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1、·楼宇自动化·基于DALI协议的控制网关设计李凌宇,张庆,许锦标(广东工业大学自动化学院,广东广州510006)摘要:介绍了DALI协议的编码方式、工作原理、系统组成结构和系统设计方案。采用STC12C5A60S2芯片设计了DALI控制网关,实现了串口协议与DALI协议编码之间的转换,并进行了网关的软硬件设计和硬件调试。经使用证明,该网关的使用具有良好的节能效果。李凌宇(1982—),男,关键词:DALI协议;控制网关;串口协议;智能照明系统硕士研究生,研究方中图分类号:TP399文献标志码:B文章编号:167428417(2010)0420006205向为楼宇智能化、自动检测与自动控制。
2、场景,同一个镇流器还可以编在一组或多个组,0引言最大编组数为16。这样构建一个DALI控制系随着我国经济的飞速发展,人们对照明的需统,由上位机、数字电子镇流器、按键开关控制面求越来越高,对能量的消耗也越来越大。如何节板、触摸屏控制面板、红外发射器、红外接收器、约能源成为当前亟需解决的问题。智能照明技传感器互连DALI总线组成,从而可以方便地实术是当前国家倡导的节约型社会中一项十分重现不同的设置,满足人们生活中对灯光控制的需要而有意义的技术。科学合理地对待照明用电要。整体系统图如图1所示,其中包括RS2232/和节能将有助于照明技术应用水平的提高和节DALI网关控制系统和RS2485/DAL
3、I扩展控制系能效益的提高。因此,研究、开发智能照明技术统。有着重要的社会意义和经济意义。DALI系统通过双绞线进行双向通信。通过双线之间的电压差来判断是高电平还是低电平。1基于DALI协议的智能照明系统发射端(即控制单元)和接收端(从控单元)之间数字可寻址照明接口(DigitalAddressing最大电压损失可达2V。一般情况下,系统在没LightingInterface,DALI)是调光领域的一种最新有信号传输(即闲置状态)时,DALI接口电压为标准。在基于DALI协议的智能照明系统中,集高电平状态。DALI总线上传输的信号,其传输组合开关与调光控制于一体的DALI镇流器,通时间范围无
4、论是上升沿还是下降沿,都在10～过DALI接口连接到2芯控制线上。荧光灯调光100μs。当它们的电压差在9.5～22.5V范围内控制器(作为Master)可对每个镇流器(作为时被认为是高电平,位于-6.5～6.5V时被认为Slave)分别寻址,这说明调光控制器可对连在同是低电平。DALI系统电流特性在闲置状态下,一条控制线上的每个荧光灯的亮度分别进行调由于每个控制单元所控制的电子镇流器数目有光。每个单段DALI数据控制线上可对64个镇限,电子镇流器的衰减电流不能超过2mA流器分别编址,每个镇流器内可设置16个灯光(U≤22.5V)。当电子镇流器工作时,接口电源将张庆(1984—),男,硕士
5、研究生,研究方向为楼宇智能化。许锦标(1963—),男,副教授,从事楼宇智能化、自动检测和自动控制装置领域的应用理论研究和应用系统开发。·6··楼宇自动化·图1DALI协议的智能照明控制系统供电电流限制为最大250mA(U≤4.5V),限流表1DALI协议地址格式电路反应时间应该小于10μs,镇流器会使接口地址形式字节形式电压降低4.5V。线路终端阻抗在输入高电压时短地址0AAAAAAS(AAAAAA=0～63,S=0/1)不小于8kΩ。组地址100AAAAS(AAAA=0～15,S=0/1)数据采用双向曼彻斯特编码方式编码,值广播地址1111111S(S=0/l)“1”和“0”表示两种不
6、同电平的跃变,从逻辑低电专用命令101CCCCS(CCCC=命令码,S=0/1)平转变到高电平表示值为“1”,从逻辑高电平转变到低电平表示值为“0”。2网关硬件设计通信速率为1200b/s,通信过程中调光控制器使用两种不同的数据帧格式:发送帧(1bit起始位+8RS2232/RS2485/DALI网关是基于DALI协bit地址位+8bit数据位+2bit停止位)和接收帧(1议的智能照明系统的重要组成部分,是上位机或bit起始位+8bit数据位+2bit停止位)。触摸屏控制器控制DALI灯光系统的必要途径,DALI指令的地址部分决定命令是控制哪一主要实现信号电平的转换、协议数据帧格式的转个D
7、ALI模块。指令的地址字节有4种形式,包换,以及控制系统的扩展等功能。括短地址、组地址、广播地址和专用命令形式,具RS2232/RS2485/DALI网关硬件系统相对比体格式如表1所示。S为选择标志位,S=“0”表较简单,由MCU电路、电源电路、RS2232接口电示后面的是调光等级值,即00(关闭)至FE(最路、RS2485接口电路和DALI接口电路5部分组大)中的任意一个数值,S=“1”表示后面的是成。MCU处理器主要
