如何使用示波器分析DALI協(xié)議？

隨著樓宇自動(dòng)化和照明工業(yè)的快速發(fā)展，傳統(tǒng)的照明控制逐步被智能控制取代，DALI作為新的智能燈光控制協(xié)議，定義了電子鎮(zhèn)流器與控制器之間的通信方式，實(shí)現(xiàn)智能照明系統(tǒng)的自動(dòng)化控制，那么，如何快速調(diào)試照明控制的DALI協(xié)議呢?

一、DALI介紹

DALI數(shù)字式可尋址燈光接口(Digital Addressable Lighting Interface)鎮(zhèn)流器是當(dāng)前最新的可調(diào)光熒光燈鎮(zhèn)流器。DALI是一個(gè)數(shù)據(jù)傳輸?shù)膮f(xié)議，它定義了電子鎮(zhèn)流器與設(shè)備控制器之間的通信方式，基于DALI 協(xié)議組建的系統(tǒng)具有分布式智能模塊， 各個(gè)智能化DALI 模塊都具有數(shù)字控制和數(shù)字通信能力， 地址和燈光場(chǎng)景信息等都存儲(chǔ)于各個(gè)DALI 模塊的存儲(chǔ)器內(nèi)。DALI 模塊通過(guò)DALI 總線進(jìn)行數(shù)字通信、傳遞指令和狀態(tài)信息，實(shí)現(xiàn)燈的開(kāi)關(guān)、調(diào)光控制、系統(tǒng)的設(shè)置等功能。DALI總線制定一個(gè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝方便、操作容易、功能良優(yōu)的燈光控制系統(tǒng)，可用于一個(gè)房間內(nèi)的燈光控制，還可以連接更高級(jí)的設(shè)備網(wǎng)絡(luò)，如以太網(wǎng)，以支持更多的設(shè)備和足夠的網(wǎng)絡(luò)帶寬。 DALI協(xié)議的基本參數(shù)如下：

圖1 DALI協(xié)議基本參數(shù)

DALI總線主要用于多個(gè)熒光燈以及LED照明的調(diào)光控制。通過(guò)調(diào)光控制器可對(duì)每個(gè)鎮(zhèn)流器分別尋址，一個(gè)單段DALI數(shù)椐控制線上可以對(duì)64個(gè)鎮(zhèn)流器分別編址，每個(gè)鎮(zhèn)流器內(nèi)可以設(shè)置16個(gè)燈光場(chǎng)景，同一個(gè)鎮(zhèn)流器還可以編在一組或多個(gè)組，最大編組數(shù)為16，也就是一個(gè)DALI系統(tǒng)可控制多達(dá)1000個(gè)鎮(zhèn)流器。

圖2 DALI系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

二、DALI的數(shù)椐幀結(jié)構(gòu)

DALI采用雙向曼徹斯特編碼，值“1”和“0” 表示兩種不同電平的躍變。從邏輯低電平轉(zhuǎn)變到高電平表示為“1”，從邏輯高電平轉(zhuǎn)變到低電平表示為“0”。

圖3 DALI電平標(biāo)準(zhǔn)示意圖

DALI數(shù)據(jù)分為前向幀和后向幀兩類。前向幀的傳輸方向是從主控單元到從控單元，由19 bit組成，包括1bit起始位、8 bit地址位、8 bit數(shù)據(jù)位和2 bit停止位，如圖:4所示;

圖4 DALI前向幀結(jié)構(gòu)

· 起始位：邏輯值“1”作為起始位

· 地址位：8位地址比特位可用于系統(tǒng)中的各電子鎮(zhèn)流器之間實(shí)現(xiàn)通信，單獨(dú)控制單個(gè)從機(jī)的個(gè)體地址，編址范圍是O～63，可控制64個(gè)不同地址，稱為短地址; DALI控制器有成組控制的組地址指令，編址范圍是0—15，最多可進(jìn)行16組的成組控制。

· 數(shù)椐位：8位數(shù)據(jù)比特位的正向逆向傳輸信息的功能，它包括如開(kāi)/關(guān)燈、燈的調(diào)光和調(diào)光時(shí)間等有關(guān)控制信息。

· 結(jié)束位：兩個(gè)非編碼的高電平。

后向幀的傳輸方向是從從控單元到主控單元，在DALI協(xié)議中，從機(jī)只有在主控制器查詢時(shí)，才向主機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)。從機(jī)向主機(jī)發(fā)送的數(shù)據(jù)由11 bit數(shù)據(jù)組成，第1 bit是起始位，第2—9 bit是數(shù)據(jù)位，第10 bit和第11 bit是停止位。如圖5所示。

圖5 DALI后向幀結(jié)構(gòu)

三、實(shí)測(cè)應(yīng)用與分析

現(xiàn)場(chǎng)模擬照明控制DALI通信協(xié)議，這里用數(shù)據(jù)挖掘型示波器ZDS4054 Plus為例，其免費(fèi)標(biāo)配DALI協(xié)議解碼功能，可對(duì)全內(nèi)存512Mpts的數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼，且可對(duì)照明控制器與鎮(zhèn)流器之間的信號(hào)監(jiān)測(cè)，取其中一幀數(shù)據(jù)的信息在事件表中進(jìn)行查看，如下圖6所示：

圖6 DALI協(xié)議解碼界面

對(duì)長(zhǎng)時(shí)間監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)進(jìn)行異常分析，可在示波器的縮放模式下使用雙ZOOM多窗口顯示的功能，對(duì)信號(hào)進(jìn)行多窗口異常監(jiān)測(cè)和分析，可同時(shí)對(duì)任一數(shù)據(jù)幀和數(shù)椐幀上升沿或下降沿細(xì)節(jié)進(jìn)行分析，然后通過(guò)查看放大數(shù)椐細(xì)節(jié)，事件表中的數(shù)據(jù)和波形一一對(duì)應(yīng)，定位異常非常方便，如下圖7所示。

圖7 細(xì)節(jié)分析

四、總結(jié)

ZDS4054Plus示波器免費(fèi)標(biāo)配DALI協(xié)議，基于512Mpts存儲(chǔ)深度，可對(duì)照明控制DALI通信做長(zhǎng)時(shí)間的監(jiān)控解碼，并支持DALI協(xié)議觸發(fā)，同時(shí)，可通過(guò)示波器豐富的插件及異常搜索方式分析波形細(xì)節(jié)，快速定位問(wèn)題。