專利名稱：基于knx協(xié)議與dali協(xié)議的網(wǎng)關(guān)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及EIB總線和DALI總線的智能照明控制技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于KNX協(xié)議與DALI協(xié)議的網(wǎng)關(guān)。
背景技術(shù)：
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隨著社會(huì)的進(jìn)步，人們對(duì)舒適和節(jié)能提出了更高的要求，智能燈光，智能遮陽(yáng)傘控制將得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。與此同時(shí)，用戶對(duì)系統(tǒng)集成和維護(hù)升級(jí)的要求越來(lái)越嚴(yán)格和專業(yè)化，標(biāo)準(zhǔn)化的產(chǎn)品逐步體現(xiàn)其綜合優(yōu)勢(shì)。在智能照明領(lǐng)域應(yīng)用較多的是EIB總線控制系統(tǒng)，在樓宇自動(dòng)化中應(yīng)用較多的是DALI協(xié)議。EIB(European Installation Bus)系統(tǒng)在智能照明領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。EIB因其安全性、經(jīng)濟(jì)性、舒適性、應(yīng)變性等各方面的不斷提高在智能照明領(lǐng)域成為了主要的總線技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。目前已經(jīng)有100多家世界主要廠商支持EIB，各類產(chǎn)品達(dá)4000多種，幾乎涵蓋了建筑智能照明的各個(gè)行業(yè)和各種用途。
數(shù)字可尋址照明接口(DALI)是I種兩線雙向串行數(shù)字通信協(xié)議，具有配置靈活和低價(jià)格等優(yōu)點(diǎn)，因此受到照明設(shè)備制造商的廣泛青睞，并已經(jīng)成為國(guó)際電工委員會(huì)的標(biāo)準(zhǔn)(IEC60929)。由于DALI協(xié)議主要是覆蓋鎮(zhèn)流器的電氣特性，而鎮(zhèn)流器的控制命令和狀態(tài)信息，并沒(méi)有涉及與其他控制系統(tǒng)互連的規(guī)定，且I個(gè)控制單元只能最多控制64個(gè)鎮(zhèn)流器。目前，DALI總線照明系統(tǒng)與其他控制系統(tǒng)互連大都采用基于RS-485的協(xié)議轉(zhuǎn)換器來(lái)實(shí)現(xiàn)，因此要在大型建筑物中采用DALI總線照明系統(tǒng)必須使用大量的RS-485的協(xié)議轉(zhuǎn)換器，給整個(gè)建筑物的智能控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)帶來(lái)不便。而且485方式不能給下接設(shè)備供電，設(shè)備需要單獨(dú)解決供電問(wèn)題，485總線通訊一般不宜采用星形，樹(shù)形，環(huán)形等組網(wǎng)結(jié)構(gòu)，往往采用手拉手。發(fā)明內(nèi)容:
本發(fā)明的目的是提供一種基于KNX協(xié)議與DALI協(xié)議的網(wǎng)關(guān)，它主要實(shí)現(xiàn)信號(hào)電平的轉(zhuǎn)換、協(xié)議數(shù)據(jù)幀格式的轉(zhuǎn)換，以及控制系統(tǒng)的擴(kuò)展等功能。
為了解決背景技術(shù)所存在的問(wèn)題，本發(fā)明是采用以下技術(shù)方案:一種基于KNX協(xié)議與DALI協(xié)議的網(wǎng)關(guān)，包含有EIB總線(I)、收發(fā)器(2)、單片機(jī)(3)和DALI電平轉(zhuǎn)換電路(4)，所述的收發(fā)器(2)的一端與所述的EIB總線(I)相連，所述的收發(fā)器(2)的另一端與所述的單片機(jī)⑶的一端相連，且所述單片機(jī)⑶另一端與DALI電平轉(zhuǎn)換電路⑷連接。
所述的收發(fā)器⑵內(nèi)置有EIB轉(zhuǎn)換電路，所述的EIB轉(zhuǎn)換電路包含電阻(Rl) _(R3)和(R5)-(R6)、電容(C1)-(C6)和(C9)-(C10)、電感(LI)、雙向穩(wěn)壓管(Dl)、集成芯片(Ul)和總線芯片(EIBl)。
所述的集成芯片(Ul)的I腳接地，其2腳分別與電容(C3)的正極和電阻(R2)的一端連接，電阻(R2)的另一端接電容(C2)的正極，集成芯片(Ul)的3腳通過(guò)電阻(R3)與電容(C4)的正極連接，且集成芯片(Ul)的4腳和5腳均與電容(C4)的正極連接，集成芯片(Ul)的6腳和7腳均與電感(LI)的一端連接，其另一端分別接電源VCC和電容(C5)的正極，且集成芯片(Ul)的8腳接電容(C5)的正極，集成芯片(Ul)的9腳與電容(C6)連接，集成芯片(Ul)的10腳接SAVE，其11腳接RESET，12腳與電阻R6連接，13腳接A8，14腳接電平VHH，15腳接地，16腳分別與電容(C9)的正極和電阻(R5)的一端連接，集成芯片(Ul)的17腳接TEMP，其(18)腳通過(guò)電容(ClO)與電阻(Rl)的一端連接，且19腳和20腳均與電阻(Rl)的一端連接，電阻(Rl)的另一端分別與電容(Cl)的正極、雙向穩(wěn)壓管(Dl)的I端和總線芯片(EIBl)的I腳和3腳連接，總線芯片(EIBl)的2腳和4腳、雙向穩(wěn)壓管(Dl)的2端、電容(Cl)的負(fù)極、電容(C2)的負(fù)極、電容(C3)的負(fù)極、電容(C4)的負(fù)極、電容(C5)的負(fù)極、電容(C6)的負(fù)極、電容(C9)的負(fù)極和電阻(R5)的另一端均接地。
所述的收發(fā)器實(shí)現(xiàn)信號(hào)的接收與發(fā)送；所述的單片機(jī)3實(shí)現(xiàn)KNX協(xié)議與DALI協(xié)議之間的轉(zhuǎn)換；所述的DALI電平轉(zhuǎn)換電路實(shí)現(xiàn)對(duì)電平的轉(zhuǎn)換。
本發(fā)明的工作流程如下:基于KNX協(xié)議與DALI協(xié)議的網(wǎng)關(guān)的單片機(jī)(3)接收到EIB總線I上的對(duì)應(yīng)的控制指令，將KNX協(xié)議轉(zhuǎn)換成DALI協(xié)議發(fā)出，接在基于KNX協(xié)議與DALI協(xié)議裝換的網(wǎng)關(guān)輸出端口的DALI鎮(zhèn)流器接收到控制指令，從而對(duì)燈具進(jìn)行控制。
本發(fā)明具有以下有益效果:供電與通訊復(fù)用總線，DALI系統(tǒng)節(jié)能效果良好，可延長(zhǎng)光源的壽命，改善工作環(huán)境，提高工作效率，實(shí)現(xiàn)多種照明效果，管理維護(hù)方便，有較高的經(jīng)濟(jì)回報(bào)率。
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圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本發(fā)明中EIB轉(zhuǎn)換電路的原理圖。
圖3為本發(fā)明中DALI電平轉(zhuǎn)換電路及處理器的原理圖。
具體實(shí)施方式
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參照?qǐng)D1，本具體實(shí)施方式
米用以下技術(shù)方案:一種基于KNX協(xié)議與DALI協(xié)議的網(wǎng)關(guān)，包含有EIB總線(I)、收發(fā)器(2)、單片機(jī)(3)和DALI電平轉(zhuǎn)換電路(4)，所述的收發(fā)器(2)的一端與所述的EIB總線(I)相連，所述的收發(fā)器(2)的另一端與所述的單片機(jī)(3)的一端相連，且所述單片機(jī)⑶另一端與DALI電平轉(zhuǎn)換電路⑷連接。
所述的收發(fā)器⑵內(nèi)置有EIB轉(zhuǎn)換電路，所述的EIB轉(zhuǎn)換電路包含電阻(Rl) _(R3)和(R5)-(R6)、電容(C1)-(C6)和(C9)-(C10)、電感(LI)、雙向穩(wěn)壓管(Dl)、集成芯片(Ul)和總線芯片(EIBl)。
所述的集成芯片(Ul)的I腳接地，其2腳分別與電容(C3)的正極和電阻(R2)的一端連接，電阻(R2)的另一端接電容(C2)的正極，集成芯片(Ul)的3腳通過(guò)電阻(R3)與電容(C4)的正極連接，且集成芯片(Ul)的4腳和5腳均與電容(C4)的正極連接，集成芯片(Ul)的6腳和7腳均與電感(LI)的一端連接，其另一端分別接電源VCC和電容(C5)的正極，且集成芯片(Ul)的8腳接電容(C5)的正極，集成芯片(Ul)的9腳與電容(C6)連接，集成芯片(Ul)的10腳接SAVE，其11腳接RESET，12腳與電阻R6連接，13腳接A8，14腳接電平VHH，15腳接地，16腳分別與電容(C9)的正極和電阻(R5)的一端連接，集成芯片(Ul)的17腳接TEMP，其(18)腳通過(guò)電容(ClO)與電阻(Rl)的一端連接，且19腳和20腳均與電阻(Rl)的一端連接，電阻(Rl)的另一端分別與電容(Cl)的正極、雙向穩(wěn)壓管(Dl)的I端和總線芯片(EIBl)的I腳和3腳連接，總線芯片(EIBl)的2腳和4腳、雙向穩(wěn)壓管(Dl)的2端、電容(Cl)的負(fù)極、電容(C2)的負(fù)極、電容(C3)的負(fù)極、電容(C4)的負(fù)極、電容(C5)的負(fù)極、電容(C6)的負(fù)極、電容(C9)的負(fù)極和電阻(R5)的另一端均接地。
所述的收發(fā)器實(shí)現(xiàn)信號(hào)的接收與發(fā)送；所述的單片機(jī)3實(shí)現(xiàn)KNX協(xié)議與DALI協(xié)議之間的轉(zhuǎn)換；所述的DALI電平轉(zhuǎn)換電路實(shí)現(xiàn)對(duì)電平的轉(zhuǎn)換。
所述的EIB總線(I)，其最大特性是通過(guò)單一多芯電纜代替了傳統(tǒng)分離控制電纜與電力電纜，具有總線供電模式，并確保各設(shè)備能互傳控制指令，因此總線電纜能對(duì)線型、樹(shù)型或星型鋪設(shè)，方便擴(kuò)容及改裝。
所述的收發(fā)器(2)主要作用是將EIB總線(I)的信號(hào)解調(diào)成串行數(shù)字信號(hào)，同時(shí)也將單片機(jī)(3)發(fā)出的串行數(shù)據(jù)調(diào)制到EIB總線(I)上。發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，數(shù)字信號(hào)通過(guò)SEND管腳發(fā)送到收發(fā)器(2)，收發(fā)器(2)將數(shù)字信號(hào)經(jīng)過(guò)調(diào)制變成模擬信號(hào)，發(fā)送到總線上。同時(shí)收發(fā)器(2)接收EIB總線(I)上的模擬信號(hào)變成數(shù)字信號(hào)，通過(guò)QREC管腳發(fā)送到單片機(jī)⑶。
所述的單片機(jī)(3)主要完成KNX協(xié)議與DALI協(xié)議之間的轉(zhuǎn)換，KNX協(xié)議信號(hào)編碼使用負(fù)邏輯的不歸零碼，疊加在總線供電電源上(24V)，采用CSMA/CA機(jī)制(Carrier SenseMultiple Access/Collision Avoid),起始信號(hào)，優(yōu)態(tài)(Superior),劣態(tài)(Inferior),波特率9.6kbps。一個(gè)數(shù)據(jù)幀由一個(gè)單獨(dú)起始位、八個(gè)數(shù)據(jù)位、一個(gè)校驗(yàn)位以及一個(gè)停止標(biāo)志位組成。兩個(gè)相鄰的幀之間有一個(gè)2bits長(zhǎng)的間隔。DALI數(shù)據(jù)采用雙向曼徹斯特編碼方式編碼，值“I”和“O”表示兩種不同電平的躍變，從邏輯低電平轉(zhuǎn)變到高電平表示值為“1”，從邏輯高電平轉(zhuǎn)變到低電平表示值為“O”。通信速率為I 200b/s，通信過(guò)程中調(diào)光控制器使用兩種不同的數(shù)據(jù)幀格式:發(fā)送幀Qbit起始位+8bit地址位+8bit數(shù)據(jù)位+2bit停止位)和接收巾貞(Ibit起始位+8bit數(shù)據(jù)位+2bit停止位)。
所述的DALI電平轉(zhuǎn)換電路⑷主要實(shí)現(xiàn)對(duì)電平的轉(zhuǎn)換，DAL I電平與TTL電平標(biāo)準(zhǔn)不同，當(dāng)它們的電壓差在9.5 22.5V范圍內(nèi)時(shí)被認(rèn)為是高電平，位于-6.5 6.5V時(shí)被認(rèn)為是低電平。
本具體實(shí)施方式
設(shè)計(jì)合理、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，供電與通訊復(fù)用總線，DALI系統(tǒng)節(jié)能效果良好，可延長(zhǎng)光源的壽命，改善工作環(huán)境，提高工作效率，實(shí)現(xiàn)多種照明效果，管理維護(hù)方便，有較高的經(jīng)濟(jì)回報(bào)率。
權(quán)利要求
1.一種基于KNX協(xié)議與DALI協(xié)議的網(wǎng)關(guān)，包含有EIB總線(I)、收發(fā)器(2)、單片機(jī)(3)利DALI電平轉(zhuǎn)換電路(4)，其特征在于:所述的收發(fā)器(2)的一端與所述的EIB總線(I)相連，所述的收發(fā)器(2)的另一端與所述的單片機(jī)(3)的一端相連，且所述單片機(jī)(3)另一端與DALI電平轉(zhuǎn)換電路⑷連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于KNX協(xié)議與DALI協(xié)議的網(wǎng)關(guān)，其特征在于:所述的收發(fā)器(2)內(nèi)置有EIB轉(zhuǎn)換電路，所述的EIB轉(zhuǎn)換電路包含電阻(Rl)-(R3)和(R5)-(R6)、電容(C1)-(C6)和(C9)-(C10)、電感(LI)、雙向穩(wěn)壓管(Dl)、集成芯片(Ul)和總線芯片(EIBl)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于KNX協(xié)議與DALI協(xié)議的網(wǎng)關(guān)，其特征在于:所述的集成芯片(Ul)的I腳接地，其2腳分別與電容(C3)的正極和電阻(R2)的一端連接，電阻(R2)的另一端接電容(C2)的正極，集成芯片(Ul)的3腳通過(guò)電阻(R3)與電容(C4)的正極連接，且集成芯片(Ul)的4腳和5腳均與電容(C4)的正極連接，集成芯片(Ul)的6腳和7腳均與電感(LI)的一端連接，其另一端分別接電源VCC和電容(C5)的正極，且集成芯片(Ul)的8腳接電容(C5)的正極，集成芯片(Ul)的9腳與電容(C6)連接，集成芯片(Ul)的10腳接SAVE，其11腳接RESET, 12腳與電阻R6連接，13腳接A8，14腳接電平VHH, 15腳接地，16腳分別與電容(C9)的正極和電阻(R5)的一端連接，集成芯片(Ul)的17腳接TEMP，其(18)腳通過(guò)電容(ClO)與電阻(Rl)的一端連接，且19腳和20腳均與電阻(Rl)的一端連接，電阻(Rl)的另一端分別與電容(Cl)的正極、雙向穩(wěn)壓管(Dl)的I端和總線芯片(EIBl)的I腳和3腳連接，總線芯片(EIBl)的2腳和4腳、雙向穩(wěn)壓管(Dl)的2端、電容(Cl)的負(fù)極、電容(C2)的負(fù)極、電容(C3)的負(fù)極、電容(C4)的負(fù)極、電容(C5)的負(fù)極、電容(C6)的負(fù)極、電容(C9)的負(fù)極和電阻(R5)的另一端均接地。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于KNX協(xié)議與DALI協(xié)議的網(wǎng)關(guān)，其特征在于:所述的收發(fā)器實(shí)現(xiàn)信號(hào)的接收與發(fā)送。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于KNX協(xié)議與DALI協(xié)議的網(wǎng)關(guān)，其特征在于:所述的單片機(jī)3實(shí)現(xiàn)KNX協(xié)議與DALI協(xié)議之間的轉(zhuǎn)換。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于KNX協(xié)議與DALI協(xié)議的網(wǎng)關(guān)，其特征在于:所述的DALI電平轉(zhuǎn)換電路實(shí)現(xiàn)對(duì)電平的轉(zhuǎn)換。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種基于KNX協(xié)議與DALI協(xié)議的網(wǎng)關(guān)，包含有EIB總線(1)、收發(fā)器(2)、單片機(jī)(3)和DALI電平轉(zhuǎn)換電路(4)，所述的收發(fā)器(2)的一端與所述的EIB總線(1)相連，所述的收發(fā)器(2)的另一端與所述的單片機(jī)(3)的一端相連，且所述單片機(jī)(3)另一端與DALI電平轉(zhuǎn)換電路(4)連接，它設(shè)計(jì)合理、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，供電與通訊復(fù)用總線，DALI系統(tǒng)節(jié)能效果良好，可延長(zhǎng)光源的壽命，改善工作環(huán)境，提高工作效率，實(shí)現(xiàn)多種照明效果，管理維護(hù)方便，有較高的經(jīng)濟(jì)回報(bào)率。
文檔編號(hào)H04L12/66GK103139054SQ20111038834
公開(kāi)日2013年6月5日 申請(qǐng)日期2011年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月29日
發(fā)明者李健 申請(qǐng)人:合肥愛(ài)默爾電子科技有限公司