DALI網(wǎng)絡(luò)與實(shí)時(shí)數(shù)字照明的共存關(guān)系分析

威廉·莎士比亞去世已有400年，他寫道“全世界都是舞臺(tái)”。隨著強(qiáng)大，多功能，色彩繽紛且價(jià)格合理的照明的出現(xiàn)，他的話語(yǔ)可能在字面意義上成真。今天，在零售中心，公司總部，辦公樓，酒店，城市中心甚至私人住宅等各個(gè)場(chǎng)所，照明不再僅僅被視為一種照明手段，而是一種娛樂(lè)，留下深刻印象，魅力和影響力的方式。聽眾。

幾十年來(lái)，劇院和音樂(lè)會(huì)場(chǎng)館開創(chuàng)了數(shù)字燈光秀的藝術(shù)。作為最早的照明控制數(shù)字標(biāo)準(zhǔn)之一，DMX512（具有512條信息的數(shù)字復(fù)用） - 通常簡(jiǎn)稱為DMX--于20世紀(jì)80年代被用于娛樂(lè)目的，并啟發(fā)了幾代強(qiáng)大的舞臺(tái)燈光控制系統(tǒng)。在大型照明陣列上運(yùn)行復(fù)雜的高速序列。 DMX節(jié)點(diǎn)（如照明鎮(zhèn)流器）以菊花鏈形式連接，如圖1所示。標(biāo)準(zhǔn)DMX數(shù)據(jù)速率為250 kbit/s，足以支持高速照明效果。

圖1：DMX網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。

DMX Universe最多包含512個(gè)地址。如有必要，設(shè)計(jì)人員可以通過(guò)將同一地址分配給一致行動(dòng)的一組照明節(jié)點(diǎn)來(lái)減少給定照明設(shè)備所需的地址數(shù)量。另一方面，一些節(jié)點(diǎn)可能需要多于一個(gè)地址，例如以控制單獨(dú)的RGB通道。此外，可能需要兩個(gè)通道來(lái)實(shí)現(xiàn)比標(biāo)準(zhǔn)8位指令深度更精細(xì)的控制級(jí)別。多宇宙DMX控制器可用于超出單個(gè)DMX世界容量的安裝。

建筑物的數(shù)字照明

與戲劇或體育場(chǎng)搖滾燈光秀相比，從根本上說(shuō)，必須激發(fā)和娛樂(lè)，在辦公室和零售商店等建筑物中管理照明的新興藝術(shù)始于更為溫和的野心。主要目標(biāo)是通過(guò)自動(dòng)控制開，關(guān)和調(diào)光設(shè)置來(lái)節(jié)省能源并為居住者提供舒適的環(huán)境。

當(dāng)數(shù)字可尋址照明接口（DALI）規(guī)范在20世紀(jì)90年代中期推出時(shí)，它將數(shù)字控制的優(yōu)勢(shì)帶到了商業(yè)照明領(lǐng)域。 DALI是一個(gè)開放標(biāo)準(zhǔn)，旨在促進(jìn)不同制造商的產(chǎn)品之間的互操作性，自2014年以來(lái)已被國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)IEC 62384所涵蓋。圖2顯示了通用DALI網(wǎng)絡(luò)如何包括控制裝置，如鎮(zhèn)流器，控制設(shè)備，如物理開關(guān)或一個(gè)軟件應(yīng)用程序，以及至少一個(gè)DALI電源。

圖2：用于照明控制的通用DALI網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。

DALI具有64個(gè)可尋址鎮(zhèn)流器的容量，可以單獨(dú)指令，也可以單獨(dú)指令或作為最多16個(gè)團(tuán)體的成員。數(shù)字DALI數(shù)據(jù)流包含每個(gè)兩個(gè)字節(jié)的地址和命令字段。這些命令可以是直接燈功率設(shè)置，間接功率命令，例如以指定增量或指定漸變速率降低或增加亮度的命令，或配置命令。與250 kbit/s的DMX數(shù)據(jù)速率相比，DALI在1200 bit/s時(shí)相對(duì)較慢。另一方面，DALI支持與照明裝置的雙向通信，允許交換診斷信息。最近允許遠(yuǎn)程設(shè)備管理（RDM）的修訂提高了通過(guò)DMX連接捕獲診斷信息的可能性。

為了在建筑物內(nèi)實(shí)現(xiàn)節(jié)能和調(diào)光，DALI地址范圍和命令集他們的日子很慷慨，并且對(duì)于今天的許多項(xiàng)目來(lái)說(shuō)仍然足夠。 DALI已在樓宇自動(dòng)化行業(yè)廣泛采用。

無(wú)處不在的創(chuàng)意照明

自DALI到來(lái)以來(lái)，照明市場(chǎng)已大幅提升。特別是基于LED的照明已經(jīng)促使照明設(shè)計(jì)師更加雄心勃勃地利用這項(xiàng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)富有想象力的效果，例如創(chuàng)造情緒或使用室內(nèi)照明給游客留下深刻印象，或通過(guò)呈現(xiàn)動(dòng)態(tài)，豐富多彩的節(jié)目在建筑物外面留下印象與建筑照明。

有許多選項(xiàng)可以幫助照明設(shè)計(jì)師實(shí)現(xiàn)他們的目標(biāo)。 DMX控制器已經(jīng)出現(xiàn)，經(jīng)過(guò)優(yōu)化，可以將DMX標(biāo)準(zhǔn)的相對(duì)高容量和高速度的優(yōu)勢(shì)提供給商業(yè)和建筑照明，成本低于典型的高端舞臺(tái)照明控制解決方案。 Dialight Colordriver 36是可調(diào)光LED驅(qū)動(dòng)器的一個(gè)示例，它集成了符合DMX標(biāo)準(zhǔn)的控制接口，能夠驅(qū)動(dòng)多達(dá)12個(gè)LED的三個(gè)通道，調(diào)光范圍為0％至100％。它適用于裝飾照明或動(dòng)態(tài)RGB顏色混合，并且可以支持預(yù)編程的顏色變化序列以及DMX512調(diào)光。紅色，綠色和藍(lán)色LED的獨(dú)立通道允許多種顏色組合。

也可提供兼容DALI的LED驅(qū)動(dòng)器，例如Cree LMD300驅(qū)動(dòng)器，專為與Cree LMH2配合使用而設(shè)計(jì)2000-，3000-，4000-和6000-流明光源。此外，考慮到照明技術(shù)和市場(chǎng)需求的進(jìn)步，DALI標(biāo)準(zhǔn)也得到了更新。最新的DALI2規(guī)范支持額外的功能和命令，增加了熱保護(hù)和減載等功能，并通過(guò)支持可選的調(diào)光曲線為燈光設(shè)計(jì)人員提供了額外的靈活性。

另一方面，安裝人員對(duì)利用以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)控制和供電LED照明的機(jī)會(huì)感到興奮，充分利用了LED發(fā)光器固有的數(shù)字特性。以太網(wǎng)允許極大擴(kuò)展的地址空間和更高的數(shù)據(jù)速度，并且能夠支持具有更復(fù)雜指令的照明協(xié)議。此外，基于以太網(wǎng)的照明系統(tǒng)可以利用標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)結(jié)構(gòu)布線，該布線已經(jīng)安裝在眾多辦公樓中。通過(guò)在連接到網(wǎng)絡(luò)的PC上運(yùn)行的應(yīng)用程序來(lái)控制照明，或者使用移動(dòng)設(shè)備無(wú)線地控制照明，使用標(biāo)準(zhǔn)的非專用設(shè)備也很容易實(shí)現(xiàn)。在需要擴(kuò)展現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的情況下，為了整合新的照明設(shè)備，使用標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備（如以太網(wǎng)路由器或HARTING HA-VIS ECON 2040B-A等交換機(jī)）也可以快速，經(jīng)濟(jì)地實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。

進(jìn)步與共存

在安裝智能照明系統(tǒng)，增強(qiáng)現(xiàn)有系統(tǒng)以加入額外燈光或引入新功能時(shí)，各種方法都可行。組織可能希望利用他們對(duì)任何現(xiàn)有智能照明的投資。鑒于現(xiàn)有各種通信標(biāo)準(zhǔn)，照明行業(yè)需要靈活地使用最適合當(dāng)前項(xiàng)目要求的標(biāo)準(zhǔn)。這需要訪問(wèn)各種轉(zhuǎn)換器，例如允許新的基于以太網(wǎng)的照明響應(yīng)來(lái)自連接到DALI網(wǎng)絡(luò)的建筑物管理系統(tǒng)的傳感器信息。

另一方面，單個(gè)照明控制臺(tái)可能需要通過(guò)DALI或DMX連接來(lái)控制照明。 Microchip創(chuàng)建了一個(gè)整合DALI和DMX512接口的照明控制臺(tái)。能夠通過(guò)DALI和/或DMX512連接控制多個(gè)原型板，如AC160214開發(fā)板?？刂婆_(tái)基于PIC單片機(jī)（圖3），運(yùn)行帶有自定義控制固件的DALI和DMX512代碼庫(kù)。

圖3：Microchip的DALI/DMX512照明控制臺(tái)。

還提供應(yīng)用筆記AN1076，其中介紹了如何在PIC單片機(jī)上實(shí)現(xiàn)DMX512通信。應(yīng)用筆記介紹了調(diào)用狀態(tài)機(jī)的發(fā)送器和接收器演示代碼，例如圖4中描述的發(fā)送器狀態(tài)機(jī)。

圖4：在PIC單片機(jī)上運(yùn)行的DMX512發(fā)送器狀態(tài)機(jī)。

結(jié)論

數(shù)字控制為創(chuàng)意照明效果提供了關(guān)鍵的推動(dòng)因素。隨著響應(yīng)和多功能照明技術(shù)的到來(lái)，如彩色，高功率LED，需求已從戲劇舞臺(tái)擴(kuò)展到一般建筑照明。設(shè)計(jì)人員和安裝人員需要能夠靈活地混合和匹配數(shù)字控制技術(shù)，如DMX，DALI或以太網(wǎng)，以滿足新的客戶需求，同時(shí)在遺留系統(tǒng)的限制下工作。這可以通過(guò)能夠在不同標(biāo)準(zhǔn)之間進(jìn)行接口和轉(zhuǎn)換的橋接器，轉(zhuǎn)換器和控制臺(tái)來(lái)提供。