DALI协议解析

DALI协议解析DALI(DigitalAddressableLightingInterface)是一种新的智能照明系统的控制协议：系统具有结构简单、安装方便、操作容易、功能良优等特点；协议定义了电子镇流器与控制器之间的通信方式，DALI协议系统由分布式智能模块组成；每个智能模块都具有数字通信和数字控制的能力，DALI模块的存储器存储模块地址和灯光场景信息；DALI总线上挂接了很多个智能模块，通过DALI总线可以与各个智能模块进行数字通信、传递指令和状态信息，实现灯的开关、调光控制、系统的设置等功能。DALI协议是通过主从式控制模型建立起来的，DALI通过中控制器控制整个系统，通过DALI接口连接到2线控制线上，通过调光控制器对每个镇流器进行分别寻址，通过寻址就可以独立操作控制线上的任何一个灯光设备。DALI协议基本参数表DALI协议可以实现的功能：1.开关：独立控制系统中的某一个、一组或全部的镇流器2.调光：需要镇流器具备可调光功能；通过总线控制镇流器实现1%~100%的调光3.灯光场景控制：读取全部镇流器的状态缺点：所采用的的电子镇流器、传感器、智能模块、通讯模块必须与DALI兼容。DALI协议所接入的节点只有64个，也就是说只可以对对64个镇流器进行分别编值，每个镇流器可以设置16个灯光场景，同一个镇流器可以编在一个组或多个组，最大的编组数为16，按照这照片那个方式来计算，一个DALI系统可控制多打1000多个镇流器；对于大型的照明控制场合不适用。对DALI系统进行扩展：扩展思路：采用EIB(ElectricalInstallationBus,电气设备总线)的支线接口，一条直线上可以接64个单元，每15条支线利用线耦合器连接成一个区域，每15个区域利用总线耦合器可以连接为一个大的EIB系统；按这种计算方式，那么一个EIB系统上就可以个控制921600个模块（15x15x64x64）,为了实现远程控制的功能，在此扩展基础上采用TCP/IP协议对系统进一步升级。下图是DALI系统的结构图：我们接下来了解一下“曼彻斯特编码”曼彻斯特编码（ManchesterEncoding）也称做相位编码（PE）,在曼彻斯编码中，每一位的中间有一个跳变，位中间的跳变既作时钟信号，又作数据信号。但许多资料对“位中间”的定义不同。在网络工程师考试以及与其相关的资料中：位中间电平从高到低跳变表示”0”；暂且成为“曼彻斯特码”位中间电平从低到高跳变表示”1”。在一些《计算机网络》书籍中：暂且成为“标准曼彻斯特码”位中间电平从高到低跳变表示”1”；位中间电平从低到高跳变表示”0”。“差分曼彻斯特编码”在信号位开始时不改变信号极性，表示辑”1”在信号位开始时改变信号极性，表示逻辑”0”；如果在最初信号的时候，即第一个信号时：如果中间位电平从低到高，则表示0；如果中间位电平从高到低，则表示1；下面我们以一个逻辑电平的图示来比较比较标准曼彻斯特编码、曼彻斯特编码、差分曼彻斯特编码；参考文档：曼彻斯特编码与差分曼彻斯特编码1.DALI协议的数据前向帧分析：前向帧的传输方向是从主控单元到从控单元，总共有19bit组成，包括1bit的起始位，8bit的地址位和8bit的数据位和2bit的结束位，如下图：起始值：逻辑值“1”作为起始位。地址位：8bit的地址为用于和各个电子镇流器通信，单独控制没一个独立的镇流器，编码的地址是0~63，可以分配控制你64个不同的地址，DALI控制器有成组控制的组地址指令，编制的范围是0~15，可以进行16组的成组控制。数据位：8bit的数据位有正向和逆向传输的功能，数据包括：开/关，灯光调节等有关控制的功能。结束位：2bit的非编码的高电平。2.DALI协议的数据后向帧分析：后向帧的传输方向是从从控单元到主控单元，在DALI协议中，从机只有在主机控制器查询时才会向主机发送数据，从机向主机发送的数据由11bit组成，1bit的起始位，8bit的数据位和2bit的结束位，如下图所示：数据位主要包含的是有关开/关控制和场景信息的参数。参考文档：DALI协议分析用“YAAAAAAS”代表DALI协议的传输地址Y=0代表的是物理地址Y=1代表的是组地址S=0后面跟直接调光值S=1后面跟控制命令“0AAAAAAS”(AAAAAA=0to63,S=0/1)“100AAAAS”(AAAA=0to15,S=0/1)我们再来补充一下DALI协议的高低电平：1.Lowlevel:-6.5Vto+6.5VTypical0V2.Highlevel:9.5Vto22.5VTypical16V两种典型的DALI协议系统图示：通过以上的图示我们可以清楚的看到，如果我们要搭建一个DALI智能照明系统，我们需要以下组件：1.DALI主控制器模块：可以通过232/485/USB/TCP与电脑联接，主要功能是配合电脑上位机实现地址分配，在线监控，组设置，场景控制等功能，输入接口为232/485/USB/TCP接口，输出为DALI1和DALI2两条总线，总线通过DALI总线电源供电。2.DALI调光控制器和开光控制面板模块：通过DALI总线供电，可以实现对灯打开关闭操作，调光操作。3.DALI总线电源模块：电源模块输入220V市电，输出为16VDC为DALI总线供电，输出的电流250mA，输出功率为4W。4.兼容DALI总线协议的电子镇流器模块：有两组输入：1组接220V市电或其他电源来驱动灯，另1组接DALI总线和DALI主控制器通信，输出为灯的接口。5.DALI主控的上位机软件模块：实现人机交互。通过以上分析，大概可以了解DALI系统的组成和要设计一个DALI系统所具备的知识，接下来就是对每一个模块一一攻克，最终实现一个完整的系统。