如何使用示波器分析DALI协议?

2017-06-15 20:43:00 来源:EEFOCUS
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随着楼宇自动化和照明工业的快速发展,传统的照明控制逐步被智能控制取代,DALI作为新的智能灯光控制协议,定义了电子镇流器与控制器之间的通信方式,实现智能照明系统的自动化控制,那么,如何快速调试照明控制的DALI协议呢?

一、DALI介绍
DALI数字式可寻址灯光接口(Digital Addressable Lighting Interface)镇流器是当前最新的可调光荧光灯镇流器。DALI是一个数据传输的协议,它定义了电子镇流器与设备控制器之间的通信方式,基于DALI 协议组建的系统具有分布式智能模块, 各个智能化DALI 模块都具有数字控制和数字通信能力, 地址和灯光场景信息等都存储于各个DALI 模块的存储器内。DALI 模块通过DALI 总线进行数字通信、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总线制定一个系统结构简单、安装方便、操作容易、功能良优的灯光控制系统,可用于一个房间内的灯光控制,还可以连接更高级的设备网络,如以太网,以支持更多的设备和足够的网络带宽。 DALI协议的基本参数如下:

 


图1  DALI协议基本参数


DALI总线主要用于多个荧光灯以及LED照明的调光控制。通过调光控制器可对每个镇流器分别寻址,一个单段DALI数椐控制线上可以对64个镇流器分别编址,每个镇流器内可以设置16个灯光场景,同一个镇流器还可以编在一组或多个组,最大编组数为16,也就是一个DALI系统可控制多达1000个镇流器。

 


图2  DALI系统结构图


二、DALI的数椐帧结构
DALI采用双向曼彻斯特编码,值“1”和“0” 表示两种不同电平的跃变。从逻辑低电平转变到高电平表示为“1”,从逻辑高电平转变到低电平表示为“0”。

 


图3  DALI电平标准示意图


DALI数据分为前向帧和后向帧两类。前向帧的传输方向是从主控单元到从控单元,由19 bit组成,包括1bit起始位、8 bit地址位、8 bit数据位和2 bit停止位,如图:4所示;

 


图4  DALI前向帧结构


l起始位:逻辑值“1”作为起始位

l地址位:8位地址比特位可用于系统中的各电子镇流器之间实现通信,单独控制单个从机的个体地址,编址范围是O~63,可控制64个不同地址,称为短地址; DALI控制器有成组控制的组地址指令,编址范围是0—15,最多可进行16组的成组控制。

l数椐位:8位数据比特位的正向逆向传输信息的功能,它包括如开/关灯、灯的调光和调光时间等有关控制信息。

l结束位:两个非编码的高电平。

后向帧的传输方向是从从控单元到主控单元,在DALI协议中,从机只有在主控制器查询时,才向主机发送数据。从机向主机发送的数据由11 bit数据组成,第1 bit是起始位,第2—9 bit是数据位,第10 bit和第11 bit是停止位。如图5所示。

 

图5  DALI后向帧结构


三、实测应用与分析
现场模拟照明控制DALI通信协议,这里用数据挖掘型示波器ZDS4054 Plus为例,其免费标配DALI协议解码功能,可对全内存512Mpts的数据进行解码,且可对照明控制器与镇流器之间的信号监测,取其中一帧数据的信息在事件表中进行查看,如下图6所示:

 


图6  DALI协议解码界面


对长时间监测的数据进行异常分析,可在示波器的缩放模式下使用双ZOOM多窗口显示的功能,对信号进行多窗口异常监测和分析,可同时对任一数据帧和数椐帧上升沿或下降沿细节进行分析,然后通过查看放大数椐细节,事件表中的数据和波形一一对应,定位异常非常方便,如下图7所示。

 


图7  细节分析


四、总结
ZDS4054Plus示波器免费标配DALI协议,基于512Mpts存储深度,可对照明控制DALI通信做长时间的监控解码,并支持DALI协议触发,同时,可通过示波器丰富的插件及异常搜索方式分析波形细节,快速定位问题。

 
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