基于數(shù)字可尋址照明接口的照明控制按鍵的配置方法

梁靄明，李 軍，凌 宇

(1.中山市中大半導(dǎo)體照明技術(shù)研究有限公司，廣東 中山 528400；2.中山大學(xué)，廣東 廣州 510275)

引言

現(xiàn)有回路式照明控制面板中的按鍵(如家居用的標(biāo)準(zhǔn)86型墻壁開(kāi)關(guān)面板或調(diào)光面板)均以照明供電回路作為最小的控制對(duì)象，若照明供電回路上并接有多個(gè)燈具，則控制按鍵只能對(duì)這些供電回路上并接的燈具實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的開(kāi)、關(guān)或調(diào)光控制。為了實(shí)現(xiàn)對(duì)供電回路上的燈具單獨(dú)控制，DALI(Digital Addressable Lighting Interface)數(shù)字可尋址照明接口技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。DALI數(shù)字可尋址照明接口是一種數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議，它定義了電子整流器與設(shè)備控制器的通訊方式[1-3]。

目前市面上基于DALI的照明控制主要分為兩類(lèi)：第一類(lèi)功能相對(duì)較為固定，例如組控制器(GC: Group Controller)和場(chǎng)景控制器(SC: Scene Controller),其中組控制器(GC: Group Controller)的按鍵只能對(duì)某組燈具進(jìn)行開(kāi)、關(guān)或調(diào)光的控制，而場(chǎng)景控制器(SC: Scene Controller)的按鍵只能對(duì)全部燈具進(jìn)行某個(gè)場(chǎng)景的調(diào)用控制；第二類(lèi)功能相對(duì)較為靈活，例如奧地利的銳高公司生產(chǎn)的多功能控制器(MC: Multi-function Controller)，其按鍵的功能能夠配置為以單個(gè)燈具、某組燈具或全部燈具作為控制對(duì)象，并對(duì)控制對(duì)象實(shí)施開(kāi)、關(guān)、場(chǎng)景調(diào)用或調(diào)光等一系列指令操作，但每個(gè)按鍵只能支持最多兩條照明控制指令的操作，故其也具有一定的使用局限性[1，4]。

1 DALI照明控制原理

如圖1所示，照明控制按鍵(如K1、K2、K3、K4)安裝在照明供電回路中，或者直接安裝在照明控制總線上照明控制面板中的操作按鍵(如S1、S2、S3、S4)；當(dāng)觸碰該按鍵Kn或Sn時(shí)，照明控制器會(huì)向受控目標(biāo)(例如連接按鍵的獨(dú)立燈具或燈具組)通過(guò)線路發(fā)送可預(yù)設(shè)的功能指令，受控目標(biāo)接受指令后執(zhí)行有關(guān)的功能(如：開(kāi)、關(guān)、指定場(chǎng)景、指定亮度等等)，從而完成可預(yù)設(shè)的照明控制。

圖1 照明控制電路原理框圖Fig.1 Block diagram of the lighting control circuit

2 照明控制方式

基于DALI協(xié)議的多功能照明控制器的按鍵配置方法是通過(guò)系統(tǒng)配置軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)的。通過(guò)系統(tǒng)配置軟件操作界面對(duì)按鍵進(jìn)行特定功能配置，包括按鍵地址、目標(biāo)地址、控制指令和按鍵操作方式。

2.1 指令格式：控制對(duì)象+操作指令

“控制對(duì)象”可以為表1中的任一類(lèi)型，“操作指令”可以為如表2所列的DALI通用標(biāo)準(zhǔn)指令中的任一類(lèi)型[2，4-6]。按鍵地址根據(jù)按鍵面板上的按鍵位置一一對(duì)應(yīng)設(shè)置。

目標(biāo)地址代表被控對(duì)象的類(lèi)型，包括某一獨(dú)立燈具地址、某一組燈具分組地址和全部燈具廣播地址[5～6]，控制對(duì)象的類(lèi)型如表1所示。

表1 控制對(duì)象的類(lèi)型表Table 1 Type of Control object

控制指令為DALI通用標(biāo)準(zhǔn)指令，代表對(duì)被控對(duì)象的控制類(lèi)型。為清楚說(shuō)明每一控制指令，列出如表2所示每一控制指令以及與每一控制指令所對(duì)應(yīng)的功能[5-6]。

表2 操作指令的類(lèi)型表Table 2 Type of operating instructions

2.2 按鍵的操作模式

按鍵操作方式包括短按和長(zhǎng)按，如表3所示。短按操作又可分為用于單發(fā)控制指令中的某一指令的短按單發(fā)指令操作(與表3中的短按1對(duì)應(yīng))、用于對(duì)控制指令中的某兩指令進(jìn)行單發(fā)切換的短按切換指令操作(與表3中的短按2對(duì)應(yīng))、以及用于對(duì)控制指令中的某兩指令進(jìn)行間隔單發(fā)的短按單發(fā)雙指令操作(與表3中的短按3對(duì)應(yīng))；長(zhǎng)按操作可分為用于對(duì)控制指令中的某一指令進(jìn)行重復(fù)發(fā)送的長(zhǎng)按重發(fā)指令操作(與表3中的長(zhǎng)按1對(duì)應(yīng))和用于對(duì)控制指令中的某兩指令進(jìn)行重發(fā)切換的長(zhǎng)按切換指令操作(與表3中的長(zhǎng)按2對(duì)應(yīng))。

表3中的指令A(yù)、B、C、D代指表2中的某一控制指令，不同的按鍵操作方式中發(fā)送的指令A(yù)/B/C/D可相同或不同，每一按鍵操作方式中發(fā)送的指令A(yù)/B/C/D為控制指令中的任一種，由用戶在控制指令中根據(jù)實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行選擇。

表3 操作模式及功能描述表Table 3 Operating mode and function Description

3 配置方法

要實(shí)現(xiàn)按鍵的個(gè)性化配置，必須具備一定的硬件和軟件支持。硬件必須具備DALI PS、MC控制器和DALI To USB，而軟件必須根據(jù)第2小節(jié)中論述的照明控制方式建立通訊協(xié)議以實(shí)現(xiàn)如表3所述的按鍵的操作模式。

軟件中，按鍵的配置流程如圖2所示。

a.選定按鍵地址。

b.為選定的按鍵選擇被控對(duì)象的目標(biāo)地址。

c.對(duì)所述按鍵操作方式進(jìn)行選擇，可對(duì)短按單發(fā)指令操作、短按切換指令操作、長(zhǎng)按重發(fā)指令操作、長(zhǎng)按切換指令操作和短按單發(fā)雙指令操作單獨(dú)選擇，也可在短按單發(fā)指令操作、短按切換指令操作、長(zhǎng)按重發(fā)指令操作和長(zhǎng)按切換指令操作中進(jìn)行任一短按按鍵操作和任一長(zhǎng)按按鍵操作搭配疊加選擇；具體如表4所示。

圖2 配置方法Fig.2 Method of configuration

d.對(duì)選定的按鍵操作方式中所需發(fā)送的指令在控制指令(即表2)中進(jìn)行選擇。

e.通過(guò)電腦至按鍵面板的接口電路，將上述配置完成的信息傳送至按鍵面板進(jìn)行保存。

通過(guò)以上按鍵的配置方法編程實(shí)現(xiàn)。此方法不限于PC、移動(dòng)設(shè)備等的應(yīng)用。

表4 按鍵操作模式表Table 4 Operating modes of button

4 實(shí)驗(yàn)與驗(yàn)證

為了測(cè)試本設(shè)計(jì)方案的可行性，本研究建立實(shí)驗(yàn)平臺(tái)如圖3所示。PC界面所顯示軟件為自主研發(fā)DALI軟件系統(tǒng)，PC通過(guò)DALI To USB實(shí)現(xiàn)個(gè)人電腦與DALI網(wǎng)絡(luò)的直接通訊。通過(guò)DALI To USB接口模塊及軟件可以很容易地對(duì)燈具驅(qū)動(dòng)器Driver或控制器MC進(jìn)行編址和編程，以實(shí)現(xiàn)其參數(shù)的改變。

如圖4所示，為在軟件操作界面上對(duì)按鍵08進(jìn)行特定功能配置，在軟件操作界面上選擇按鍵08的地址為0x08，選擇的目標(biāo)地址為廣播地址，選擇按鍵操作模式為單發(fā)指令A(yù)/B切換和重復(fù)指令C/D切換疊加(即表4中的按鍵操作模式9)，長(zhǎng)按操作中的延長(zhǎng)時(shí)間DT選擇為1.00s，指令A(yù)選擇為進(jìn)入場(chǎng)景0，指令B選擇為進(jìn)入場(chǎng)景1，指令C選擇為調(diào)亮，指令D選擇為調(diào)暗，配置完成后進(jìn)行保存。配置保存后，第一次短按調(diào)至場(chǎng)景0(A)，第二次短按調(diào)至場(chǎng)景1(B)，第一次長(zhǎng)按并超過(guò)1s進(jìn)行調(diào)亮(C)，第二次長(zhǎng)按并超過(guò)1s進(jìn)行調(diào)暗(D)，A/B如此循環(huán)類(lèi)推,C/D如此循環(huán)類(lèi)推。

圖3 測(cè)試平臺(tái)Fig.3 Platform of test

圖4 單發(fā)指令A(yù)/B切換和重復(fù)指令C/D切換疊加Fig.4 Overlay of single instruction A/B switch and repeating instruction C/D switch

以上所述僅為本研究測(cè)試的優(yōu)選實(shí)例，其他不再詳細(xì)論述。

5 結(jié)論

本文主要論述了基于多功能控制器MC設(shè)計(jì)的一種按鍵配置方法，此方法可以設(shè)計(jì)成簡(jiǎn)易的軟件操作界面，能夠讓各種人員使用，易學(xué)易懂。并且由于控制器較為特別，不但能夠被配置為以單個(gè)燈具、某組燈具或全部燈具作為控制對(duì)象，還可以使每個(gè)照明控制按鍵被配置為9個(gè)功能不同的操作模式之一，實(shí)現(xiàn)發(fā)送1～4個(gè)照明控制指令的靈活功能，突破了市面上基于數(shù)字可尋址照明接口的照明控制按鍵的配置及使用之局限性。

[1] 于志軍. DALI協(xié)議在智能照明控制中的應(yīng)用[J]. 燈與照明，2007，31(1)：60-61.

[2] 陳波，吳明光. DALI系統(tǒng)的研究與開(kāi)發(fā)[J].低壓電器，2006，6：27-30.

[3] 陳藍(lán)志. 基于DALI協(xié)議的數(shù)字照明控制軟件的研發(fā)[D].廣州：廣東工業(yè)大學(xué)，2007.

[4] 陳昌鵬，繆希仁. 基于DALI協(xié)議的智能照明系統(tǒng)研究與開(kāi)發(fā)[J]. 低壓電器，2009，14：18-22.

[5] International electrotechnical commission，Commission electrotechnique internationale. Digital addressable lighting interface-Part 101:General requirements-System (IEC 62386-101).2009.

[6] International electrotechnical commission，Commission electrotechnique internationale. Digital addressable lighting interface-Part 102:General requirements-Control gear (IEC 62386-102). 2009.