoftwareweparticularintroduced.Thecharacteristicofcommunicationsmadeiteasytomaintenance,andimproveditsreliabilityfi

3、nally.Keywords:DALIcommunicationreliability1引言消防应急照明和疏散指示标志已被广泛安装使用在各类建筑中，在建筑内发生火灾时给现场人员提供疏散照明，成为建筑消防系统不可缺少的重要组成部分，其性能好坏直接关系到该建筑中人员的生命安全。总线式应急灯因其具有通信能力，突出优点是维护方便，能实时反映出每个灯具的状态，因此系统可靠性远大于一般应急灯具。DALI（DigitalAddressableLightingInterface）是由IEC929所规范的数字式可寻址照明接口和协议。具有可靠性强、开放性好、系统重构灵活等

4、特点。因此本设计通过DALI协议和RS-485接口实现应急灯具和EPS的通信，以进行灯具状态的实时监控和维护。2数字可编址照明接口DALI是控制器和电子控制装置(ECG)之间通信的一个标准,将作为一个附录包含在IEC929标准中。DALI总线系统模型如图1所示。图1DALI总线系统2.1　DALI协议。DALI协议的主要特性如下:(1)异步串行通信协议；(2)信息传输速率1200kb/s,半双工传输；(3)传输过程使用曼彻斯特（Manchester）编码用于错误检测；(4)双线差分驱动。DALI通过使用两根导线进行双向串行通信,当空闲状态时主控单元将保

5、持接收状态，随时接收应急灯故障时的反馈信号。应急灯通过设置电平的高低对主控单元响应。主从单元之间传递的是一系列的数字基带信号,所有的通信均由主控单元控制。主控单元发出的信息叫做发送帧（ForwardMessageFrame）：包括一个起始位,16位数据(8位地址和8位指令)以及2个停止位(见图2(a))；从控单元发出的信息叫做响应帧（BackwardMessageFrame）：包括一个起始位,8位数据(响应)以及2个停止位(见图2(b))。由于主从单元之间只有一对导线,所以信息的传输是异步半双工的。图2DALI帧结构3硬件设计应急灯主要由四部分组成：电

6、源、电压监测、通信和主控部分。由于本设计需要电压检测，通信等功能，而普通低档单片机又不能满足我们的需求，所以本设计选择采用Atmel公司的ATmega8单片机作为主要原件实现电平监测、通信和主控功能，它有如下特点：(1)8K字节的系统内可编程Flash，擦写寿命:10000次；(2)512字节的EEPROM，擦写寿命:100000次；(3)1K字节的片内SRAM；(4)23个可编程的I/O口，28引脚PDIP封装,32引脚TQFP/MLF封装,(5)TQFP与MLF封装的8路ADC10位ADC，PDIP封装的6路10位ADC(6)1个可编程的串行USA

7、RT，1个8位I2C接口(7)可编程看门狗定时(8)5种可通过软件选择的节电模式3.1电源的设计本设计中电源主要应用在照明灯具、控制部分和通信部分的供电。由于主要负载都是小功耗的LED，要求输出功率在5~10W之间，所以选用EE16磁芯即可满足要求。考虑到应急灯的可靠性，体积限制，以及成本等综合因素所以本设计采用PI公司的高集成度TNY256单片开关电源。由TNY256组成的10W、5VDC电源适配器电路如图3所示，交流输入电压范围为85～265V。其中有两组输出，主输出为灯头和单片机供电，辅助输出为被隔离的MAX485供电。图中U2为光磁耦合器，U3

8、为可调式并联精密稳压器，F1为保险丝电阻器。85～265V交流电经过D1～D4桥式整流和C1、