基于DALI协议的智能照明系统设计.docx

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1、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）

2、办议是目前照明控制领域出现的新一代照明控制I办议。文中介绍了DALI协议的丄作原理、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（digitaladdressablelightinginterface）isanewinternationalstandardforlightingcontrolsystems.This

3、paperdescribestheoperationprincipleanddesignofaDALIsystem.ThepaperdefinessomecommandcodingswhichareusedtomakecommunicationbetweenthesystemandacomputeranditalsodescribeshowtoconstructasystembasedonthePICMCU,designtheapplicationsoftwareanddrivesoftwareforhar

4、dware.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、操作灵活的智能照明控制系统。丨I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，显示岀在智能照明控制领域屮的强大优势。1DALI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

5、时设定,使用过程中根据需求nJ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1.2kbaud/So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协议处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

6、；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从机的分纟R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CPUoPIC16F87X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

7、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IIIDALI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从机设计系统屮使用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

8、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、版木号等。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写操作，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，在软件设计方而,从

9、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传來的数据，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