如何使用示波器分析DALI協議？

隨著樓宇自動化和照明工業的快速發展，傳統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議，定義了電子鎮流器與控制器之間的通信方式，實現智能照明系統的自動化控制，那么，如何快速調試照明控制的DALI協議呢？

一、DALI介紹

DALI數字式可尋址燈光接口（Digital Addressable Lighting Interface）鎮流器是當前最新的可調光熒光燈鎮流器。DALI是一個數據傳輸的協議，它定義了電子鎮流器與設備控制器之間的通信方式，基于DALI 協議組建的系統具有分布式智能模塊， 各個智能化DALI 模塊都具有數字控制和數字通信能力， 地址和燈光場景信息等都存儲于各個DALI 模塊的存儲器內。DALI 模塊通過DALI 總線進行數字通信、傳遞指令和狀態信息，實現燈的開關、調光控制、系統的設置等功能。DALI總線制定一個系統結構簡單、安裝方便、操作容易、功能良優的燈光控制系統，可用于一個房間內的燈光控制，還可以連接更高級的設備網絡，如以太網，以支持更多的設備和足夠的網絡帶寬。 DALI協議的基本參數如下：

圖1 DALI協議基本參數

DALI總線主要用于多個熒光燈以及LED照明的調光控制。通過調光控制器可對每個鎮流器分別尋址，一個單段DALI數椐控制線上可以對64個鎮流器分別編址，每個鎮流器內可以設置16個燈光場景，同一個鎮流器還可以編在一組或多個組，最大編組數為16，也就是一個DALI系統可控制多達1000個鎮流器。

圖2 DALI系統結構圖

二、DALI的數椐幀結構

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。從邏輯低電平轉變到高電平表示為“1”，從邏輯高電平轉變到低電平表示為“0”。

圖3 DALI電平標準示意圖

DALI數據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數據位和2 bit停止位，如圖：4所示；

圖4 DALI前向幀結構

· 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中的各電子鎮流器之間實現通信，單獨控制單個從機的個體地址，編址范圍是O～63，可控制64個不同地址，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，最多可進行16組的成組控制。

· 數椐位：8位數據比特位的正向逆向傳輸信息的功能，它包括如開/關燈、燈的調光和調光時間等有關控制信息。

· 結束位：兩個非編碼的高電平。

后向幀的傳輸方向是從從控單元到主控單元，在DALI協議中，從機只有在主控制器查詢時，才向主機發送數據。從機向主機發送的數據由11 bit數據組成，第1 bit是起始位，第2—9 bit是數據位，第10 bit和第11 bit是停止位。如圖5所示。

圖5 DALI后向幀結構

三、實測應用與分析

現場模擬照明控制DALI通信協議，這里用數據挖掘型示波器ZDS4054 Plus為例，其免費標配DALI協議解碼功能，可對全內存512Mpts的數據進行解碼，且可對照明控制器與鎮流器之間的信號監測，取其中一幀數據的信息在事件表中進行查看，如下圖6所示：

圖6 DALI協議解碼界面

對長時間監測的數據進行異常分析，可在示波器的縮放模式下使用雙ZOOM多窗口顯示的功能，對信號進行多窗口異常監測和分析，可同時對任一數據幀和數椐幀上升沿或下降沿細節進行分析，然后通過查看放大數椐細節，事件表中的數據和波形一一對應，定位異常非常方便，如下圖7所示。

圖7 細節分析

四、總結

ZDS4054Plus示波器免費標配DALI協議，基于512Mpts存儲深度，可對照明控制DALI通信做長時間的監控解碼，并支持DALI協議觸發，同時，可通過示波器豐富的插件及異常搜索方式分析波形細節，快速定位問題。