[发明专利]一种兼容DALI收发器的高速数字调光接口

说明书

本发明公开一种兼容DALI收发器的高速数字调光接口，包括总线电源、控制装置、应用控制器、输入设备和总线；所述数字调光接口内还设有底层传输协议，所述底层传输协议包括比特位编码、数据帧和收发时序，所述比特位编码采用频率调制，所述频率调制为将连续变化的高、低电平组成的一个周期作为一个数据位。本发明使得当前所有满足DALI标准的设备在不对物理电路设计更改的情况下，通过修改总线传输信号的接收检测和发送编码机制实现比当前DALI标准高出2到8倍的传输速率，同时使用本发明提出的数据帧格式，可以简化目前DALI标准中的控制、查询和配置等命令交互方式，进一步提高控查询和配置任务的效率。

技术领域

本发明涉及照明控制技术领域，具体为一种兼容DALI收发器的高速数字调光接口。

背景技术

DALI(Digital Addressable Lighting Interface，数字可寻址照明接口)是由IEC 62386所定义的照明标准，一个DALI总线可以接入多达64个被控照明装置(如LED灯具、继电器等)以及64个控制设备(如开关、传感器等)。DALI作为主流智能照明的技术，广泛应用于大型场馆、商业照明和办公照明控制系统。

DALI标准IEC 62386-209中定义的颜色控制功能使得DALI控制装置可以接受RGBWAF(最多6个颜色通道)控制指令，但是受限于IEC62386-102为控制装置控制只能使用的16-bit前向帧和8-bit后向帧，通常对支持RGBWAF的控制装置进行配置和控制时，需要在主机和控制装置间传输多个数据帧才能完成一个简单的功能。这大大降低了控制的实时性，也提高了控制交互的复杂度。

DALI标准IEC 62386-103为控制设备定义了24-bit的前向帧通信格式，然而诸如传感器、输入按键等输入设备的参数配置比控制装置要复杂，为了实现主机对输入设备的参数配置和监控，常常也需要多条命令组合才能完成一个简单的功能。

DALI标准IEC 62386-105中定义的固件更新协议允许为DALI设备进行在线固件升级，由于DALI的标准传输速率仅为1200bps，对于一个典型的64KB的DALI设备固件升级需要耗费15分钟左右，如此一来，如果需要升级固件的DALI设备数目较多，则需要非常久的时间。

DALI之所以采用这么低的速率主要是以下几个原因：1990年代DALI技术标准制定之初，实现技术所能采用的微控制器的性能普遍较弱，较低的传输速率有利于实现；较低的传输速率有利于DALI产品收发器电路的设计，简单的收发器电路方案即可保证通信的稳定性；当时DALI技术主要用来进行单次传输不超过2个字节的照明灯光的控制，并没有为RGBW调色、传感器配置监控和固件升级这种需要大量传输数据的应用场景。因此市场急需一种在不改变DALI原有协议或大部分原有协议的前提下，能够实现更快传输速率的方法。

目前提高传输速率的方法通常并没有改变DALI原有的编码方式，但是DALI收发器的一般设计电路中光耦器件的固有特性会导致发送和接收波形上升下降沿宽度随温度变化范围过大，因此DALI标准中对曼彻斯特编码的高、低电平宽度规格都有要求的情况下，不宜过于降低比特位宽度，否则会造成目前DALI设备常规收发器的设计方案无法满足要求，进而必须采用更复杂且成本较高的收发器设计方案。也有一些方法需要牺牲传输距离或提高总线电源动态特性等手段来换取传输速率的提升，实施起来也有较大的局限。

发明内容

针对上述技术问题，本发明旨在提供一种兼容DALI收发器的高速数字调光接口(High Speed Lighting Interface，简称Hi-Li)，该接口使得当前所有满足DALI标准的设备在不对物理电路设计更改的情况下，仅通过修改协议对于总线传输信号的检测机制即能实现比当前DALI标准高出2～8倍的传输速率，同时使用本发明提出的数据帧格式，可以简化目前DALI标准中的控制、查询和配置等命令交互方式。