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基于DALI协议的智能照明系统设计

作　者: 张晓威
导　师: 秦会斌
学　校: 杭州电子科技大学
专　业: 电路与系统
关键词: 智能照明系统 DALI 调光电子镇流器本地控制单片集成
分类号: TM923.61
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

随着信息技术的飞速发展和社会的不断进步,智能数字调光技术以其可靠性高、功能丰富、操作灵活和节约资源等优点,逐步取代模拟调光技术,越来越受到消费者的关注;另外,传统的照明方式耗能巨大,节能减排已成为各国政府极力倡导的议题。因此,智能和节能逐渐成为当前照明灯具和照明控制系统发展的主要方向。基于数字可寻址照明接口(Digital Addressable Lighting Interface,简称DALI)协议的智能照明系统,能够充分的利用现代电子、通信、计算机网络等技术,对建筑物内的所有照明灯具进行高效的管理和控制,降低照明能耗。因此,本文选择基于DALI协议的智能照明系统作为研究对象,在详细分析DALI通信协议的基础上,提出了一种适用于中小场所的DALI智能照明系统解决方案,并设计开发了样机,为智能照明行业的发展提供了新的方法和思路。本文首先分析了国内外智能照明系统的发展历史和现状,并对当前智能照明领域的几种主流协议进行了介绍,然后重点研究基于DALI协议的智能照明系统。本文对DALI协议的开发背景、特点、系统组成和电气特性进行了阐述,并对DALI协议的编码格式、指令格式和数据的传输规则进行了详细分析。整个照明控制系统由DALI调光主控制器、DALI电子镇流器和调光控制软件三部分组成。本文采用Atmel公司的Atmega16芯片,完成了DALI调光主控制器的软硬件设计;采用NEC公司的专用照明芯片uPD78F0756,完成了DALI电子镇流器的软硬件设计,并重点介绍了采用单一芯片实现DALI电子镇流器的信息通信、PFC控制、变频控制和紧急保护等所有功能的软硬件设计方法;采用Visual Basic开发环境设计了具有简易功能的调光控制软件。此外,本文为克服传统DALI智能照明系统难以实现本地分布式控制的缺陷,在DALI调光主控制器上增加了按键模块、红外遥控接收模块、光照度测量模块和实时时钟模块,用户可以采用按键或红外遥控实现本地控制,还可以通过光照度测量使系统工作在自动调光模式或者通过实时时钟模块时间实现定时开关。实验测试结果表明,该系统性能稳定、通信差错率低、调光范围为5%-100%,且成本低廉,尤其是DALI调光电子镇流器的单片集成系统设计,具有一定的实用价值和设计参考价值

基于DALI协议的智能照明系统设计

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