近年來，對照明系統(tǒng)的需求發(fā)生了很大變化。雖然僅僅打開和關(guān)閉單個燈就足夠了，但新的重點是動態(tài)照明。在這種情況下，也需要存儲和檢索整個照明場景。為了創(chuàng)建照明場景，必須將燈光分配給特定組，但通常，最終用戶還需要單獨控制燈光的選項。在建筑物管理系統(tǒng)中，還需要對安裝狀態(tài)以及全局開/關(guān)命令進(jìn)行簡單的檢查。

這些要求很難滿足并且需要大量的時間和精力，和傳統(tǒng)的布線技術(shù)，甚至廣泛使用的模擬1-10V接口的錢。必須使用大量組件來改變編程的場景，同時提供靈活的分組，然后將這些設(shè)置集成到依賴于日光的控制系統(tǒng)中。

到目前為止，具有高水平用戶便利性的照明控制系統(tǒng)基于數(shù)字安裝總線系統(tǒng)，例如歐洲安裝總線（EIB，智能家居和建筑物的嵌入式控制），法國Batibus （雙絞線控制），歐洲家庭系統(tǒng)（EHS）規(guī)范和Echelon的LON網(wǎng)絡(luò)。雖然這些總線技術(shù)可以滿足許多要求，但它們實際上通常設(shè)計用于建筑物中比情緒照明更復(fù)雜的任務(wù)，并且可能是成本密集型的。它們通常需要單獨的控制線和昂貴的初始化過程專業(yè)知識，并且只有在特殊情況下它們才允許用戶對設(shè)置進(jìn)行簡單的更改。

如果總線系統(tǒng)過于復(fù)雜且經(jīng)典的安裝受到控制通過1“10 V信號證明太不靈活，”數(shù)字可尋址照明接口“（DALI）提供了一種可行的替代方案.DALI協(xié)議并不認(rèn)為自己是基于Konnex或具有總線架構(gòu)的建筑系統(tǒng)的競爭對手。相反，DALI可以用作更復(fù)雜架構(gòu)的擴(kuò)展，也可以用作光控制的簡單獨立系統(tǒng).DALI旨在填補(bǔ)以前的1-10V技術(shù)和更復(fù)雜的總線系統(tǒng)之間的空白。

圖1.照明標(biāo)準(zhǔn)性能。

DALI是用于控制（可調(diào)光）電子控制裝置（ECG）的數(shù)字接口的標(biāo)準(zhǔn)草案.DALI i這是大多數(shù)照明行業(yè)的共同發(fā)展。開發(fā)DALI的目的是為照明行業(yè)創(chuàng)建統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。 DALI沒有定義照明系統(tǒng)。相反，它定義了控制器和電子控制裝置之間通信的標(biāo)準(zhǔn)。對過多專有解決方案的困惑現(xiàn)在已經(jīng)成為過去。

DALI概念概述了一種易于應(yīng)用且具有成本效益的智能，功能性燈光管理。如果需要，可以將DALI作為子系統(tǒng)集成到高級建筑系統(tǒng)設(shè)計中，以優(yōu)惠的價格利用可用的硬件和軟件接口。

DALI系統(tǒng)的特性

一些ECG制造商在其技術(shù)文檔中一直提到“數(shù)字電子控制裝置”。許多其他文件，如合同產(chǎn)品，也提到數(shù)字照明系統(tǒng)中的數(shù)字心電圖。通常這些不是DALI標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的真正的數(shù)字組件，因為它們不符合以下三個基本標(biāo)準(zhǔn)：

數(shù)字尋址

數(shù)字處理

數(shù)字通信

只有DALI標(biāo)準(zhǔn)始終符合所有三個標(biāo)準(zhǔn)。

DALI架構(gòu)基于主從原則。用戶通過控制器（主站）管理系統(tǒng)，該控制器向所有ECG（從站）發(fā)送消息。在該網(wǎng)絡(luò)中，每個主站可以連接多達(dá)64個ECG，并且所有燈都并聯(lián)連接。不需要特殊的安裝組件。可以使用五線電源線，保留三根線為系統(tǒng)供電，其余用于DALI總線接口，不會中斷極性。

主站和從站之間的通信由一組命令實現(xiàn)優(yōu)化照明任務(wù)。可以通過檢查通道輪詢ECG運(yùn)行狀態(tài)（燈故障，調(diào)光水平，燈類型等）。每條消息由兩部分組成：地址和命令。從屬地址在初始化階段分配，因此DALI系統(tǒng)中的每個ECG都可以以數(shù)字格式單獨尋址，因此無干擾。該地址確定ECG是否應(yīng)該收聽。例如，命令可以是當(dāng)前亮度值或燈打開或關(guān)閉。

高效照明控制的基本概念是組和場景。在照明設(shè)計環(huán)境中，一組是有意義的杰出人物集合。燈具及其相關(guān)的ECG可以自由地分配給組，而不管它們在向下或跨越行的物理排列。每個節(jié)點可以屬于16個組。

通過為這些組設(shè)置不同的照明級別（打開，關(guān)閉或變暗），可以創(chuàng)建房間中不同的照明情緒。照明級別的集合定義了所謂的場景。可以通過按下按鈕并隨時更改來選擇特定設(shè)置產(chǎn)生的照明情緒。對于每個節(jié)點，可以定義多達(dá)16個表示場景的不同照明值。

照明值和組分配存儲在ECG中。每個燈的單獨控制使最終用戶能夠在需要時準(zhǔn)確地提供正確數(shù)量的光。此外，無需繼電器即可實現(xiàn)數(shù)字開關(guān)。這種方法的主要優(yōu)點是大量減少了照明引起的全球能源消耗。

該系統(tǒng)的應(yīng)用包括單個或一組燈的建筑管理或工作室照明控制，以節(jié)省能源，執(zhí)行燈維護(hù)或創(chuàng)建精確的照明效果。

DALI的智能系統(tǒng)駐留在DALI控制器中。控制器中正在運(yùn)行自動例程，用于檢測連接的組件并對其進(jìn)行尋址。用戶使用控制元素將這些例程與簡單命令集成在一起，并且可以快速輕松地更改設(shè)置并根據(jù)新要求進(jìn)行調(diào)整。

DALI節(jié)點概述

可調(diào)光熒光燈管的通用模塊如圖2所示。在這種架構(gòu)中，光強(qiáng)度通過標(biāo)準(zhǔn)1..10

圖2：1進(jìn)行管理。 .10V標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)框圖。

顯示的塊圖中代表了模塊的基本部分：由于涉及高開關(guān)頻率，因此需要EMI濾波器;需要功率因數(shù)校正器來降低總諧波失真并增加功率因數(shù);鎮(zhèn)流器輸出級是一個普通的半橋，由鎮(zhèn)流器控制器以特定方式驅(qū)動，以實現(xiàn)提高效率，燈壽命周期，功耗和調(diào)光所需的所有功能。

In在DALI系統(tǒng)中，方框圖將進(jìn)行一些修改，如圖3所示，增加一個微控制器來管理通信并為鎮(zhèn)流器生成正確的控制信號。

圖3：數(shù)字系統(tǒng)框圖。

根據(jù)微控制器的功能，可以產(chǎn)生110伏輸出，或者以更復(fù)雜的方式管理鎮(zhèn)流器和/或功率因數(shù)校正器。為了驅(qū)動鎮(zhèn)流器，需要產(chǎn)生兩個PWM輸出：一個用于半橋驅(qū)動，另一個用于使用模數(shù)轉(zhuǎn)換器監(jiān)視燈狀態(tài)。

評估DALI系統(tǒng)

DALI網(wǎng)關(guān)接口的實現(xiàn)簡化了開發(fā)人員對數(shù)字照明世界的方法。該接口由一個能夠與數(shù)字DALI總線通信并將命令轉(zhuǎn)換為模擬1..10V標(biāo)準(zhǔn)接口的節(jié)點組成。

此解決方案還包括用于PC圖形用戶界面（GUI）和DALI網(wǎng)絡(luò)之間通信的主節(jié)點，如圖4所示。

圖4 ：DALI系統(tǒng)框圖。

PC（在圖5）中，用戶可以輕松驗證協(xié)議功能。 GUI有助于管理所有DALI功能。因此，可以以不同的方式配置網(wǎng)絡(luò)：通過二分法算法，識別已安裝的節(jié)點或逐個配置方法。

圖5：ST7DALI工具包。

圖6：PC界面（GUI）。

在圖6中，中央鎮(zhèn)流器窗口顯示兩個檢測到的從節(jié)點及其實際狀態(tài)（開，關(guān)或變暗）。

可以使用組的定義標(biāo)準(zhǔn)命令，但用戶也可以更改組的名稱以便于識別。

可以使用此界面輕松配置照明強(qiáng)度級別，并在需要時調(diào)用，只需按下相關(guān)按鈕，并且可以修改場景名稱以及組‘。

在Light Level窗口（顯示Light Regulator）中，可以通過個人/廣播或組手動調(diào)節(jié)光強(qiáng)度。

熟悉DALI協(xié)議的用戶可以使用手動DALI界面窗口使用組合框指導(dǎo)命令并選擇正確的參數(shù)。

此體系結(jié)構(gòu)的核心是從屬節(jié)點。它們執(zhí)行有效管理燈泡的所有命令。除網(wǎng)絡(luò)配置和光強(qiáng)度調(diào)節(jié)外，它們還具有其他功能：可調(diào)節(jié)衰落時間，與眼睛靈敏度匹配的強(qiáng)度對數(shù)調(diào)光調(diào)制，存儲故障條件。

圖7：對數(shù)DALI曲線。

當(dāng)然，主節(jié)點和從節(jié)點需要不同的資源，因此使用了兩個微控制器。

主機(jī)需要一個能夠管理復(fù)雜人機(jī)界面的通用微控制器。根據(jù)軟件的復(fù)雜程度，它可能需要中端微控制器。

MCU的從節(jié)點需要不同的規(guī)格。它應(yīng)該能夠管理通信，燈控制，PFC和功耗。可以使用專用外圍設(shè)備覆蓋前三個點。由于微控制器24/7連接到主電源，因此需要低功耗。

此應(yīng)用程序最適合使用專用通信接口，以降低管理DALI通信所需的軟件復(fù)雜性。為此，ST在低成本微控制器ST7FDALI上設(shè)計了專用外設(shè)。

嵌入式DALI通信模塊（DCM）是一種專為可控電子鎮(zhèn)流器設(shè)計的串行通信電路 - 用于提供的設(shè)備熒光燈，汞燈或其他放電燈所需的啟動電壓和工作電流。 DCM支持DALI（數(shù)字可尋址照明接口）通信標(biāo)準(zhǔn)（IEC標(biāo)準(zhǔn)）。

ST7DALI是一款8位微控制器，具有8KB嵌入式FLASH，具有逐字節(jié)在線編程（ICP）和In - 應(yīng)用程序編程（IAP）功能。在軟件控制下，ST7DALI器件可以處于WAIT，SLOW或HALT模式，在應(yīng)用處于空閑或待機(jī)狀態(tài)時降低功耗。

DALI優(yōu)勢

DALI提供智能的基于房間的照明管理，具有低組件成本和高功能性。

在他們的照明系統(tǒng)中安裝DALI鎮(zhèn)流器時，用戶有以下選擇：

控制線的簡單接線（無組形，無極性）

控制單個單元（單個尋址）或組（組尋址）

控制設(shè)備狀態(tài)消息（燈故障），（報告選項：全部/按組/按單位）

自動搜索控制設(shè)備

通過“閃爍”燈簡單定義組

自動同步調(diào)光選擇場景時的單位

與眼睛靈敏度相匹配的對數(shù)調(diào)光行為

具有指定智能的系統(tǒng)（每個單元包含以下數(shù)據(jù)：個別地址，組分配，照明場景值，衰落時間。。.。。.）

燈的工作容差可以存儲為默認(rèn)值

調(diào)光速度調(diào)整：褪色

識別單位類型

可選擇應(yīng)急照明選項（特定鎮(zhèn)流器的選擇，調(diào)光水平）

與1“10V系統(tǒng)相比，系統(tǒng)成本更低，功能更多

結(jié)論

DALI協(xié)議為電子調(diào)光鎮(zhèn)流器應(yīng)用帶來的主要創(chuàng)新是架構(gòu)的簡單性，照明管理的有效性以及易于集成到更復(fù)雜的樓宇自動化網(wǎng)絡(luò)中。

所提出的解決方案的優(yōu)勢在于具有嵌入式通信模塊的微控制器的可用性，該模塊允許管理DALI協(xié)議，從而節(jié)省資源和計算時間。

所需功能的復(fù)雜性需要使用基于數(shù)字微控制器的解決方案。

因此，由于架構(gòu)和設(shè)備是以低成本開發(fā)的，因此整個系統(tǒng)可以不僅可用于高水平且昂貴的樓宇自動化網(wǎng)絡(luò)，還可用于中端家庭自動化系統(tǒng)。