智能照明系统USB-DALI网关研究

【摘要】在十八大会议上,要建立“美丽中国”的口号被正式提出来,同时成为国家发展的基本策略之一,低能耗、低污染、重效率已成为全体社会的共识。随着社会经济的不断进步,尤其房近年地产行业的高速发展,家居照明的节能化和智能化越来越受到社会各界的关注和重视。智能家居照明系统能够充分利用网络通讯技术、计算机技术和自动控制技术将建筑内各个照明设备有机地连接在一起,达到家居照明的高效节能、简单管理、多样化控制等目的,是实现家居照明的节能化和智能化的重要手段。本文选择了照明业界最近几年发展势头十分迅猛的基于DALI协议的智能家居照明系统作为研究对象,在深刻剖析DALI协议通信技术的基础上,结合广泛应用在计算机设备的USB技术,设计一种让智能照明系统简易地接入到计算机设备的网关接口。首先,本文分析智能家居照明的发展背景、国内外研究现状、研究意义以及选题依据。深入阐述DALI协议的电气特性、系统编码以及命令格式；阐述USB技术发展现状和其技术特点。本文研发一款USB-DALI网关,该网关是主控设备(PC)与DALI,总线的信号转换器。本文介绍该网关的硬件体系结构,给出硬件系统构造图,着重阐述硬件电路中MCU电路,DALI信号收发电路以及USB接口电路。本文设计了网关的系统软件功能模块,包括MCU的初始化、USB通信模块以及DALI信号通信模块。本文利用国家仪器公司的LabVIEW程序开发环境设计了专门应用在计算机上的智能照明人机交互界面。本文将会介绍LabVIEW的图形化编辑语言G编写程序,阐述利用LabVIEW在计算机系统中生成本网关专用的USB驱动文件；创建USB连接,包括驱动文件的成功安装,枚举过程的成功实现等等。本文给出了由人机交互界面、USB-DALI网关、LED灯从控设备组成的基于DALI协议的智能照明系统的调试与实现过程。通过对系统各部分的构建与调试,本文完成一套完整的智能照明系统。根据调试数据表明,照明系统硬件构建合理、软件可实现预期操作、信号符合协议要求,系统各指标正常,基本达到预期效果。最后,本文了本设计工作的后续研究工作的改进措施,为以后进一步完善系统以及产品成熟提供一些参考。
【作者】林展鹏；
【导师】许锦标；
【作者基本信息】广东工业大学，检测技术与自动化装置，2014，硕士
【关键词】智能家居照明；DALI协议；USB技术；人机交互界面；

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