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照明應用

家居已經開啟智慧時代,在不久的將來智能家居將遍佈人們的生活。 貝能國際自主研發多款智能家居方案,以滿足用戶對照明管理、家電控制、安防監控、環境監測等多方面的需求。 產品和方案以低功耗、易組網、抗干擾、穩定性高、易安裝使用的特性廣受好評。

Microchip DALI 2.0智慧調光方案

Microchip DALI2.0 Slave方案基於tinyAVR系列的8bit MCU,方案符合DiiA聯盟2014發佈的DALI2.0的協定標準IEC62386-102(Control Gear),IEC62386-207(LED Modules)……

Microchip DALI2.0 Slave方案基於tinyAVR系列的8bit MCU,方案符合DiiA聯盟2014發佈的DALI2.0的協定標準IEC62386-102(Control Gear),IEC62386-207(LED Modules)。

實現原理

實現原理
DALI2.0 Slave控制板接收來自DALI匯流排上的主站命令,通過板上MCU,完成對DALI2.0協定編解碼,實現主站對Slave端的控制,開LED、關LED、PWM對LED調光等。 此方案通過了DALI2.0的協定標準,所有的軟硬體完全開源,對需要做DALI2.0設計的工程來講帶來極大的便利。 DALI2.0 Slave演示板參攷如下。

方案特點

相容DALI1.0
• 符合IEC62386-101、IEC62386-102、IEC62386-207(DT6)標準
• DALI2.0軟件協議棧< 8KB
• 支持0-100%全範圍PWM調光
• 提供程式設計調試UPDI介面
• MCU內核獨立外設(CIP)
• 16KB Flash除了DALI協定方便用戶新增自定義功能
• USB 5VDC供電MCU,DALI匯流排16VDC
• 寬溫度範圍-40°C to +105°C

方案優勢

開源的參考設計、軟體原始程式碼、Gerber、PCB、原理圖等
• 符合IEC62386標準,可以相容任何符合DALI協定的設備
• 相容DALI1.0,可以輕鬆地移植到DALI2.0
• Atmel Studio/START開發工具簡單易用,縮短客戶產品開發時間
• 通過了CE/FCC認證

DALI介面電路

DALI介面電路
DALI介面用於DALI匯流排與MCU的通訊,DALI匯流排是一對差分訊號,為避免共地風險,用光耦隔離DALI匯流排與MCU的電壓訊號,DALI介面由整流橋、一個比較器、2路光耦組成,DALI2.0與DALI1.0硬體介面完全一樣。

方案硬體框圖

方案硬體框圖
DALI介面接收匯流排上的命令,MCU軟件對命令進行編解碼,實現PWM輸出對LED調光,比較器用的是Microchip的MIC833,USB用於給Slave板供電,LEDs是電源狀態指示燈,UPDI是調試燒錄介面。

軟件架構

軟件架構
方案用到Atmel tinyAVR 1系列MCU ATtiny1617,用到MCU外部中斷和內部計时器及E2PROM,該晶片Flash 16KB,其中DALI2.0協定佔用了大約8KB,剩餘8KB Flash用於應用程序編寫。 MCU的驅動初始化部分可通過Atmel Start來配寘,DALI協定通過API函數調用,客戶只需把精力放在應用程序的編寫上。 公開的軟件原始程式碼,可以在Atmel Start網站上下載原始程式碼。

DALI系統建立

DALI系統建立
一個DALI系統需要DALI Master,DALI Power,DALI Slave構成,DALI Power是給DALI匯流排供電,一個系統有1個DALI Master,最/多可以連接64個DALI Slave。

這裡DALI Master端是基於Atmel的ATxmega32E5實現,板上UART轉USB,USB可以連接到PC,外部16V電源給DALI匯流排供電,DALI Master與DALI Slave成功接入到DALI匯流排後,Master端PC軟件可以掃描到所有的Slave設備,通過PC端軟件控制Slave的LED燈。

PC端控制軟件

PC端控制軟件
DALI Tools如下,可以以廣播的形式發命令,也可以指定組地址來發命令,通過PC軟件的命令控制Slave的LED的開、關、亮度調節。

以上Master、Slave的原始程式碼在Microchip官網或Atmel Start網可以下載到,Start上也可以看到DEMO的配寘資訊,編譯成功後可以通過UPDI下載到MCU,這裡請注意Slave端ATtiny1617 Fuse的燒寫。

應用領域

○ 適合各種商用和建築照明