DALI网络与真实数字照明的工程共存---凯利讯半导体

　　威廉·莎士比亚去世已有400年，他写道“全世界都是一个舞台”。随着功能强大、多才多艺、色彩丰富、价格实惠的灯光的出现，他的话语可能在字面意义上实现了。如今，在诸如零售中心、公司总部、写字楼、酒店、城市中心甚至是私人住宅等场所，照明不再仅仅被视为照明的一种手段，而是一种娱乐、打动、魅力和影响观众的方式。

　　几十年来，剧院和音乐会场地都是数字灯光表演艺术的先驱。作为最早的数码照明控制标准DMX512(数字多路有512条信息)——通常简称为DMX -是在1980年代用于娱乐和激励了一代又一代的强大的戏剧性的照明控制系统能够运行复杂,高速序列在大型照明阵列。DMX节点，例如照明镇流器，在daisyl链中连接，如图1所示。标准DMX数据速率为250 kbit/s，足以支持高速照明效果。

　　DMX网络拓扑结构的图像。

　　图1:DMX网络拓扑。

　　DMX宇宙包含多达512个地址。如果需要，设计师可以减少给定照明安装所需的地址数量，并将相同的地址分配给一组要一致行动的照明节点。另一方面，一些节点可能需要多个地址，例如控制单独的RGB通道。此外，可能需要两个通道来实现比标准的8位指令深度更好的控制级别。多宇宙DMX控制器可用于超过单个DMX宇宙容量的装置。

　　数字照明建筑

　　与剧院或体育场的灯光秀相比，从根本上来说，这是一门必须让人兴奋和娱乐的艺术，而在办公楼和零售店等建筑中管理照明的新兴艺术，则以更温和的雄心开始。主要目标是通过自动控制开关、关闭和调暗设置，节省能源，并为居住者提供舒适的环境。

　　在20世纪90年代中期引入数字可寻址照明接口(DALI)规范时，将数字控制的优点引入到商业照明场景中。DALI是一个开放的标准，旨在促进不同厂商产品之间的互操作性，并且自2014年以来一直被国际标准IEC 62384所覆盖。图2显示了一个通用的DALI网络包括控制设备，如镇流器、控制设备，如物理开关或软件应用程序，以及至少一个大理电源。

　　通用大理网络架构图。

　　图2:用于照明控制的通用DALI网络架构。

　　大理有64个可编址的镇流器，可以单独使用，也可以是多达16个组的成员。数字大理数据流包含两个字节的地址和命令字段。命令可以是直接的lamp-power设置，间接的功率命令，例如命令可以通过指定的增量或指定的衰减率或配置命令来减少或增加亮度。与DMX数据速率为250 kbit/s相比，DALI的速度相对较慢，为1200位/秒。另一方面，DALI支持与照明设备的双向通信，允许交换诊断信息。最近的修订允许远程设备管理(RDM)提高了通过DMX连接捕获诊断信息的可能性。

　　为了节省能源和在建筑物内调暗，大理地址范围和命令集对他们的一天来说是慷慨的，并且对今天的许多项目来说仍然是足够的。大理在建筑自动化行业中得到了广泛的应用。

　　到处都有创意的照明

　　自从大理到达以来，照明市场已经有了很大的发展。尤其是led照明，在灯光设计师中更有野心，他们利用这项技术来达到想象的效果，比如用室内灯光营造氛围，给参观者留下深刻印象，或者在建筑外给人留下印象，用建筑的灯光来展示动感的、多彩的节目。

　　有许多选项可以帮助照明设计师实现他们的目标。DMX控制器的出现是为了将DMX标准的相对高容量和高速度的优点应用于商业和建筑照明，其成本低于典型的高端舞台灯光控制解决方案。Dialight Colordriver 36是一个可调光LED驱动器的例子，它集成了一个兼容dmx的控制接口，并且能够驱动多达12个LED的三个通道，亮度从0%到100%不等。适用于装饰性照明或动态RGB色彩混合，可支持预编程色变序列及DMX512调光。红色、绿色和蓝色led的单独通道允许多种颜色组合。

　　与dalio兼容的LED驱动器也可以使用，例如Cree LMD300驱动程序，它专门设计用于与Cree LMH22000-， 3000- 4000-和6000-lumen光源一起工作。此外，DALI标准也已更新，考虑到照明技术和市场需求方面的进展。最新的DALI2规范支持额外的功能和命令，添加了诸如热保护和负载脱落等条款，并通过支持可选择的调光曲线为lightshow设计人员提供了额外的灵活性。

　　另一方面，安装人员对于在以太网网络中控制和供电LED照明的机会感到兴奋，利用LED发射器固有的数字特性。以太网可以大大扩展地址空间和更高的数据速度，并且能够支持具有更复杂指令的照明协议。此外，基于以太网的照明系统可以利用标准的以太网结构布线，这已经安装在众多的办公大楼中。通过在连接到网络的PC上运行的应用程序控制照明，或者通过无线设备使用无线设备，也很容易实现使用标准的非专用设备。如果需要扩展现有的网络基础设施，就可以使用新的照明设备，也可以使用标准的网络设备，如以太网路由器或交换机，比如HARTING HA-VIS ECON 2040B-A，来快速和经济地实现这一目标。

　　进步和共存

　　在安装智能照明系统和增强现有系统以吸收额外的灯光或引入新功能时，各种各样的方法可能是可行的。组织可能会希望利用他们在现有的智能照明上的投资。鉴于现有的各种通信标准，照明行业需要灵活地使用符合当前项目需求的标准。这要求访问各种转换器，例如允许基于以太网的照明从与DALI网络连接的构建管理系统响应传感器信息。

　　另一方面，通过DALI或DMX连接，可能需要一个单一的照明控制台来控制照明。Microchip公司创建了一种能巩固DALI和DMX512接口的光控制控制台。能够通过DALI和/或DMX512连接控制多个原型板，如ac160214开发板。控制台基于PIC单片机(图3)，使用自定义控件固件运行DALI和DMX512代码库。

　　微芯片DALI/DMX512照明控制台示意图。

　　图3:微芯片的DALI/DMX512照明控制控制台。

　　另外还有一个应用程序AN1076，它展示了如何在PIC单片机上实现DMX512通信。应用程序说明显示了调用状态机的发送器和接收方演示代码，如图4中所示的发射器状态机。

　　DMX512发射机状态机图像。

　　图4:DMX512发射机状态机在PIC单片机上运行。

　　结论

　　数字控制为创造性的照明效果提供了一个关键的推动器。随着快速反应和多功能照明技术的到来，诸如色彩鲜艳的高功率发光二极管，需求已经从舞台的舞台扩展到一般的建筑照明。设计人员和安装人员需要灵活地混合和匹配数字控制技术，例如DMX、DALI或以太网，以满足新的客户需求，同时在遗留系统的约束下工作。这可以由桥梁、转换器和控制台提供，它们能够在不同的标准之间进行接口和转换。

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