CN112565451A - 一种dali网关及dali灯具控制系统 - Google Patents

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傅博
孙国君
范士兴
刘侃
高晓辉
林森
杨军
屈岑
张勇
张永楷
李缘春
马冰雪
杜芳
毛畅
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Abstract

本发明提供一种DALI网关及DALI灯具控制系统，包括电源模块、MCU控制模块、WIFI模块和DALI转换模块；所述MCU控制模块分别与所述DALI转换模块以及所述WIFI模块连接；所述电源模块分别与所述DALI模块、MCU控制单元和所述WIFI模块连接。WIFI模块用于通过WIFI网络与外部控制设备连接，外部控制设备下发控制指令到DALI网关调节灯具，通过WIFI网络连接外部设备，实现无线隔离，即使某一路DALI网关控制的灯具出现故障，也不影响其余线路且配置简单灵活，不受线路的限制；其次，现有的智能设备大多均具有WIFI功能，通过连接本DALI网关，用户可通过WIFI网络控制灯具，丰富了DALI系统的使用场景。

Description

一种DALI网关及DALI灯具控制系统
技术领域
本发明涉及DALI技术领域，具体涉及一种DALI网关及DALI灯具控制系统。
背景技术
随着我国经济的飞速发展,人们对照明的需求越来越高,对能量的消耗也越来越大。如何节约能源成为当前亟需解决的问题。智能照明技术是当前国家倡导的节约型社会中一项十分重要而有意义的技术。科学合理地对待照明用电和节能将有助于照明技术应用水平的提高和节能效益的提高。因此,研究、开发智能照明技术有着重要的社会意义和经济意义。
在众多的智能照明协议中，DALI(Digital Addressing Lighting Interface)数字可寻址照明接口是调光领域的一种最新标准。得到广泛的认同，但目前市场上的DALI系统多用于智能楼宇类的商业场合，上位机一般通过有线方式连接多个DALI控制器，DALI控制器再根据指令控制其所连接的DALI灯具，不仅配置复杂，当某一路出现故障时容易造成整个系统瘫痪，使用范围也有限，极大地限制了DALI技术的发展。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的缺点，提供一种DALI网关，通过物联网的手段远程发送指令控制支持DALI灯，配置简单灵活，具有良好的隔离效果。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种DALI网关，包括电源模块、MCU控制模块、WIFI模块和DALI转换模块；
所述MCU控制模块分别与所述DALI转换模块以及所述WIFI模块连接；
所述电源模块分别与所述DALI模块、所述MCU控制单元和所述WIFI模块连接。
本发明的有益效果是，WIFI模块用于通过WIFI网络与外部控制设备连接，外部控制设备下发控制指令到DALI网关调节灯具，通过WIFI网络连接外部设备，实现无线隔离，即使某一路DALI网关控制的灯具出现故障，也不影响其余线路且配置简单灵活，不受线路的限制；其次，现有的智能设备大多均具有WIFI功能，通过连接本DALI网关，用户可通过WIFI网络控制灯具，丰富了DALI系统的使用场景。
进一步，所述电源模块包括DC-DC单元和变压单元，所述DC-DC单元分别与所述DALI转换模块和所述变压单元的输入端连接，所述变压单元的输出端分别与所述WIFI模块和所述MCU控制模块连接。
采用上述进一步方案的有益效果，设置独立的电源模块，不依赖于场地电源，使得使用更便利。
进一步，还包括蓝牙模块，所述蓝牙模块与所述MCU控制模块连接。
采用上述进一步方案的有益效果，设置蓝牙模块，支持蓝牙连接，扩大DALI系统的应用范围。
进一步，还包括TTL电路，所述TTL电路的输出端与所述MCU控制模块连接。
采用上述进一步方案的有益效果，设置TTL电路，可通过JLINK烧写程序至MCU控制模块，控制和监控DALI灯具的运行，实现自动控制和监控。
进一步，还包括USB接口电路，所述USB接口电路与所述MCU控制模块连接。
采用上述进一步方案的有益效果，设置USB接口电路，可实现本地USB连接。
进一步，所述MCU控制模块上还设置有存储模块。
设置存储模块，可以存储的灯具的逻辑控制信息，当外部网络无法连接的情况下可以按照上一次存储的灯具的逻辑控制信息实现本地控制，脱离了网络依赖。
进一步，所述存储模块包括flash、铁电存储器、eprom、SD卡中的一种或多种。
进一步，所述MCU控制模块连接有触摸控制屏。
采用上述进一步方案的有益效果，可通过触摸控制屏直接下发控制指令。
本发明还提供一种DALI灯具控制系统，包括DALI网关、外部控制设备和DALI灯具；
所述外部控制设备与所述DALI网关连接；
所述DALI灯具通过DALI总线与所述DALI网关连接。
本发明的有益效果是，外部控制设备下发控制指令到DALI网关调节灯具，通过WIFI网络连接外部设备，实现无线隔离，即使某一路DALI网关控制的灯具出现故障，也不影响其余线路且配置简单灵活，不受线路的限制；其次，现有的智能设备大多均具有WIFI功能，通过连接本DALI网关，用户可使用外部控制设备通过WIFI网络控制灯具，丰富了DALI系统的使用场景。
进一步，所述外部控制设备包括平板、智能手机、服务器、PC机、智能手表中的一种或多种。
采用上述进一步方案的有益效果，用户可通过平板、智能手机、服务器、PC机、智能手表中的一种或多种控制DALI灯具，使得用户使用更方便。
附图说明
图1为本发明一种DALI网关结构图；
图2为本发明带有DC-DC单元的DALI网关结构图；
图3为本发明一个实施例的DALI转换模块电路图；
图4为本发明带有蓝牙模块的DALI网关结构图；
图5为本发明一种DALI灯具控制系统连接简图；
图6为本发明一种DALI灯具控制系统的实施例的连接关系图；
图7为本发明DC-DC单元电路图；
图8为本发明变压单元电路图；
图9为本发明蓝牙模块和WIFI模块电路图；
图10为本发明MCU控制模块电路图。
具体实施方式
下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下。
实施例1
参照图1，一种DALI网关，包括电源模块、MCU控制模块、WIFI模块和DALI转换模块；
所述MCU控制模块分别与所述DALI转换模块以及所述WIFI模块连接；
所述电源模块分别与所述DALI模块、所述MCU控制单元和所述WIFI模块连接。
WIFI模块用于通过WIFI网络与外部控制设备连接，外部控制设备下发控制指令到DALI网关调节灯具，通过WIFI网络连接外部设备，实现无线隔离，即使某一路DALI网关控制的灯具出现故障，也不影响其余线路且配置简单灵活，不受线路的限制；其次，现有的智能设备大多均具有WIFI功能，通过连接本DALI网关，用户可通过WIFI网络控制灯具，丰富了DALI系统的使用场景。
在本实施例中，MCU控制单元可使用深圳市圣禾堂科技有限公司提供的型号为MM32F003的单片机，具体电路图参照图10。在另一些实施例中，MCU控制单元还可使用，中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific IntegratedCircuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
在本实施例中，所述WIFI模块为WIFI6模块，支持WIFI6协议，可采用深圳市泰恩科技有限公司提供的型号为FG50K的WIFI6芯片，WIFI模块可以实现路由器模式，用于在现有WIFI网络信号强度不够的区域，可以配置成路由器模式，实现网络的扩展，WIFI模块具体电路图参照图9。
在本实施例中，DALI转换模块主要用于进行电平转换，单片机输出TTL电平，通过三极管电路的放大和隔离，转换成支持DALI协议的DC12V电平,具体电路结构参照图3。
参照图2、图7和图8，所述电源模块包括DC-DC单元和变压单元，所述DC-DC单元分别与所述DALI转换模块和所述变压单元的输入端连接，所述变压单元的输出端分别与所述WIFI模块和所述MCU控制模块连接。
在本实施例中，DC-DC单元使用24V-5V的DC-DC电源，变压单元将DC-DC电源输入的电源转化为5V-3.3V。设置独立的电源模块，不依赖于场地电源，使得使用更便利，具体电路图参照图7和图8。
参照图4，还包括蓝牙模块，所述蓝牙模块与所述MCU控制模块连接。
设置蓝牙模块，支持蓝牙连接，扩大DALI系统的应用范围，还可通过蓝牙进行WIFI密码设置，在本实施例中，蓝牙模块具体电路图参照图9。
还包括TTL电路，所述TTL电路的输出端与所述MCU控制模块连接。设置TTL电路，可通过JLINK烧写程序至MCU控制模块，控制和监控DALI灯具的运行，实现自动控制和监控。
还包括USB接口电路，所述USB接口电路与所述MCU控制模块连接。设置USB接口电路，可实现本地USB连接。通过USB动态实时输出诊断信息，当系统出现问题时有利于分析故障原因。所述MCU控制模块上还设置有存储模块。设置存储模块，可以存储的灯具的逻辑控制信息，当外部网络无法连接的情况下可以按照上一次存储的灯具的逻辑控制信息实现本地控制，脱离了网络依赖。所述存储模块包括flash、铁电存储器、eprom、SD卡中的一种或多种。所述MCU控制模块连接有触摸控制屏。可通过触摸控制屏直接下发控制指令。
实施例2
在实施例1的基础上，参照图5，本发明还提供一种DALI灯具控制系统，包括DALI网关、外部控制设备和DALI灯具；
所述外部控制设备与所述DALI网关连接；
所述DALI灯具通过DALI总线与所述DALI网关连接。
在本实施例中，参照图6，所述外部控制设备包括平板、智能手机、服务器、PC机、智能手表中的一种或多种。其中，DALI灯具为具有DALI协议的灯具，DALI网关可对每个DALI灯具分别寻址，即可对连接在同一条控制线上的每个DALI灯具的亮度分别调节。
参照图6，外部控制设备通过WIFI网络连接DALI网关，外部设备下发控制指令到DALI网关调节DALI灯具，通过无线连接实现隔离，即使某一路DALI网关控制的DALI灯具出现故障，也不影响其余线路且配置简单灵活，不受线路的限制。用户可通过平板、智能手机、服务器、PC机、智能手表中的一种或多种可用于控制DALI灯具的开闭、亮度调节以及监测DALI灯具和DALI网关的运行情况，更方便用户使用。
本实施例的实施原理为：网关通过无线WIFI网络连接服务器，服务器按照规定数据格式向网关下发开关灯、亮度控制或者其他控制命令，网关接收数据以后，按照规定格式进行解析，解析之后得到控制灯地址，实际下发命令包括开关命令或者光照强度调整。网关再根据DALI标准通讯数据格式进行转换成标准的DALI格式的数据，数据有地址位加上命令位构成。(物理输出形式是差分输出，采用曼彻斯特编码方式)发给标准的DALI灯具，DALI灯具在收到对应命令以后再进行控制，如果是开关灯命令就接通或者断开灯电源，如果是亮度调整，就会根据下发亮度设定，采用PWM调光方式调整光强，有效地降低了功率消耗，提高系统的整体运行效率。
以上仅是本发明的优选实施方式，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护。

Claims (10)

1.一种DALI网关，其特征在于，包括电源模块、MCU控制模块、WIFI模块和DALI转换模块；
所述MCU控制模块分别与所述DALI转换模块以及所述WIFI模块连接；
所述电源模块分别与所述DALI模块、所述MCU控制单元和所述WIFI模块连接。
2.根据权利要求1所述的DALI网关，其特征在于，所述电源模块包括DC-DC单元和变压单元，所述DC-DC单元分别与所述DALI转换模块和所述变压单元的输入端连接，所述变压单元的输出端分别与所述WIFI模块和所述MCU控制模块连接。
3.根据权利要求1所述的DALI网关，其特征在于，还包括蓝牙模块，所述蓝牙模块与所述MCU控制模块连接。
4.根据权利要求1所述的DALI网关，其特征在于，还包括TTL电路，所述TTL电路的输出端与所述MCU控制模块连接。
5.根据权利要求1所述的DALI网关，其特征在于，还包括USB接口电路，所述USB接口电路与所述MCU控制模块连接。
6.根据权利要求1所述的DALI网关，其特征在于，所述MCU控制模块上还设置有存储模块。
7.根据权利要求6所述的DALI网关，其特征在于，所述存储模块包括flash、铁电存储器、eprom、SD卡中的一种或多种。
8.根据权利要求1-7任一项所述DALI网关，其特征在于，所述MCU控制模块连接有触摸控制屏。
9.一种DALI灯具控制系统，其特征在于，包括如权利要求1-8任一项所述的DALI网关、外部控制设备和DALI灯具；
所述外部控制设备与所述DALI网关连接；
所述DALI灯具通过DALI总线与所述DALI网关连接。
10.根据权利要求9所述的DALI灯具控制系统，其特征在于，所述外部控制设备包括平板、智能手机、服务器、PC机、智能手表中的一种或多种。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114173452A (zh) * 2021-11-03 2022-03-11 广东艾迪明电子有限公司 一种复合型的调光控制系统

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