CN104540285A - Dali灯具控制器 - Google Patents

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廖良斌
卓元全
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Abstract

本发明公开了一种DALI灯具控制器，其包括电源模块、调光模块、微处理器、继电器控制模块和DALI协议收发电路；DALI协议收发电路主要由一个整流桥，一个稳压二极管，两个光耦，三个普通三极管组成，电路结构简单，DALI信号转换次数少，使得DALI信号衰减少，不容易丢失信号包，使得DALI指令信号传输更加稳定，传输距离更远。而且，本DALI灯具控制器中使用了直流小电压去控制交流电压的开关，即由继电器控制模块中继电器直接控制灯具的开关，不需要可控硅也可以避免灯具关灯后出现微亮的现象，电路更简单，提高了工作可靠性。

Description

DALI灯具控制器
技术领域
本发明涉及一种灯具控制器，具体是一种DALI灯具控制器。
背景技术
DALI (数字可寻址灯光接口)是国际标准的、流行的灯光控制协议总线，它采用曼彻斯特编码的数字式传输，具有整体、分组调光、寻址调光和查询灯具状态等强大的功能。该数字总线与模拟式的0-10V调光总线相比，具有调光精确，可寻址、稳定，可集中控制，安装方便等特点。
DALI灯具控制器一般通过DALI协议收发电路接收和发送DALI信号，现有的DALI协议收发电路，由于电路比较复杂，DALI信号需要经过多次转换，DALI信号衰减大，容易丢失信号包，DALI信号传输距离近。
中国实用新型专利2012207423304公开的《数字调相装置》，包括：同步信号提取模块（1），用于提取交流市电的同步信号；控制模块（2），用于控制继电器模块（4）的断开和闭合和可控硅模块（5）的导通角度；DALI模块（3），用于接收DALI信号；继电器模块（4），用于控制可控硅模块（5）的通电和断电；可控硅模块（5），用于调节交流电的相位；其中，所述控制模块（2）对所述DALI信号进行解码分析，并据此控制继电器模块（4）和可控硅模块（5）进行调相。此调相装置中，为了避免关灯后出现微亮的现象，需通过可控硅模块来关断灯具电源，导致电路结构比较复杂，工作可靠性较差。
发明内容
本发明的目的是提供一种DALI灯具控制器，其电路结构简单，DALI信号转换次数少，使得DALI信号衰减少，不容易丢失信号包，使得DALI指令信号传输更加稳定，传输距离更远；且以较简单的电路来避免关灯后出现微亮的现象。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
DALI灯具控制器，包括电源模块、调光模块、微处理器、继电器控制模块和DALI协议收发电路；
由电源模块为调光模块、微处理器和继电器控制模块提供工作电源；
DALI协议收发电路与微处理器的相应端口相连接，用以接收和发送DALI信号；DALI协议收发电路主要由整流桥D1、稳压二极管D4、光耦U1-U2以及三极管Q1-Q3构成；整流桥D1从DALI总线上接收到的DALI信号经过三极管Q3的发射极和三极管Q1的集电极，三极管Q3的基极与三极管Q2的发射极连接，三极管Q2的基极连接到三极管Q3的集电极，三极管Q2的集电极连接到光耦U2的第4脚，光耦U2的第1脚与微处理器的第41脚连接，光耦U2的第2脚接地，光耦U2的第3脚连接到稳压二极管D4的负极，光耦U1的第1脚与稳压二极管D4负极连接，光耦U1的第2脚经过一个电阻与稳压二极管D4的正极连接，并经过电阻R1与三极管Q1的基极连接，光耦U1的第3脚接地，光耦U1的第4脚与微处理器的第42脚连接；
调光模块和继电器控制模块分别连接于微处理器的相应输出端，调光模块接收微处理器的调光指令对灯具进行调光；继电器控制模块接收微处理器的动作指令用以关断灯具的开关。
所述继电器控制模块包括三极管Q6、继电器K1、二极管D6和可调电阻RVM1，三极管Q6的基极通过电阻R75连接至微处理器的相应输出端（第23脚），三极管Q6的发射极接地，继电器K1的线圈和二极管D6并联于12V电源与三极管Q6的集电极之间，继电器K1的常开触点与可调电阻RVM1并联于灯具的开关两端。
采用上述技术方案后，本发明的DALI灯具控制器，DALI协议收发电路主要由一个整流桥，一个稳压二极管，两个光耦，三个普通三极管组成，电路结构简单，DALI信号转换次数少，使得DALI信号衰减少，不容易丢失信号包，使得DALI指令信号传输更加稳定，传输距离更远。
而且，本DALI灯具控制器中使用了直流小电压去控制交流电压的开关，即由继电器控制模块中继电器直接控制灯具的开关，不需要可控硅也可以避免灯具关灯后出现微亮的现象，电路更简单，提高了工作可靠性。
附图说明
图1为本发明的电路原理框图；
图2为图1中调光模块的电路原理图；
图3为图1中微处理器的管脚分布图；
图4为图1中DALI协议收发电路的电路原理图；
图5为图1中继电器控制模块的电路原理图；
图6为图1中电源模块的电路原理图。
具体实施方式
本发明的DALI灯具控制器，如图1所示，包括电源模块1、调光模块2、微处理器3、继电器控制模块4和DALI协议收发电路5；
由电源模块1为调光模块2、微处理器3和继电器控制模块4提供工作电源。如图6所示，电源模块1有四个部分，第一部分将市电AC220V转为直流电压15V；第二部分将15V经过稳压模块UM4（L78M12）转化为12V；第三部分将12V经过稳压模块UM5（L78M05）转化为5V；第四部分将5V经过稳压模块UM13（SPX1117M3-3.3）转化为3.3V。
微处理器3采用新唐的NUC100系列的单片机，NUC100系列内嵌Cortex-M0核，最高频率可达到50MHZ，具有32K字节的Flash存储器，4K字节的SRAM和4K字节用于存储ISP引导代码的ROM,具有非常丰富的外设，如GPIO口、定时器、I2C、PWM定时器、UART、SPI、看门狗定时器、RTC、ADC、PDMA等[3]。微处理器3的管脚分布功能如图3所示。
调光模块2连接于微处理器3的相应输出端，如图2所示，调光模块2将微处理器3输出的PWM波信号经过光耦U2隔离，再经过三极管QM2的开关作用，最后经过放大器（LM2904）UM7A、UM7B转化为0-10V电压信号，对灯具进行调光。
继电器控制模块4连接于微处理器3的相应输出端，继电器控制模块4接收微处理器3的动作指令用以关断灯具的开关。如图5所示，继电器控制模块包括三极管Q6、继电器K1、二极管D6和可调电阻RVM1，三极管Q6的基极通过电阻R75连接至微处理器的相应输出端（第23脚），三极管Q6的发射极接地，继电器K1的线圈和二极管D6并联于12V电源与三极管Q6的集电极之间，继电器K1的常开触点与可调电阻RVM1并联于灯具的开关两端。工作时，微处理器3的动作指令由电阻R75传送给三极管Q6，三极管Q6导通，继电器K1的线圈得电吸合，继电器K1的常开触点得电闭合，使得L_IN1与L-OUT1导通，灯具开，当微处理器输出低电平时，三极管Q6截止，继电器K1失电，使得L_IN1与L-OUT1不导通，灯具关。从而关断灯具的开关，避免灯具关灯后出现微亮的现象。
DALI协议收发电路5与微处理器3的相应端口（第41,42脚）相连接，用以接收和发送DALI信号。如图4所示，DALI协议收发电路5主要由整流桥D1、稳压二极管D4、光耦U1-U2以及三极管Q1-Q3构成；整流桥D1从DALI总线上接收到的DALI信号经过三极管Q3的发射极和三极管Q1的集电极，三极管Q3的基极与三极管Q2的发射极连接，三极管Q2的基极连接到三极管Q3的集电极，三极管Q2的集电极连接到光耦U2的第4脚，光耦U2的第1脚与微处理器的第41脚连接，光耦U2的第2脚接地，光耦U2的第3脚连接到稳压二极管D4的负极，光耦U1的第1脚与稳压二极管D4负极连接，光耦U1的第2脚经过一个电阻与稳压二极管D4的正极连接，并经过电阻R1与三极管Q1的基极连接，光耦U1的第3脚接地，光耦U1的第4脚与微处理器的第42脚连接。整流桥D1的输入端通过DALI1、DALI2接口接在DALI总线上，此总线为无极性，不需要分正负，光耦U1的输出端TX和光耦U2的输入端RX分别接到微处理器3的IO口，微处理器3将数据通过光耦U1的输出端TX发送到DALI总线上，对DALI从机进行控制，通过光耦U2的输入端RX接收DALI从机返回的信号。

Claims (2)

1.DALI灯具控制器，其特征在于：包括电源模块、调光模块、微处理器、继电器控制模块和DALI协议收发电路；
由电源模块为调光模块、微处理器和继电器控制模块提供工作电源；
DALI协议收发电路与微处理器的相应端口相连接，用以接收和发送DALI信号；DALI协议收发电路主要由整流桥D1、稳压二极管D4、光耦U1-U2以及三极管Q1-Q3构成；整流桥D1从DALI总线上接收到的DALI信号经过三极管Q3的发射极和三极管Q1的集电极，三极管Q3的基极与三极管Q2的发射极连接，三极管Q2的基极连接到三极管Q3的集电极，三极管Q2的集电极连接到光耦U2的第4脚，光耦U2的第1脚与微处理器的第41脚连接，光耦U2的第2脚接地，光耦U2的第3脚连接到稳压二极管D4的负极，光耦U1的第1脚与稳压二极管D4负极连接，光耦U1的第2脚经过一个电阻与稳压二极管D4的正极连接，并经过电阻R1与三极管Q1的基极连接，光耦U1的第3脚接地，光耦U1的第4脚与微处理器的第42脚连接；
调光模块和继电器控制模块分别连接于微处理器的相应输出端，调光模块接收微处理器的调光指令对灯具进行调光；继电器控制模块接收微处理器的动作指令用以关断灯具的开关。
2.根据权利要求1所述的DALI灯具控制器，其特征在于：所述继电器控制模块包括三极管Q6、继电器K1、二极管D6和可调电阻RVM1，三极管Q6的基极通过电阻R75连接至微处理器的相应输出端，三极管Q6的发射极接地，继电器K1的线圈和二极管D6并联于12V电源与三极管Q6的集电极之间，继电器K1的常开触点与可调电阻RVM1并联于灯具的开关两端。
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