CN103812609A - 完整采集dali信号的方法及dali信号分析仪 - Google Patents

Abstract

发明公开一种完整采集DALI信号的方法及DALI信号分析仪，该方法采用下位机和上位机来实现，该DALI信号分析仪由下位机和上位机构成，下位机负责采集DALI总线上的信号并将解码后的数据上传到上位机中，上位机负责操作界面和数据的显示以及分析，采集DALI信号的信息包括DALI信号的高、低电平值；标准DALI信号的内容及类型；及非标准通信信号的错误类型等，能对DALI系统的通信数据进行监视、记录和分析，利于DALI系统及其设备的开发、安装、调试及维护。通信协议约定了上位机与下位机通信的数据帧格式、数据单元含义及帧错误检测和重发机制，能够保证上位机与下位机通信的高效性、稳定性及总线数据的准确性。

Description

完整采集DALI信号的方法及DALI信号分析仪

技术领域

本发明涉及基于数字可寻址照明接口的照明控制系统，特别涉及一种完整采集DALI信号的方法及应用该方法的DALI信号分析仪。 

背景技术

DALI 是“Digital Addressable Lighting Interface数字可寻址照明接口”的首字母的缩写。DALI 是一个专门为照明控制系统而制定的数据传输的协议，它定义了照明电器（各类灯具的驱动电路）与系统设备控制器（如照明控制器、感应器等）之间的数字通信方式。 DALI 支持“开放式系统”的概念，以保证不同制造商生产的DALI设备能相互兼容。DALI目前已成为IEC62386系列国际标准 。为便于对DALI照明控制系统的通信数据进行监视、记录和分析，使用一款专门针对DALI协议开发的信号分析仪是最便利的选择，但目前市场上未有发现一款能完整采集DALI信号信息的专用DALI信号分析仪。 

发明内容

本发明的主要目的是提供一种能完整采集DALI信号的方法及与该方法相对应的DALI信号分析仪，能完整采集DALI（数字可寻址照明接口）照明控制系统总线上的通信数据，并在软件界面中显示及解析，以便对DALI照明控制系统的通信数据进行监视、记录和分析，有利于DALI接口设备的开发调试以及DALI照明控制系统的现场安装测试或维护。 

本发明提出一种完整采集DALI信号的方法，是通过负责操作界面和数据的显示以及分析的上位机、负责采集DALI总线上的信号并将解码后的数据上传到所述上位机中的下位机以及所述上位机与所述下位机之间的设备信息查询协议和总线信号采集协议来实现的，其步骤包括：通过所述设备信息查询协议完成的设备信息查询步骤和通过所述总线信号采集协议完成的总线信号采集步骤；

所述设备信息查询步骤包括：

1）在所述上位机上开启下位机的连接及设备信息查询功能，所述上位机发送查询指令给所述下位机，以查询所述上位机与所述下位机的通信总线是否已经建立以及所述下位机的设备信息，如果所述上位机与所述下位机之间连接异常，则于所述上位机的屏幕上显示连接设备失败，并忽略所述上位机已读取的指令，结束该次通信；如果所述上位机与所述下位机之间已正常连接，则所述上位机通过通信总线将读取到的所述查询指令数据发送到所述下位机；

2）所述下位机接收到所述上位机发送的查询指令，并在限定的一段时间内，发送设备信息数据给所述上位机；

3）所述上位机在限定的时间内收到所述下位机回应的设备信息数据，并对所述设备信息数据进行校验，如果所述设备信息数据经过校验无误后，所述上位机确定读取信息成功，并在屏幕上显示下位机的设备信息；

4）如果所述上位机在限定的时间内没有收到下位机回应的数据或收到回应数据但校验数据出错，则所述上位机对所述下位机重新发送查询指令，如果上位机重发查询指令的累计次数达三次以上，则停止重发命令，并在屏幕上显示连接设备失败；

所述总线信号采集步骤包括：

1）在所述上位机上开启DALI总线信号的数据采集功能，上位机自动检测与下位机之间的连接是否异常，如果所述上位机与所述下位机之间连接异常，则于所述上位机的屏幕上显示连接设备失败，并忽略所述上位机已读取的指令，返回上位机主程序；如果所述上位机与所述下位机之间已正常连接，则所述上位机通过通信总线将DALI信号采集指令数据发送到所述下位机；

2）所述下位机接收所述上位机发送的DALI信号采集指令，并在限定的一段时间内，发送DALI信号采集确认数据给所述上位机；

3）所述上位机在限定的时间内收到所述下位机回应的DALI信号采集确认数据，并对所述DALI信号采集确认数据进行校验，经过校验无误后，可确定下位机开始采集DALI总线上的信号数据；

4）如果所述上位机在限定的时间内没有收到下位机回应的数据或收到的回应数据校验出错，则所述上位机对所述下位机重新发送DALI信号采集指令，如果上位机重发DALI信号采集指令的累计次数达三次以上，则停止重发命令，并在屏幕上显示连接设备失败；

5）所述下位机开始采集DALI总线上的信号数据，并将采集到的DALI信号数据按所述总线信号采集协议中约定的数据格式发送给所述上位机；

6）所述上位机在限定的时间内将所述DALI信号数据完整接收，并对该数据格式进行校验，经过校验无误后，所述上位机将接收的所述DALI信号数据格式进行相应的转换，并在屏幕上显示采集到的DALI信号的信息；接着，所述上位机对所述下位机发送数据帧接收完成指令，以标示DALI信号数据帧接收完成；

7）如果所述上位机不能在限定的时间内将所述DALI信号数据完整接收或数据格式校验出错时，所述上位机发送请求数据帧重发指令给所述下位机，要求下位机重发所述DALI信号数据；

8）所述下位机接收该请求数据帧重发指令后，将采集到的DALI信号数据按所述总线信号采集协议中约定的数据格式发送给所述上位机；

9））在标示所述DALI信号数据帧接收完成后，在所述上位机开启停止采集DALI总线数据功能，所述上位机向所述下位机发送停止采集DALI总线数据指令；

10）所述下位机接收所述上位机发送的停止采集DALI总线数据指令，并在限定的一段时间内，发送停止采集DALI信号确认数据给所述上位机；

11）所述上位机在限定的时间内收到所述下位机回应的停止采集DALI信号确认数据，并对所述停止采集DALI信号确认数据进行校验，经过校验无误后，可确定所述下位机停止采集DALI总线上的数据；

12）如果所述上位机在限定的时间内没有收到下位机回应的停止采集DALI信号确认数据或收到的停止采集DALI信号确认数据校验出错，则所述上位机对所述下位机重新发送停止采集DALI总线数据指令，如果上位机重发停止采集DALI总线数据指令的累计次数达三次以上，则停止重发该命令，并在屏幕上显示连接设备失败。

优选地，所述查询指令数据为0x51，所述设备信息数据包括查询回应数据0x51、设备供应商数据“0xXX”*10、设备类型数据0xXX、下位机程序版本号数据0xXX、下位机硬件版本号数据0xXX、设计者数据“0xXX”*10、总线空闲电平值数据0xXX和结束标志字节数据0xff，所述总线空闲电平值范围是0-30v。

优选地，在所述设备信息查询步骤2中，所述下位机应在1.0秒内发送所述设备信息数据给所述上位机；在所述设备信息查询步骤3和4中，所述上位机应在1.0秒内收到所述下位机回应的设备信息数据，如超过1.0秒没有接收到该设备信息数据，则所述上位机对所述下位机重新发送查询指令。

优选地，所述DALI信号采集指令数据为0x52，所述数据帧接收完成指令数据为0x53，所述请求数据帧重发指令数据为0x54，所述停止采集DALI总线数据指令的数据为0x55；所述DALI信号采集确认数据为0x52，所述停止采集DALI信号确认数据为0x55，所述DALI信号数据类型包括向前帧、向后帧、控制设备帧、非标信号帧和空闲帧。

优选地，所述向前帧、向后帧、控制设备帧、非标信号帧和空闲帧均为6字节数据，所述向前帧由数据0xA1、地址数据、命令数据、一个填充字节、总线高电平值数据和总线低电平值数据组成，所述向后帧由数据0xA2、DALI回应数据、两个填充字节、总线高电平值数据和总线低电平值数据组成，所述控制设备帧由数据0xA3、地址数据、命令数据、传输数据、总线高电平值数据和总线低电平值数据组成，所述非标信号帧由数据0xA4、非标信号数据、两个填充字节、总线高电平值数据和总线低电平值数据组成，所述空闲帧由数据0xA5、三个填充字节、总线高电平值数据和总线低电平值数据组成，所述非标信号数据包括代表DALI数据位数不符的数据0xF0、代表DALI电平宽度不符的数据0xF1和代表DALI电平高低不符的数据0xF2。

优选地，在所述总线信号采集步骤2中，所述下位机应在1.0秒内发送所述DALI信号采集确认数据给所述上位机；在所述总线信号采集步骤3和4中，所述上位机应在1.0秒内收到所述下位机回应的所述DALI信号采集确认数据，如超过1.0秒没有接收到该DALI信号采集确认数据，则所述上位机对所述下位机重新发送DALI信号采集指令；

在所述总线信号采集步骤10中，所述下位机应在1.0秒内发送所述停止采集DALI信号确认数据给所述上位机；在所述总线信号采集步骤11和12中，所述上位机应在1.0秒内收到所述下位机回应的所述停止采集DALI信号确认数据，如超过1.0秒没有接收到该停止采集DALI信号确认数据，则所述上位机对所述下位机重新发送停止采集DALI总线数据指令。

优选地，在所述总线信号采集步骤6和7中，所述上位机开始接收所述DALI信号数据时，所述上位机应在收到一帧数据的第一字节开始计时，并在2毫秒内收到所述DALI信号数据的全部数据，并在帧数据格式校验没有错误时，所述上位机要向下位机发送数据帧接收完成指令，表示上位机已处理完上一帧数据；如果超过2毫秒没有收到所述DALI信号数据的全部数据，或者2毫秒接收到所述DALI信号数据的全部数据但帧数据格式校验出错，则所述上位机要发送请求数据帧重发指令到下位机，要求所述下位机重发该一帧数据。

优选地，所述上位机为带有分析软件的电脑，所述下位机为硬件设备，所述下位机连接在DALI总线上，所述上位机通过电脑标准通信接口与所述下位机连接通信，所述电脑标准通信接口为USB接口或RS232接口；所述上位机上设有用于开启下位机的连接及设备信息查询功能的“查询下位机的连接及设备信息”按钮、用于开启DALI总线信号的数据采集功能的“开始采集总线数据”按钮和用于停止采集DALI总线数据命令的“停止采集总线数据”按钮。

本发明又提出一种DALI信号分析仪，与完整采集DALI信号的方法相对应，包括负责操作界面和数据的显示以及分析的上位机和负责采集DALI总线上的信号并将解码后的数据上传到所述上位机中的下位机，所述上位机为带有分析软件的电脑，所述下位机连接在DALI总线上，所述上位机通过电脑标准通信接口与所述下位机连接通信，所述上位机与所述下位机之间通过设备信息查询协议和总线信号采集协议通信，所述上位机上设有用于开启下位机的连接及设备信息查询功能的“查询下位机的连接及设备信息”按钮、用于开启DALI总线信号的数据采集功能的“开始采集总线数据”按钮和用于停止采集DALI总线数据命令的“停止采集总线数据”按钮；

所述上位机用于发送查询指令、DALI信号采集指令、请求数据帧重发指令、数据帧接收完成指令和停止采集DALI总线数据指令给所述下位机，并在收到所述下位机回应的数据后，对收到的回应数据进行校验，如所述上位机未在设定的时间段内收到所述下位机回应的数据，或回应数据校验出错，则所述上位机将相应的指令重发给所述下位机，并在重发指令次数累积达三次以上时，停止重发指令，并在屏幕上显示设备连接失败；

所述下位机用于在接收到所述发送查询指令、DALI信号采集指令、请求数据帧重发指令、停止采集DALI总线数据指令后对所述上位机发送与接收到的指令相对应的回应数据，所述回应数据包括与所述发送查询指令相对应的设备信息数据、与所述DALI信号采集指令相对应的DALI信号采集确认数据和DALI信号数据、与所述请求数据帧重发指令相对应的DALI信号数据、与所述停止采集DALI总线数据指令相对应的停止采集DALI信号确认数据；

所述查询指令数据为0x51，所述设备信息数据包括查询回应数据0x51、设备供应商数据“0xXX”*10、设备类型数据0xXX、下位机程序版本号数据0xXX、下位机硬件版本号数据0xXX、设计者数据“0xXX”*10、总线空闲电平值数据0xXX和结束标志字节数据0xff，所述总线空闲电平值范围是0-30v；

所述DALI信号采集指令数据为0x52，所述数据帧接收完成指令数据为0x53，所述请求数据帧重发指令数据为0x54，所述停止采集DALI总线数据指令的数据为0x55；所述DALI信号采集确认数据为0x52，所述停止采集DALI信号确认数据为0x55，所述DALI信号数据类型包括向前帧、向后帧、控制设备帧、非标信号帧和空闲帧；所述向前帧、向后帧、控制设备帧、非标信号帧和空闲帧均为6字节数据，所述向前帧由数据0xA1、地址数据、命令数据、一个填充字节、总线高电平值数据和总线低电平值数据组成，所述向后帧由数据0xA2、DALI回应数据、两个填充字节、总线高电平值数据和总线低电平值数据组成，所述控制设备帧由数据0xA3、地址数据、命令数据、传输数据、总线高电平值数据和总线低电平值数据组成，所述非标信号帧由数据0xA4、非标信号数据、两个填充字节、总线高电平值数据和总线低电平值数据组成，所述空闲帧由数据0xA5、三个填充字节、总线高电平值数据和总线低电平值数据组成，所述非标信号数据包括代表DALI数据位数不符的数据0xF0、代表DALI电平宽度不符的数据0xF1和代表DALI电平高低不符的数据0xF2。

本发明的主要有益效果为：

本发明的完整采集DALI信号的方法采用下位机（“DALI分析仪”硬件设备）和上位机（电脑及分析软件）来实现，本发明的DALI信号分析仪由下位机（“DALI分析仪”硬件设备）和上位机（电脑及分析软件）构成，下位机负责采集DALI总线上的信号并将解码后的数据上传到上位机中，上位机负责操作界面和数据的显示以及分析，通过DALI信号分析仪及完整采集DALI信号的方法，能完整采集DALI信号的信息，这些信息包括：DALI信号的高、低电平值；标准DALI信号的内容及类型；及非标准通信信号的错误类型等，能对DALI照明控制系统的通信数据进行监视、记录和分析，有利于DALI照明控制系统及其设备的开发、安装、调试及维护。

所述上位机与所述下位机之间通过设备信息查询协议和总线信号采集协议通信，通信协议约定了上位机与下位机通信的数据帧格式、数据单元含义以及帧错误检测和重发机制，通信协议能够保证上位机与下位机通信的高效性、稳定性以及总线数据的准确性。

附图说明

图1为本发明的DALI信号分析仪的系统示意图；

图2为本发明的上位机的主程序流程图；

图3为本发明的上位机的设备信息查询子程序的流程图；

图4为本发明的上位机的采集数据处理子程序的流程图；

图5为本发明的上位机的停止采集子程序的流程图； 

图6为本发明的下位机的主程序流程图；

图7为本发明的下位机的中断程序流程图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。 

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明：

如图1-7所示，本发明的完整采集DALI信号的方法是通过负责操作界面和数据的显示以及分析的上位机1、负责采集DALI总线上的信号并将解码后的数据上传到所述上位机1中的下位机2以及所述上位机1与所述下位机2之间的设备信息查询协议和总线信号采集协议来实现的，是用于采集DALI（数字可寻址照明接口）照明控制系统总线上的通信数据，并在软件界面中显示及解析的一种方法，以便对DALI照明控制系统的通信数据进行监视、记录和分析，可用于DALI接口设备的开发调试、DALI照明控制系统的现场安装测试或维护。

该方法中的上位机1为带有分析软件的电脑，下位机2为硬件设备，下位机2连接在DALI总线上，上位机1通过电脑标准通信接口与下位机2连接通信，所述电脑标准通信接口为USB接口或RS232接口。所述上位机1上设有用于开启下位机2的连接及设备信息查询功能的“查询下位机2的连接及设备信息”按钮、用于开启DALI总线信号的数据采集功能的“开始采集总线数据”按钮和用于停止采集DALI总线数据命令的“停止采集总线数据”按钮，其主要操作步骤如图2所示。

该方法步骤包括：通过所述设备信息查询协议完成的设备信息查询步骤和通过所述总线信号采集协议完成的总线信号采集步骤。

设备信息查询协议和总线信号采集协议的功能定义汇总如下列表一所示：

列表一

所述设备信息查询步骤包括（如图3、6、7所示）：

1）按下“查询下位机2的连接及设备信息”按钮，在所述上位机1上开启下位机2的连接及设备信息查询功能，所述上位机1发送查询指令给所述下位机2，以查询所述上位机1与所述下位机2的通信总线是否已经建立以及所述下位机2的设备信息，如果所述上位机1与所述下位机2之间连接异常，则于所述上位机1的屏幕上显示连接设备失败，并忽略所述上位机1已读取的指令，结束该次通信；如果所述上位机1与所述下位机2之间已正常连接，则所述上位机1通过通信总线将读取到的所述查询指令数据发送到所述下位机2； 

2）所述下位机2接收到所述上位机1发送的查询指令，并在1.0秒内，发送设备信息数据给所述上位机1；

3）所述上位机1在1.0秒内收到所述下位机2回应的设备信息数据，并对所述设备信息数据进行校验，如果所述设备信息数据经过校验无误后，所述上位机1确定读取信息成功，并在屏幕上显示下位机2的设备信息；

4）如果所述上位机1在1.0秒内没有收到下位机2回应的数据或收到回应数据但校验数据出错，则所述上位机1对所述下位机2重新发送查询指令，如果上位机1重发查询指令的累计次数达三次以上，则停止重发命令，并在屏幕上显示连接设备失败。

所述总线信号采集步骤包括（如图4、5、6、7所示）：

1）按下“开始采集总线数据”按钮，在所述上位机1上开启DALI总线信号的数据采集功能，上位机1自动检测与下位机2之间的连接是否异常，如果所述上位机1与所述下位机2之间连接异常，则于所述上位机1的屏幕上显示连接设备失败，并忽略所述上位机1已读取的指令，返回上位机1主程序；如果所述上位机1与所述下位机2之间已正常连接，则所述上位机1通过通信总线将DALI信号采集指令数据发送到所述下位机2； 

2）所述下位机2接收所述上位机1发送的DALI信号采集指令，并在1.0秒内，发送DALI信号采集确认数据给所述上位机1；

3）所述上位机1应在1.0秒内收到所述下位机2回应的DALI信号采集确认数据，并对所述DALI信号采集确认数据进行校验，经过校验无误后，可确定下位机2开始采集DALI总线上的信号数据；

4）如果所述上位机1在1.0秒内没有收到下位机2回应的DALI信号采集确认数据或收到的DALI信号采集确认数据校验出错，则所述上位机1对所述下位机2重新发送DALI信号采集指令，如果上位机1重发DALI信号采集指令的累计次数达三次以上，则停止重发命令，并在屏幕上显示连接设备失败；

5）所述下位机2开始采集DALI总线上的信号数据，并将采集到的DALI信号数据按所述总线信号采集协议中约定的数据格式发送给所述上位机1；

6）所述上位机1在限定的时间内将所述DALI信号数据完整接收，并对该数据格式进行校验，经过校验无误后，所述上位机1将接收的所述DALI信号数据格式进行相应的转换，并在屏幕上显示采集到的DALI信号的信息；接着，所述上位机1对所述下位机2发送数据帧接收完成指令，以标示DALI信号数据帧接收完成；

7）如果所述上位机1不能在限定的时间内将所述DALI信号数据完整接收或数据格式校验出错时，所述上位机1发送请求数据帧重发指令给所述下位机2，要求下位机2重发所述DALI信号数据；

8）所述下位机2接收该请求数据帧重发指令后，将采集到的DALI信号数据按所述总线信号采集协议中约定的数据格式发送给所述上位机1；

9）在标示所述DALI信号数据帧接收完成后，按下“停止采集总线数据”按钮，开启停止采集DALI总线数据命令，所述上位机1向所述下位机2发送停止采集DALI总线数据指令；

10）所述下位机2接收所述上位机1发送的停止采集DALI总线数据指令，并在1.0秒内，发送停止采集DALI信号确认数据给所述上位机1；

11）所述上位机1应在1.0秒内收到所述下位机2回应的停止采集DALI信号确认数据，并对所述停止采集DALI信号确认数据进行校验，经过校验无误后，可确定所述下位机2停止采集DALI总线上的数据；

12）如果所述上位机1在1.0秒内没有收到下位机2回应的停止采集DALI信号确认数据或收到的停止采集DALI信号确认数据校验出错，则所述上位机1对所述下位机2重新发送停止采集DALI总线数据指令，如果上位机1重发停止采集DALI总线数据指令的累计次数达三次以上，则停止重发该命令，并在屏幕上显示连接设备失败。

其中，所述查询指令数据为0x51，所述设备信息数据共26个字节，包括查询回应数据0x51、设备供应商数据“0xXX”*10、设备类型数据0xXX、下位机2程序版本号数据0xXX、下位机2硬件版本号数据0xXX、设计者数据“0xXX”*10、总线空闲电平值数据0xXX和结束标志字节数据0xff，所述总线空闲电平值范围是0-30v。下位机2回应的各项设备信息的详细说明如列表二所示：

列表二

所述DALI信号采集指令数据为0x52，所述数据帧接收完成指令数据为0x53，所述请求数据帧重发指令数据为0x54，所述停止采集DALI总线数据指令的数据为0x55；所述DALI信号采集确认数据为0x52，所述停止采集DALI信号确认数据为0x55，所述DALI信号数据类型包括向前帧、向后帧、控制设备帧、非标信号帧和空闲帧。

所述向前帧、向后帧、控制设备帧、非标信号帧和空闲帧均为6字节数据，所述向前帧由数据0xA1、地址数据、命令数据、一个填充字节、总线高电平值数据和总线低电平值数据组成，所述向后帧由数据0xA2、DALI回应数据、两个填充字节、总线高电平值数据和总线低电平值数据组成，所述控制设备帧由数据0xA3、地址数据、命令数据、传输数据、总线高电平值数据和总线低电平值数据组成，所述非标信号帧由数据0xA4、非标信号数据、两个填充字节、总线高电平值数据和总线低电平值数据组成，所述空闲帧由数据0xA5、三个填充字节、总线高电平值数据和总线低电平值数据组成，所述非标信号数据包括代表DALI数据位数不符的数据0xF0、代表DALI电平宽度不符的数据0xF1和代表DALI电平高低不符的数据0xF2。所述DALI信号数据的数据格式如下列表三所示：

列表三

其中，在所述总线信号采集步骤6和7中，所述上位机1开始接收所述DALI信号数据时，所述上位机1应在收到一帧数据的第一字节开始计时，并在2毫秒内收到所述DALI信号数据的全部数据，并在帧数据格式校验没有错误时，所述上位机1要向下位机2发送数据帧接收完成指令，表示上位机1已处理完上一帧数据；如果超过2毫秒没有收到所述DALI信号数据的全部数据，或者2毫秒接收到所述DALI信号数据的全部数据但帧数据格式校验出错，则所述上位机1要发送请求数据帧重发指令到下位机2，要求所述下位机2重发该一帧数据。

本完整采集DALI信号的方法采用下位机2和上位机1来实现，能完整采集DALI信号的信息，这些信息包括：DALI信号的高、低电平值；标准DALI信号的内容及类型；及非标准通信信号的错误类型等，能对DALI照明控制系统的通信数据进行监视、记录和分析，有利于DALI照明控制系统及其设备的开发、安装、调试及维护。

所述上位机1与所述下位机2之间的通信协议约定了上位机1与下位机2通信的数据帧格式、数据单元含义以及帧错误检测和重发机制，通信协议能够保证上位机1与下位机2通信的高效性、稳定性以及总线数据的准确性。

 参照图1，提出本发明的DALI信号分析仪的一实施例，DALI信号分析仪与上述的完整采集DALI信号的方法相对应，包括负责操作界面和数据的显示以及分析的上位机1和负责采集DALI总线上的信号并将解码后的数据上传到所述上位机1中的下位机2。如图1所示，所述上位机1为带有分析软件的电脑，所述下位机2连接在DALI总线上，所述上位机1通过电脑标准通信接口与所述下位机2连接通信，所述电脑标准通信接口为USB接口或RS232接口。所述上位机1与所述下位机2之间通过设备信息查询协议和总线信号采集协议通信，设备信息查询协议和总线信号采集协议的功能定义汇总如上述的列表一所示。

所述上位机1用于发送查询指令、DALI信号采集指令、请求数据帧重发指令、数据帧接收完成指令和停止采集DALI总线数据指令给所述下位机2，并在收到所述下位机2回应的数据后，对收到的回应数据进行校验，如所述上位机1未在设定的时间段内收到所述下位机2回应的数据，或回应数据校验出错，则所述上位机1将相应的指令重发给所述下位机2，并在重发指令次数累积达三次以上时，停止重发指令，并在屏幕上显示设备连接失败。

所述下位机2用于在接收到所述发送查询指令、DALI信号采集指令、请求数据帧重发指令、停止采集DALI总线数据指令后对所述上位机1发送与接收到的指令相对应的回应数据，所述回应数据包括与所述发送查询指令相对应的设备信息数据、与所述DALI信号采集指令相对应的DALI信号采集确认数据和DALI信号数据、与所述请求数据帧重发指令相对应的DALI信号数据、与所述停止采集DALI总线数据指令相对应的停止采集DALI信号确认数据。

所述上位机1上设有用于开启下位机2的连接及设备信息查询功能的“查询下位机2的连接及设备信息”按钮、用于开启DALI总线信号的数据采集功能的“开始采集总线数据”按钮和用于停止采集DALI总线数据命令的“停止采集总线数据”按钮。

按压“查询下位机2的连接及设备信息”按钮，实现上述的设备信息查询步骤1-4的操作。按压“开始采集总线数据” 按钮，实现上述的总线信号采集步骤1-8的操作。按压“停止采集总线数据”按钮，实现上述的总线信号采集步骤9-12的操作。

在设备信息查询步骤中，所述查询指令数据为0x51，所述设备信息数据包括查询回应数据0x51、设备供应商数据“0xXX”*10、设备类型数据0xXX、下位机2程序版本号数据0xXX、下位机2硬件版本号数据0xXX、设计者数据“0xXX”*10、总线空闲电平值数据0xXX和结束标志字节数据0xff，所述总线空闲电平值范围是0-30v。下位机2回应的各项设备信息的详细说明如上述的列表二所示。

在总线信号采集步骤中，所述DALI信号采集指令数据为0x52，所述数据帧接收完成指令数据为0x53，所述请求数据帧重发指令数据为0x54，所述停止采集DALI总线数据指令的数据为0x55；所述DALI信号采集确认数据为0x52，所述停止采集DALI信号确认数据为0x55，所述DALI信号数据类型包括向前帧、向后帧、控制设备帧、非标信号帧和空闲帧；所述向前帧、向后帧、控制设备帧、非标信号帧和空闲帧均为6字节数据，所述向前帧由数据0xA1、地址数据、命令数据、一个填充字节、总线高电平值数据和总线低电平值数据组成，所述向后帧由数据0xA2、DALI回应数据、两个填充字节、总线高电平值数据和总线低电平值数据组成，所述控制设备帧由数据0xA3、地址数据、命令数据、传输数据、总线高电平值数据和总线低电平值数据组成，所述非标信号帧由数据0xA4、非标信号数据、两个填充字节、总线高电平值数据和总线低电平值数据组成，所述空闲帧由数据0xA5、三个填充字节、总线高电平值数据和总线低电平值数据组成，所述非标信号数据包括代表DALI数据位数不符的数据0xF0、代表DALI电平宽度不符的数据0xF1和代表DALI电平高低不符的数据0xF2。所述DALI信号数据的数据格式如上述的列表三所示。

本发明的DALI信号分析仪应用上述的完整采集DALI信号的方法，能完整采集DALI信号的信息，这些信息包括：DALI信号的高、低电平值；标准DALI信号的内容及类型；及非标准通信信号的错误类型等，能对DALI照明控制系统的通信数据进行监视、记录和分析，有利于DALI照明控制系统及其设备的开发、安装、调试及维护。

所述上位机1与所述下位机2之间通过设备信息查询协议和总线信号采集协议通信，通信协议约定了上位机1与下位机2通信的数据帧格式、数据单元含义以及帧错误检测和重发机制，通信协议能够保证上位机1与下位机2通信的高效性、稳定性以及总线数据的准确性。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种完整采集DALI信号的方法，其特征在于，是通过负责操作界面和数据的显示以及分析的上位机、负责采集DALI总线上的信号并将解码后的数据上传到所述上位机中的下位机以及所述上位机与所述下位机之间的设备信息查询协议和总线信号采集协议来实现的，其步骤包括：通过所述设备信息查询协议完成的设备信息查询步骤和通过所述总线信号采集协议完成的总线信号采集步骤；

所述设备信息查询步骤包括：

1）在所述上位机上开启下位机的连接及设备信息查询功能，所述上位机发送查询指令给所述下位机，以查询所述上位机与所述下位机的通信总线是否已经建立以及所述下位机的设备信息，如果所述上位机与所述下位机之间连接异常，则于所述上位机的屏幕上显示连接设备失败，并忽略所述上位机已读取的指令，结束该次通信；如果所述上位机与所述下位机之间已正常连接，则所述上位机通过通信总线将读取到的所述查询指令数据发送到所述下位机；

2）所述下位机接收到所述上位机发送的查询指令，并在限定的一段时间内，发送设备信息数据给所述上位机；

3）所述上位机在限定的时间内收到所述下位机回应的设备信息数据，并对所述设备信息数据进行校验，如果所述设备信息数据经过校验无误后，所述上位机确定读取信息成功，并在屏幕上显示下位机的设备信息；

4）如果所述上位机在限定的时间内没有收到下位机回应的数据或收到回应数据但校验数据出错，则所述上位机对所述下位机重新发送查询指令，如果上位机重发查询指令的累计次数达三次以上，则停止重发命令，并在屏幕上显示连接设备失败；

所述总线信号采集步骤包括：

1）在所述上位机上开启DALI总线信号的数据采集功能，上位机自动检测与下位机之间的连接是否异常，如果所述上位机与所述下位机之间连接异常，则于所述上位机的屏幕上显示连接设备失败，并忽略所述上位机已读取的指令，返回上位机主程序；如果所述上位机与所述下位机之间已正常连接，则所述上位机通过通信总线将DALI信号采集指令数据发送到所述下位机；

2）所述下位机接收所述上位机发送的DALI信号采集指令，并在限定的一段时间内，发送DALI信号采集确认数据给所述上位机；

3）所述上位机在限定的时间内收到所述下位机回应的DALI信号采集确认数据，并对所述DALI信号采集确认数据进行校验，经过校验无误后，可确定下位机开始采集DALI总线上的信号数据；

4）如果所述上位机在限定的时间内没有收到下位机回应的数据或收到的回应数据校验出错，则所述上位机对所述下位机重新发送DALI信号采集指令，如果上位机重发DALI信号采集指令的累计次数达三次以上，则停止重发命令，并在屏幕上显示连接设备失败；

5）所述下位机开始采集DALI总线上的信号数据，并将采集到的DALI信号数据按所述总线信号采集协议中约定的数据格式发送给所述上位机；

6）所述上位机在限定的时间内将所述DALI信号数据完整接收，并对该数据格式进行校验，经过校验无误后，所述上位机将接收的所述DALI信号数据格式进行相应的转换，并在屏幕上显示采集到的DALI信号的信息；接着，所述上位机对所述下位机发送数据帧接收完成指令，以标示DALI信号数据帧接收完成；

7）如果所述上位机不能在限定的时间内将所述DALI信号数据完整接收或数据格式校验出错时，所述上位机发送请求数据帧重发指令给所述下位机，要求下位机重发所述DALI信号数据；

8）所述下位机接收该请求数据帧重发指令后，将采集到的DALI信号数据按所述总线信号采集协议中约定的数据格式发送给所述上位机；

9）在标示所述DALI信号数据帧接收完成后，在所述上位机开启停止采集DALI总线数据功能，所述上位机向所述下位机发送停止采集DALI总线数据指令；

10）所述下位机接收所述上位机发送的停止采集DALI总线数据指令，并在限定的一段时间内，发送停止采集DALI信号确认数据给所述上位机；

11）所述上位机在限定的时间内收到所述下位机回应的停止采集DALI信号确认数据，并对所述停止采集DALI信号确认数据进行校验，经过校验无误后，可确定所述下位机停止采集DALI总线上的数据；

12）如果所述上位机在限定的时间内没有收到下位机回应的停止采集DALI信号确认数据或收到的停止采集DALI信号确认数据校验出错，则所述上位机对所述下位机重新发送停止采集DALI总线数据指令，如果上位机重发停止采集DALI总线数据指令的累计次数达三次以上，则停止重发该命令，并在屏幕上显示连接设备失败。

2.根据权利要求1所述的完整采集DALI信号的方法，其特征在于，所述查询指令数据为0x51，所述设备信息数据包括查询回应数据0x51、设备供应商数据“0xXX”*10、设备类型数据0xXX、下位机程序版本号数据0xXX、下位机硬件版本号数据0xXX、设计者数据“0xXX”*10、总线空闲电平值数据0xXX和结束标志字节数据0xff，所述总线空闲电平值范围是0-30v。

3.根据权利要求2所述的完整采集DALI信号的方法，其特征在于，在所述设备信息查询步骤2中，所述下位机应在1.0秒内发送所述设备信息数据给所述上位机；在所述设备信息查询步骤3和4中，所述上位机应在1.0秒内收到所述下位机回应的设备信息数据，如超过1.0秒没有接收到该设备信息数据，则所述上位机对所述下位机重新发送查询指令。

4.根据权利要求1所述的完整采集DALI信号的方法，其特征在于，所述DALI信号采集指令数据为0x52，所述数据帧接收完成指令数据为0x53，所述请求数据帧重发指令数据为0x54，所述停止采集DALI总线数据指令的数据为0x55；所述DALI信号采集确认数据为0x52，所述停止采集DALI信号确认数据为0x55，所述DALI信号数据类型包括向前帧、向后帧、控制设备帧、非标信号帧和空闲帧。

5.根据权利要求4所述的完整采集DALI信号的方法，其特征在于，所述向前帧、向后帧、控制设备帧、非标信号帧和空闲帧均为6字节数据，所述向前帧由数据0xA1、地址数据、命令数据、一个填充字节、总线高电平值数据和总线低电平值数据组成，所述向后帧由数据0xA2、DALI回应数据、两个填充字节、总线高电平值数据和总线低电平值数据组成，所述控制设备帧由数据0xA3、地址数据、命令数据、传输数据、总线高电平值数据和总线低电平值数据组成，所述非标信号帧由数据0xA4、非标信号数据、两个填充字节、总线高电平值数据和总线低电平值数据组成，所述空闲帧由数据0xA5、三个填充字节、总线高电平值数据和总线低电平值数据组成，所述非标信号数据包括代表DALI数据位数不符的数据0xF0、代表DALI电平宽度不符的数据0xF1和代表DALI电平高低不符的数据0xF2。

6.根据权利要求5所述的完整采集DALI信号的方法，其特征在于，在所述总线信号采集步骤2中，所述下位机应在1.0秒内发送所述DALI信号采集确认数据给所述上位机；在所述总线信号采集步骤3和4中，所述上位机应在1.0秒内收到所述下位机回应的所述DALI信号采集确认数据，如超过1.0秒没有接收到该DALI信号采集确认数据，则所述上位机对所述下位机重新发送DALI信号采集指令；

在所述总线信号采集步骤10中，所述下位机应在1.0秒内发送所述停止采集DALI信号确认数据给所述上位机；在所述总线信号采集步骤11和12中，所述上位机应在1.0秒内收到所述下位机回应的所述停止采集DALI信号确认数据，如超过1.0秒没有接收到该停止采集DALI信号确认数据，则所述上位机对所述下位机重新发送停止采集DALI总线数据指令。

7.根据权利要求5或6所述的完整采集DALI信号的方法，其特征在于，在所述总线信号采集步骤6和7中，所述上位机开始接收所述DALI信号数据时，所述上位机应在收到一帧数据的第一字节开始计时，并在2毫秒内收到所述DALI信号数据的全部数据，并在帧数据格式校验没有错误时，所述上位机要向下位机发送数据帧接收完成指令，表示上位机已处理完上一帧数据；如果超过2毫秒没有收到所述DALI信号数据的全部数据，或者2毫秒接收到所述DALI信号数据的全部数据但帧数据格式校验出错，则所述上位机要发送请求数据帧重发指令到下位机，要求所述下位机重发该一帧数据。

8.根据权利要求1所述的完整采集DALI信号的方法，其特征在于，所述上位机为带有分析软件的电脑，所述下位机为硬件设备，所述下位机连接在DALI总线上，所述上位机通过电脑标准通信接口与所述下位机连接通信，所述电脑标准通信接口为USB接口或RS232接口；所述上位机上设有用于开启下位机的连接及设备信息查询功能的“查询下位机的连接及设备信息”按钮、用于开启DALI总线信号的数据采集功能的“开始采集总线数据”按钮和用于停止采集DALI总线数据命令的“停止采集总线数据”按钮。

9.一种DALI信号分析仪，与上述的权利要求1-8所述的完整采集DALI信号的方法相对应，其特征在于，包括负责操作界面和数据的显示以及分析的上位机和负责采集DALI总线上的信号并将解码后的数据上传到所述上位机中的下位机，所述上位机为带有分析软件的电脑，所述下位机连接在DALI总线上，所述上位机通过电脑标准通信接口与所述下位机连接通信，所述上位机与所述下位机之间通过设备信息查询协议和总线信号采集协议通信，所述上位机上设有用于开启下位机的连接及设备信息查询功能的“查询下位机的连接及设备信息”按钮、用于开启DALI总线信号的数据采集功能的“开始采集总线数据”按钮和用于停止采集DALI总线数据命令的“停止采集总线数据”按钮；

所述上位机用于发送查询指令、DALI信号采集指令、请求数据帧重发指令、数据帧接收完成指令和停止采集DALI总线数据指令给所述下位机，并在收到所述下位机回应的数据后，对收到的回应数据进行校验，如所述上位机未在设定的时间段内收到所述下位机回应的数据，或回应数据校验出错，则所述上位机将相应的指令重发给所述下位机，并在重发指令次数累积达三次以上时，停止重发指令，并在屏幕上显示设备连接失败；

所述下位机用于在接收到所述发送查询指令、DALI信号采集指令、请求数据帧重发指令、停止采集DALI总线数据指令后对所述上位机发送与接收到的指令相对应的回应数据，所述回应数据包括与所述发送查询指令相对应的设备信息数据、与所述DALI信号采集指令相对应的DALI信号采集确认数据和DALI信号数据、与所述请求数据帧重发指令相对应的DALI信号数据、与所述停止采集DALI总线数据指令相对应的停止采集DALI信号确认数据；

所述查询指令数据为0x51，所述设备信息数据包括查询回应数据0x51、设备供应商数据“0xXX”*10、设备类型数据0xXX、下位机程序版本号数据0xXX、下位机硬件版本号数据0xXX、设计者数据“0xXX”*10、总线空闲电平值数据0xXX和结束标志字节数据0xff，所述总线空闲电平值范围是0-30v；所述DALI信号采集指令数据为0x52，所述数据帧接收完成指令数据为0x53，所述请求数据帧重发指令数据为0x54，所述停止采集DALI总线数据指令的数据为0x55；所述DALI信号采集确认数据为0x52，所述停止采集DALI信号确认数据为0x55，所述DALI信号数据类型包括向前帧、向后帧、控制设备帧、非标信号帧和空闲帧；所述向前帧、向后帧、控制设备帧、非标信号帧和空闲帧均为6字节数据，所述向前帧由数据0xA1、地址数据、命令数据、一个填充字节、总线高电平值数据和总线低电平值数据组成，所述向后帧由数据0xA2、DALI回应数据、两个填充字节、总线高电平值数据和总线低电平值数据组成，所述控制设备帧由数据0xA3、地址数据、命令数据、传输数据、总线高电平值数据和总线低电平值数据组成，所述非标信号帧由数据0xA4、非标信号数据、两个填充字节、总线高电平值数据和总线低电平值数据组成，所述空闲帧由数据0xA5、三个填充字节、总线高电平值数据和总线低电平值数据组成，所述非标信号数据包括代表DALI数据位数不符的数据0xF0、代表DALI电平宽度不符的数据0xF1和代表DALI电平高低不符的数据0xF2。

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