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1、申请浙江大学硕士学位论文 智能照明系统的研究与开发 作者： 指导教师； 张岳军 吴明光教授 专业：系统工程 信息科学与工程学院 2 0 0 6 年2 月 浙江人学工学硕士学位论文囝 智能照I ! J j 系统的研究与开发 摘要 随着信息技术的飞速发展和社会的不断进步，人们对照明的高效控制和功能多样化的要 求也不断提高，智能照明系统应运而生。智能照明系统充分利用电子技术、通信技术和计算 机网络技术将建筑物内的各种照明器具有机的连接在一起，实现有效的管理和控制。本文选 择了在美国市场占据主导地位的x 一1 0 系统和欧洲业界最近推出的D A L I 系统作为研究对象， 在深刻剖析通信协议的基础上，
2、提出智能照明解决方案，并设计开发相关产品。在智能照明 的发展成为社会潮流的情况下，进行全面而具有开拓性的丁作，为行业的发展积累经验，提 供新的思路和方法。 针对以上目标，本文首先分析智能照明系统的发展背景，并对现在世界上影响较大的几 种智能照明网络协议进行介绍，然后从以下几个方面对智能照明系统进行系统地研究： 参考I S O O S I 网络模型，将x 1 0 协议从物理层、数据链路层和应用层的角度进行全面 分析。x 一1 0 扩展码使得x 一1 0 设备能够实现组操作，并可进行加密寻址，适合灯光控制系统 的场景设置和其他特殊功能。通过具体实例，对x 1 0 标准码和扩展码不同的工作原理和特
3、点进行分析。 开发了x l o 无线遥控器和无线信号转发模块，模块充分结合了无线技术和电力线载波 技术的优点，使得x 一1 0 智能照明系统的控制更为灵活方便。并设计了两类接收模块一开关 模块和调光模块，开关模块采用继电器来控制灯具的开关状态，也可以用于控制其它的家电， 调光模块则专用于白炽灯的调光或者开关。 D A L I 是调光领域的一种最新标准，由欧洲一些著名的照明设备厂商联合提出。本文对 D A L I 系统的应用范围、结构组成和电气特性进行阐述，并对D A L I 的指令编码格式、数据传 输规则、访问协议和冲突处理方法进行详细分析，然后通过实例说明D A L I 系统的特性。 完成了
4、D A L I 主从式模块的设计，主机单元模块采用M o t o r o l a 的芯片M C 6 8 H C 9 0 8 K X 8 为 核心处理器，从机单元基于P h i l i p s 的P 8 7 L P C 7 6 0 进行设计。D A L I 系统通过主机发送信息， 从机接收主机发出的指令，利用镇流器控制电路调节灯的亮度。最后。对调光电子镇流器的 开发进行预研，给出基于U B A 2 0 1 4 的3 6 WT L D 灯调光设计方案。 关键字：智能照明系统，X - l O ， 无线遥控，电力线载波，D A L I ， 主从式模块 调光电子镇流器 A b s t r a c t W
5、 i t hr a p i d d e v e l o p m e n to f i n f o r m a t i o n t e c h n o l o g ya n d p r o g r e s s o fs o c i e t y ，t h e d e m a n do n e f f i c i e n tc o n t r o la n dv a r i o u sf u n c t i o n so fi l l u m i n a t i o nb yp e o p l ei s i m p r o v e d ，t h u si n t e l l i g e n t i
6、l l u m i n a t i o ns y s t e mc o m e so u t I tm a k e s g o o du s eo f t h et e c h n o l o g yo f e l e c t r o n i c ，c o m m u n i c a t i o n a n dc o m p u t e rn e t w o r ka n dc o m b i n e sd i f f e r e n tl i g h t i n gi m p l e m e n t st o g e te f f i c i e n tc o n t r o la n d
7、m a n a g e m e n t T h ep a p e rc h o o s e sX - 1 0s y s t e md o m i n a n ti nA m e r i c a na n dD A L Is y s t e mp u t f o r w a r dl a t e l yi nE u r o p e r e s e a r c ho b j e c t s B a s e do nt h ea n a l y s i so fc o m m u n i c a t i o n p r o t o c o l s t h ei n t e l l i g e n t
8、i U u m i n a f i o nd e s i g ns c h e m ei sb m u g h tf o r w a r da n dr e l e v a n tp r o d u c t sa r ed e v e l o p e d T h er e s e a r c hi ss i g n i f i c a n ti nt h es i t u a t i o nt h a tt h ed e v e l o p m e n to fi n t e l l i g e n ti l l u m i n a t i o nc o m e s t ob es o c i
9、 e t yt i d e B yf i m d i n ge x p e r i e n c e sa n dr e n d e r i n gn e wm e a n sf o ri n d u s t r yd e v e l o p i n g i t s s i g n i f i c a n c ei se m b o d i e d T or e a c ht h eg o a l sa b o v e ，t h ep a p e ra n a l y z e st h ed e v e l o p m e n tb a c k g r o u n do fi n t e l l
10、 i g e n t i l l u m i n a t i o ns y s t e ma tf i r s t ，a n di n t r o d u c e ss e v e r a lp o p u l a rp r o t o c o l so fi n t e l l i g e n ti l l u m i n a t i o n n e t w o r ka tp r e s e n tt h e nc a r r i e so u tt h er e s e a r c ho nt h ef o l l o w i n gk e yi s s u e s ： A c c o
11、r d i n gt oI S O O S In e t w o r km o d e l ，X - 1 0p r o t o c o li sa n a l y z e dc o m p l e t e l yf r o mt h e a s p e c t so fp h y s i c a ll a y e r , d a t al i n kl a y e ra n da p p l i c a t i o nl a y e r E x t e n d e dX - 1 0c o d em a k e si t s e q u i p m e n t st ob eo p e r a
12、t e db yg r o u pa n ds e c u r eA d d r e s s e d , w h i c hi sf i tf o rs c e n es e t t i n ga n do t h e r s p e c i a lf u n c t i o n si nt h en g h b n gc o n t r o ls y s t e m T h ed i f f e r e n c e sb e t w e e nX - 1 0s t a n d a r dc o d ea n d e x t e n d e dc o d ea r ea n a l y z e
13、 dt h r o u g ha l le x a m p l e X - I Ow i r e l e s sr e m o t ed e v i c ea n dt r a n s m i t t i n gm o d u l ea r ed e v e l o p e d ，w h i c hm a k e sg o o dU S e S o ft h et e c h n o l o g ya d v a n t a g e so nw i r e l e s sc o n t r o la n dp o w e rl i n ec a r r i e ra n dm a k e sX
14、 - l Ol i g h t i n g c o n t r o lm o r ec o n v e n i e n t T w ok i n d so fr e c e i v i n gm o d u l e s - - s w i t c hm o d u l ea n dd i m m i n gm o d u l e e r ed e s i g n e d , t h ef o r m e ro f w h i c hu s e sr e l a yt oc h a n g et h el i g h ts w i t c hs t a t u sa n da l s oC a
15、nb eu s e d t oc o n t r o lo t h e ra p p a r a t u s ，w h i l et h el a t e ri ss p e c i a l l yu s e di nt h ed i m m i n go rs w i t c ho ff i l a m e n t l a m p D A L Ii san e wp r o t o c o li nt h ef i e l do fl i g h t i n gi n d u s t r y ，w h i c hi sp u tf o r w a r db ys o m e E u r o
16、p e a nb a l l a s tm a n u f a c t u r e r s T h ep a p e rd i s c u s s e st h ea p p l i c a t i o na r e a ，c o n f i g u r a t i o na n d e l e c t r i cs p e c i f i c a t i o n ，a n dt h e na n a l y z e st h o r o u g h l yt h ec o d ef o r m a t s ，d a t at r a n s m i s s i o n , a c c e s s p r o t o c o la n dc o l l i s i o nm a n a g e m e n to fD A L I A f t e r w a r dt h ec h a r a c t e r i s t i c so fD A L Is y s t e ma r e e x p l a i n e dt h r o
