数字可寻址调光接口(Digital Addressable Lighting Interface,DALI)是专用的照明调光控制协议,具有成本低、稳定性好、兼容互通性优、配置灵活、易于管理和维护等优点,可适用于不同规模的照明场所。早期的DALI 1.0系统没有纳入传感器等“感知设备”,系统功能不强,应用范围也受到了限制。随着标准的升级,基于DALI-2协议的DALI 2.0系统增加了DALI输入设备,填补了DALI系统感知层的空白。本课题立足于DALI-2协议,设计了包含DALI 2.0主控器和配套PC上位机应用软件的智能照明控制系统,采用主流的USB通信协议作为控制系统的内部数据传输协议,并将主控器设计成USB-HID设备。本课题主要解决了两个重点问题:DALI输入设备具有不同类型控制单元——实例,且实例的功能不尽相同,这对控制系统的兼容性提出了较高要求。有鉴于此,本课题将实例的功能参数化,提出一种“触发源对象——目标对象”的动态链接模型,使不同实例类型的功能均可被控制系统充分使用,从而兼容不同厂家的输入设备产品。不仅如此,链接模型还整合了主控器内部的RTC时间管理功能,达到定时控制效果;另一方面,为解决随着DALI输入设备增加,DALI总线资源不足、实时响应速度慢的问题,本课题采用实时操作系统Free RTOS开发主控器的控制程序,使主控器具有响应快速、高效的优点,达到了自主运行、智能管理的控制效果。本文的具体研究工作及创新点如下:(1)深入研究了DALI系统特征,探索了DALI照明装置和DALI输入设备的控制方法。(2)提出以DALI实例的事件报告与虚拟定时器实例的定时事件为触发源对象,以照明装置为目标对象的链接模型,并制定了链接模型的数据存储结构。(3)以高性能ARM微控制器STM32F429为控制核心,设计了完整的主控器硬件电路,包含AC-DC电源、总线电源、MCU外围电路及DALI总线接口电路,并给出了关键电路参数的计算过程。(4)基于Free RTOS开发主控器程序,实现DALI编解码操作、基于二分法查找算法的DALI系统的快速地址分配、基于CSMA/CD技术的数据冲突检测机制,以及基于链表数据结构的链接模型匹配过程。(5)采用C#设计了PC上位机应用软件,描绘了软件的UI界面,并详细分析了链接模型对象的设计原理。(6)控制系统与市场上主流的DALI产品进行了互通性测试,并搭建会议室照明工程应用。测试结果表明,控制系统标准互通性高,链接模型方案可靠易用。