DALI旨在填补以前的1-10V技术和更复杂的总线系统之间的空白

近年来，对照明系统的需求发生了很大变化。虽然仅仅打开和关闭单个灯就足够了，但新的重点是动态照明。在这种情况下，也需要存储和检索整个照明场景。为了创建照明场景，必须将灯光分配给特定组，但通常，最终用户还需要单独控制灯光的选项。在建筑物管理系统中，还需要对安装状态以及全局开/关命令进行简单的检查。

这些要求很难满足并且需要大量的时间和精力，和传统的布线技术，甚至广泛使用的模拟1-10V接口的钱。必须使用大量组件来改变编程的场景，同时提供灵活的分组，然后将这些设置集成到依赖于日光的控制系统中。

到目前为止，具有高水平用户便利性的照明控制系统基于数字安装总线系统，例如欧洲安装总线（EIB，智能家居和建筑物的嵌入式控制），法国Batibus （双绞线控制），欧洲家庭系统（EHS）规范和Echelon的LON网络。虽然这些总线技术可以满足许多要求，但它们实际上通常设计用于建筑物中比情绪照明更复杂的任务，并且可能是成本密集型的。它们通常需要单独的控制线和昂贵的初始化过程专业知识，并且只有在特殊情况下它们才允许用户对设置进行简单的更改。

如果总线系统过于复杂且经典的安装受到控制通过1“10 V信号证明太不灵活，”数字可寻址照明接口“（DALI）提供了一种可行的替代方案.DALI协议并不认为自己是基于Konnex或具有总线架构的建筑系统的竞争对手。相反，DALI可以用作更复杂架构的扩展，也可以用作光控制的简单独立系统.DALI旨在填补以前的1-10V技术和更复杂的总线系统之间的空白。

图1.照明标准性能。

DALI是用于控制（可调光）电子控制装置（ECG）的数字接口的标准草案.DALI i这是大多数照明行业的共同发展。开发DALI的目的是为照明行业创建统一的标准。 DALI没有定义照明系统。相反，它定义了控制器和电子控制装置之间通信的标准。对过多专有解决方案的困惑现在已经成为过去。

DALI概念概述了一种易于应用且具有成本效益的智能，功能性灯光管理。如果需要，可以将DALI作为子系统集成到高级建筑系统设计中，以优惠的价格利用可用的硬件和软件接口。

DALI系统的特性

一些ECG制造商在其技术文档中一直提到“数字电子控制装置”。许多其他文件，如合同产品，也提到数字照明系统中的数字心电图。通常这些不是DALI标准中规定的真正的数字组件，因为它们不符合以下三个基本标准：

数字寻址

数字处理

数字通信

只有DALI标准始终符合所有三个标准。

DALI架构基于主从原则。用户通过控制器（主站）管理系统，该控制器向所有ECG（从站）发送消息。在该网络中，每个主站可以连接多达64个ECG，并且所有灯都并联连接。不需要特殊的安装组件。可以使用五线电源线，保留三根线为系统供电，其余用于DALI总线接口，不会中断极性。

主站和从站之间的通信由一组命令实现优化照明任务。可以通过检查通道轮询ECG运行状态（灯故障，调光水平，灯类型等）。每条消息由两部分组成：地址和命令。从属地址在初始化阶段分配，因此DALI系统中的每个ECG都可以以数字格式单独寻址，因此无干扰。该地址确定ECG是否应该收听。例如，命令可以是当前亮度值或灯打开或关闭。

高效照明控制的基本概念是组和场景。在照明设计环境中，一组是有意义的杰出人物集合。灯具及其相关的ECG可以自由地分配给组，而不管它们在向下或跨越行的物理排列。每个节点可以属于16个组。

通过为这些组设置不同的照明级别（打开，关闭或变暗），可以创建房间中不同的照明情绪。照明级别的集合定义了所谓的场景。可以通过按下按钮并随时更改来选择特定设置产生的照明情绪。对于每个节点，可以定义多达16个表示场景的不同照明值。

照明值和组分配存储在ECG中。每个灯的单独控制使最终用户能够在需要时准确地提供正确数量的光。此外，无需继电器即可实现数字开关。这种方法的主要优点是大量减少了照明引起的全球能源消耗。

该系统的应用包括单个或一组灯的建筑管理或工作室照明控制，以节省能源，执行灯维护或创建精确的照明效果。

DALI的智能系统驻留在DALI控制器中。控制器中正在运行自动例程，用于检测连接的组件并对其进行寻址。用户使用控制元素将这些例程与简单命令集成在一起，并且可以快速轻松地更改设置并根据新要求进行调整。

DALI节点概述

可调光荧光灯管的通用模块如图2所示。在这种架构中，光强度通过标准1..10

图2：1进行管理。 .10V标准系统框图。

显示的块图中代表了模块的基本部分：由于涉及高开关频率，因此需要EMI滤波器;需要功率因数校正器来降低总谐波失真并增加功率因数;镇流器输出级是一个普通的半桥，由镇流器控制器以特定方式驱动，以实现提高效率，灯寿命周期，功耗和调光所需的所有功能。

In在DALI系统中，方框图将进行一些修改，如图3所示，增加一个微控制器来管理通信并为镇流器生成正确的控制信号。

图3：数字系统框图。

根据微控制器的功能，可以产生110伏输出，或者以更复杂的方式管理镇流器和/或功率因数校正器。为了驱动镇流器，需要产生两个PWM输出：一个用于半桥驱动，另一个用于使用模数转换器监视灯状态。

评估DALI系统

DALI网关接口的实现简化了开发人员对数字照明世界的方法。该接口由一个能够与数字DALI总线通信并将命令转换为模拟1..10V标准接口的节点组成。

此解决方案还包括用于PC图形用户界面（GUI）和DALI网络之间通信的主节点，如图4所示。

图4 ：DALI系统框图。

PC（在图5）中，用户可以轻松验证协议功能。 GUI有助于管理所有DALI功能。因此，可以以不同的方式配置网络：通过二分法算法，识别已安装的节点或逐个配置方法。

图5：ST7DALI工具包。

图6：PC界面（GUI）。

在图6中，中央镇流器窗口显示两个检测到的从节点及其实际状态（开，关或变暗）。

可以使用组的定义标准命令，但用户也可以更改组的名称以便于识别。

可以使用此界面轻松配置照明强度级别，并在需要时调用，只需按下相关按钮，并且可以修改场景名称以及组‘。

在Light Level窗口（显示Light Regulator）中，可以通过个人/广播或组手动调节光强度。

熟悉DALI协议的用户可以使用手动DALI界面窗口使用组合框指导命令并选择正确的参数。

此体系结构的核心是从属节点。它们执行有效管理灯泡的所有命令。除网络配置和光强度调节外，它们还具有其他功能：可调节衰落时间，与眼睛灵敏度匹配的强度对数调光调制，存储故障条件。

图7：对数DALI曲线。

当然，主节点和从节点需要不同的资源，因此使用了两个微控制器。

主机需要一个能够管理复杂人机界面的通用微控制器。根据软件的复杂程度，它可能需要中端微控制器。

MCU的从节点需要不同的规格。它应该能够管理通信，灯控制，PFC和功耗。可以使用专用外围设备覆盖前三个点。由于微控制器24/7连接到主电源，因此需要低功耗。

此应用程序最适合使用专用通信接口，以降低管理DALI通信所需的软件复杂性。为此，ST在低成本微控制器ST7FDALI上设计了专用外设。

嵌入式DALI通信模块（DCM）是一种专为可控电子镇流器设计的串行通信电路 - 用于提供的设备荧光灯，汞灯或其他放电灯所需的启动电压和工作电流。 DCM支持DALI（数字可寻址照明接口）通信标准（IEC标准）。

ST7DALI是一款8位微控制器，具有8KB嵌入式FLASH，具有逐字节在线编程（ICP）和In - 应用程序编程（IAP）功能。在软件控制下，ST7DALI器件可以处于WAIT，SLOW或HALT模式，在应用处于空闲或待机状态时降低功耗。

DALI优势

DALI提供智能的基于房间的照明管理，具有低组件成本和高功能性。

在他们的照明系统中安装DALI镇流器时，用户有以下选择：

控制线的简单接线（无组形，无极性）

控制单个单元（单个寻址）或组（组寻址）

控制设备状态消息（灯故障），（报告选项：全部/按组/按单位）

自动搜索控制设备

通过“闪烁”灯简单定义组

自动同步调光选择场景时的单位

与眼睛灵敏度相匹配的对数调光行为

具有指定智能的系统（每个单元包含以下数据：个别地址，组分配，照明场景值，衰落时间。。.。。.）

灯的工作容差可以存储为默认值

调光速度调整：褪色

识别单位类型

可选择应急照明选项（特定镇流器的选择，调光水平）

与1“10V系统相比，系统成本更低，功能更多

结论

DALI协议为电子调光镇流器应用带来的主要创新是架构的简单性，照明管理的有效性以及易于集成到更复杂的楼宇自动化网络中。

所提出的解决方案的优势在于具有嵌入式通信模块的微控制器的可用性，该模块允许管理DALI协议，从而节省资源和计算时间。

所需功能的复杂性需要使用基于数字微控制器的解决方案。

因此，由于架构和设备是以低成本开发的，因此整个系统可以不仅可用于高水平且昂贵的楼宇自动化网络，还可用于中端家庭自动化系统。