DALI 总线协议
BY LambertLang
一. 协议概述
1. 什么是 DALI?
照明控制系统是照明智能化和节能的重要手段,它已逐步成为智能建筑和
绿色建筑中必不可少的设备。数字可寻址照明接口--DALI(DigitalLighting
Interface,DALI)是一种适用于照明控制系统的低价位、易操作、易推广的照
明系统协议规范,将其应用于照明控制,可实现对众多灯具的可寻址调光控
制,是实现照明集中控制的基础。
2. DALI 协议的主要特点
a) 异步串行通信
b) 1200 波特率,采用曼彻斯特编码格式
c) 两线差分信号
d) 差分电压大于 9.5V 时,为高电平
e) 差分电压小于 6.5V 时,为低电平
f) 由主机单元控制通信过程
g) 一个 DALI 总线能够连接 64 个从机
h) 每个从机都可以被单独寻址
i) 主机发送数据格式:1 个起始位、16 个数据位、2 个停止位
j) 从机发送数据格式:1 个起始位、8 个数据位、2 个停止位
3.DALI 电气特性
空闲状态下,DALI 总线为高电平,从机单元控制总线的方法
1、 输出高电平时,不干预主机的信号即可
2、 输出低电平时,直接将 DALI 总线相互短路即可
3、 DALI 总线最大电流为 250mA
4、 不能同时进行双向通信
4.DALI 协议说明
DALI 从单元只有在主机请求数据时,才发送数据,即,采用命令应答的方
式。
在同一个 DALI 网络中,最多有 64 个从单元,每个从单元都具备一个独
立的地址( Short address )。也可以将某个从单元
分配给某一个组,最多可以同时存在 16 个组,而且,一个从单元可以属
于不同的组。主机也可以向所有的从单元发送信息。
注:S=0,代表调光等级;S=1,代表调光指令。
Figure 1:DALI 地址说明
3. 部分 DALI 主机命令
一般确定命令后,组装成帧后,需要对前向帧进行曼彻斯特编码,然后通过电路引脚
Figure 2:DALI 标准命令
发送给从机。
4. DALI 帧结构
DALI 帧分为前向帧与后向帧。前向帧由 1 个起始位、16 个数据位、2 个
停止位构成,传输方向是从主机传到从机,其帧格式如表 3;后向帧由 1 个起
始位、8 个数据位、2 个停止位构成,主要是从机反馈给主机的信息,格式如
表 4。DALI 需要严格遵守该格式。
Figure 3:前向帧格式
1bit
起始位
8bit
地址
8bit
数据
2bit
停止位
Figure 4:后向帧格式
1bit
起始位
8bit
数据
2bit
停止位
Figure 5:帧格式图解
二. 应用场景
1.常用应用场景
DALI 协议一般应用于照明控制,调光系统,日常应用中常使用带 DALI 协
议的现成从机(控制电源等)进行开发设计,需要设计人员单独编写主机通讯
代码即可,主要硬件参考连接如图 6。
Figure 6:DALI 照明系统框架
2.曼彻斯特编码
曼彻斯特编码(Manchester Encoding),也叫做相位编码( Phase
Encode,简写 PE),是一个同步时钟编码技术,被物理层使用来编码一个同步
位流的时钟和数据。
曼彻斯特编码,常用于局域网传输。曼彻斯特编码将时钟和数据包含在数
据流中,在传输代码信息的同时,也将时钟同步信号一起传输到对方,每位编
码中有一跳变,不存在直流分量,因此具有自同步能力和良好的抗干扰性能。
但每一个码元都被调成两个电平,所以数据传输速率只有调制速率的 1/2。
从低到高跳变表示“1”,从高到低跳变表示“0”,用图 7 表示,一目了
然。
Figure 7:曼彻斯特编码示意图
3.软件设计
首先使用曼彻斯特编码进行前向帧的填充,打开定时器,产生 PWM 波形进
行数据的发送。使用外部中断来判断数据是否带来并结合定时器接收数据,后
对数据进行逐位解析。
Figure 8:曼彻斯特编码
三. 思考
1. 目前对 DALI 总线处于初步学习阶段,还没有很深入的理解,只是
分享下我之前学的东西,整理给大家一起讨论。
2. 后期会不定期更新协议相关资料,更希望大神能够广泛提出建议,
不胜感激。
3. 目前也没有什么目的,就是想通过写写东西,学习。
四. 参考资料
1. 陈昌鹏,缪希仁..基于 DALI 协议的智能照明系统研究与开发[D] 低压电器
f200914》-现代建筑电气篇
2. DALI 说明文档-中文版
3. 《DALI 协议图解》百度文库
4. 潘爱民.计算机网络(第 4 自版):清华大学出版社,2004 - 08:232
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