基于DALI协议的照明系统的无线扩展方法研究

来源 :陕西科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:junwen2009
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DALI(Digital Addressable Lighting Interface,数字可寻址照明接口)以其灵活的控制方式、专业的调光效果、可靠的通信方式以及良好的兼容性等优点,在照明控制领域得到了广泛的使用。DALI照明系统采用双线通信介质,在实际应用中往往需要预先布设线缆,安装布线繁琐,使DALI系统在推广中受到限制。  针对上述问题,本课题在研究DALI系统的通信方式、指令系统、数据帧格式及时序等基础上,结合蓝牙4.0通信技术和EnOcean无线技术,提出了一种DALI系统的无线扩展方法。通过蓝牙4.0无线技术实现DALI控制装置的无线网络扩展,通过EnOcean无线技术实现DALI输入设备的无线网络扩展。其中蓝牙无线子网络通过 DALI-Bluetooth网关接入 DALI系统, EnOcean无线子网络通过DALI-EnOcean网关接入DALI系统,从而实现一个有线通信和无线通信组合的控制网络。论文的主要工作总结如下:  (1)分析了 DALI总线技术和蓝牙4.0通信技术各自的工作原理、通信机制以及指令格式。在此基础上,研究蓝牙无线子网络接入DALI系统的方法,通过建立 DALI-Bluetooth网关与蓝牙网络节点(无线控制装置)关联关系,实现蓝牙网络节点的地址分配、参数配置、参数查询以及调光控制。  (2)在分析研究EnOcean技术体系结构、通信原理以及数据帧格式的基础上,研究 EnOcean无线子网络接入 DALI系统的方法,通过在DALI-EnOcean网关内建立DALI个体对象与EnOcean网络节点(EnOcean无线无源面板)映射关系,实现 EnOcean网络节点的组网配置、参数查询以及灯光控制。  (3)提出了一种基于 RSSI信号接收强度的中继路由方法,使无线控制装置具有蓝牙信号中继功能,解决了蓝牙信号传输距离短的问题。并通过实验数据建立蓝牙 RSSI与通信距离的函数关系,为无线控制装置的 RSSI参数设定提供依据。  (4)完成了系统设备开发,确定了DALI-Bluetooth网关、无线控制装置的硬件部分以微处理器CC2541F256K为核心的设计方案,并在此基础上完成了蓝牙通信角色设定、蓝牙通信任务以及 DALI协议栈移植等程序设计。完成了DALI-EnOcean网关的软硬件设计,DALI-EnOcean网关硬件部分以32位微处理器SN32F248为核心,主要包括电源电路、DALI接口电路以及 EnOcean无线通信模块等,软件部分采用模块化程序设计架构,完成了DALI通信任务、EnOcean通信任务、数据管理等部分的程序设计。  完成系统的研究设计工作后,搭建了系统测试平台,对蓝牙无线子网络、EnOcean无线子网络的地址分配、参数配置、参数查询、灯光控制的功能进行了测试,并对各个无线网络通信可靠性、通信距离进行了测试。结果表明,本论文开发的DALI无线扩展系统运行稳定可靠,达到了预期的效果。
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