Czym jest DALI
Międzynarodowy standard IEC 60929, potocznie zwany jako DALI (ang. Digital Addressable Lighting Interface – adresowalny cyfrowo interfejs oświetleniowy), jest przeznaczony do wykorzystania w cyfrowych statecznikach świetlówek inteligentnych systemów oświetleniowych. W typowych zastosowaniach magistrala DALI składa się z kontrolera i wielu urządzeń podrzędnych – stateczników świetlówek. Kontroler może kontrolować do 64 oddzielnych stateczników znajdujących się w jednym systemie. Możliwe jest przesyłanie rozkazów zarówno do pojedynczych stateczników, jak i ich grup.
Stateczniki mogą posiadać jeden skrócony adres, 16 adresów grupowych, a także reagować na rozkazy globalne. Ponadto są zdolne do przechowania informacji o 16 scenach (scene), szybkości przejścia, tempie przejścia oraz poziomów napięcia minimalnego, maksymalnego, początkowego (POWER-ON) i awaryjnego (SYSTEM FAILURE).
Wszystkie te parametry (stałe) są przechowywane w trwałej pamięci Flash i mogą być zmieniane przez moduł nadrzędny. Na rysunku 1 przedstawiono wszystkie wartości stałych stateczników DALI, zmienne oraz zaprogramowane ustawienia fabryczne.
Rys. 1. Zestawienie zmiennych stateczników DALI
Zasada działania DALI
Magistrala DALI działa zgodnie z zasadą komunikacji master-slave, gdzie statecznik jest modułem podrzędnym (slave), a jakakolwiek jednostka kontrolna – modułem nadrzędnym (master). Rozkaz wysyłany przez moduł nadrzędny nazywany jest „ramką nadawczą” i składa się z bitów zakodowanych bifazowo: 1 bit startu (logiczna '1′), 1 bajt adresu, 1 bajt danych i dwa bity stopu. Odpowiedź statecznika (modułu podrzędnego), nazywana „ramką zwrotną” składa się z zakodowanych bifazowo bitów: 1 bitu startu (logiczna '1′), 1 bajtu danych i dwóch bitów stopu.
Struktura ramki jest sprawdzana w urządzeniu odbiorczym. Jeżeli struktura jest błędna, ramka zostanie zignorowana. 1,7 milisekundy po stwierdzeniu błędu w strukturze statecznik musi być gotowy na ponowne przyjęcie danych. Zapytania modułu nadrzędnego są tak dobrane, że można na nie odpowiedzieć „Tak”, „Nie” lub informacją 8-bitową. Odpowiedzi (ramki zwrotne) są następujące:
- ”Tak” – 1111 1111
- ”Nie” – statecznik nie odpowiada (niczego nie wysyła)
- 8 bitów informacji – XXXX XXXX
Nowo wyprodukowane stateczniki nie mają przypisanych skróconych ani grupowych adresów. Zatem pierwszym krokiem po zainstalowaniu systemu wykonywanym przez master jest przypisanie adresu skróconego dla każdego oddzielnego modułu slave. Można to zrobić na dwa sposoby:
Adresowanie losowe:
- Moduł nadrzędny wysyła rozkaz INITIALIZE, który uaktywnia dalsze rozkazy adresowania na 15 minut.
- Moduł nadrzędny wysyła rozkaz RANDOMIZE, dzięki czemu każdy statecznik generuje 24-bitową liczbę losową (przechowywaną w pamięci Flash jako RANDOM_ADDRESS).
- Moduł nadrzędny odnajduje statecznik o najmniejszej wylosowanej liczbie za pomocą adresu wyszukiwania i rozkazu COMPARE.
- Znaleziony statecznik otrzymuje unikalny 6-bitowy adres, przechowywany w pamięci, poprzez rozkaz PROGRAM SHORT ADDRESS.
- Następuje weryfikacja zaprogramowanego adresu za pomocą rozkazu VERIFY SHORT ADRESS
- Statecznik jest usuwany z procesu przeszukiwania za pomocą komendy WITHDRAW
- Procedura jest powtarzana do momentu, gdy wszystkie stateczniki otrzymają skrócone adresy
- Proces kończy rozkaz TERMINATE
Adresowanie za pomocą bezpośredniego wyboru:
- Moduł nadrzędny wysyła rozkaz INITIALISE
- Następnie wysyła rozkaz PHYSICAL SELECTION
- Moduł nadrzędny powtarza zapytanie QUERY SHORT ADDRESS cyklicznie aż do zgłoszenia się statecznika – ten statecznik jest wybrany bezpośrednio.
- Moduł nadrzędny wysyła rozkaz PROGRAM SHORT ADDRESS zawierający adres statecznika.
- Moduł nadrzędny wysyła RECALL MIN LEVEL i RECALL MAX LEVL, używając adresu skróconego w celu uzyskania odpowiedzi na drodze optycznej w ciągu kilku sekund
- Kroki 2-5 są powtarzane dla wszystkich stateczników.
Praca statecznika DALI
DALI to system komunikacyjny zdefiniowany zarówno w warstwie fizycznej, jak i na poziomie protokołu komunikacyjnego. W celu ujednolicenia tego rozwiązania, wiele aspektów jego funkcjonowania zostało ustalonych odgórnie.
Włączenie
Rozkazy DALI wysyłane przez moduł master są odbierane poprawnie 0,5 sekundy po włączeniu zasilania. Najwcześniej po kolejnych 100 ms statecznik osiągnie określony poziom napięcia pracy podczas fazy nagrzewania i zapłonu (jeśli wystąpią). Podczas okresu 100 ms statecznik powinien reagować na możliwe komendy, jeśli wartość napięcia pracy nie jest zadowalająca.
Logarytmiczna krzywa przyciemniania
Najniższy poziom przyciemnienia statecznika wynosi 0,1 % i odpowiada mu wartość liczbowa '1′ z zakresu 1 do 254 (całkowite przyciemnienie). Największa moc łuku lampy równa poziomowi mocy statecznika (100%) odpowiada wartości liczbowej '254′. W ten sposób otrzymujemy logarytmiczną krzywą przyciemniania w zakresie 0,1% do 100% (rysunek 2). Ze względu na wpływ wielu innych czynników, poziomy przyciemniania mogą odnosić się jedynie do poziomu mocy łuku lampy.
Rys. 2. Przykładowa logarytmiczna krzywa przyciemniania
