[实用新型]一种智能照明总线系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及电子技术的总线控制系统，特别涉及一种照明总线系统及控制方法。 

背景技术

传统机械式开关照明系统，功能简单、布线复杂、扩展性差，已渐渐不能满足人们的要求，随着电子技术、通信技术和控制技术的发展，网络化的总线型智能照明应运而生。市面上智能照明总线形式有多种，各有优点，但也各有其缺陷和不足。如DALI总线接线简单，但通讯距离较近，支持的网络节点数少；基于CAN、lonWorks的总线通讯距离远，速度快，支持分布式实时控制，但CAN、lonWorks的控制芯片成本较高。目前智能照明总线应用较多的还是基RS-485总线的系统。 

RS-485是一套成熟的总线接口，采用平衡发送和差分接收方式实现通信，抗共模干扰能力强，通讯距离远，通讯速度最大达到10Mbps，硬件成本低，程序简单，使用特制的485芯片，可以达到128个或者256个节点，最大的可以支持到400个节点。而采用RS-485总线的智能照明系统又有主机式结构和分布式结构之分。主从式结构RS-485总线采用一主多从的方式，收发接口电路简单，但是由于主节点要不停的论询从节点，从节点之间需要通信时还要经过主控器转发，节点数较多时，响应速度就会下降，另外一个更致命的缺陷是，当主控器失效时，整个网络就会完全瘫痪。 

分布式结构RS-485总线，采用多主方式，解决了主从式结构当主控器失效时整个网络就会瘫痪的缺陷，并且节点数增多时，并不影响响应速度。该方式采用载波监听多址访问/冲突检测(CSMA/CD)技术，也就是所有节点在发送前监听总线上是否有其他节点在发送数据，如果有，就暂时不发送。另外在发送数据的同时，边发送边监听，如果监听到冲突则冲突双方都停止发送。但该方式需要增加额外的硬件电路，编程比较复杂，相对主从式会增加额外的成本，另外当多个节点同时要发送数据时，容易发生冲突，有可能会发生部分节点不能正确发送出数据。此外，现在的智能照明系统基本都需要电脑根据需要对各个节点配置信息，配置完成后一旦某个节点失效，更换新的节点时，又需要重新接上电脑进行配置，这样一方面要求维护人员的有较高的专业知识，另一方面维护的速度比较慢，可能会影响用户的正常使用。最后，智能照明总线大多采用4线制方式，其中2根线为总线电源，供总线节点工作，另外两根线为通信线。现场使用中，经常发生电源线和通信线接错接反，造成通信接口损坏。另外，由于总线走线距离比较远，在雷雨天气，雷电往往会通过总线传入系统，造成通信接口损坏。 

实用内容 

针对上述智能照明总线存在的缺陷和不足，本实用新型需解决的技术问题是提供一种具有改进型时分多址网络结构、能自动切换主控制机、配置信息备份和恢复和具有网络总线防接错保护的智能照明总线系统及其控制方法。该智能照明总线系统又叫D-BUS智能照明总线系统。 

为解决上述技术问题，本实用新型提供的技术方案是：一种智能照明总线系统，也称作D-BUS智能照明总线系统，包括PC机和轮流作为主控制器的网关和节点设备，PC机与网关相连，网关与节点设备相连，所述的网关和和节点设备上均有一个集成了UART收发器的微处理器。 

进一步：在上述D-BUS智能照明总线系统中，所述的微处理器是通过485接口芯片通信，其通信端是485A、485B，485接口芯片MAX487的信号输入端A、B设有防接错电路。所述的防接错电路是信号输入A端通过瞬变二极管TVS1接地，B端通过瞬变二极管TVS2接地，在瞬变二极管TVS1、TVS2之间串接有瞬变二极管TVS3，在瞬变二极管TVS1、TVS3之间的节点分别通过保险电阻R3与485A连接和通过电阻R39接电源VDD，在瞬变二极管TVS2、TVS3之间的节点分别通过保险电阻R41与485B连接和通过R40接地；在485A与485B之间设有放电管Tube1，放电管Tube1接地。 

所述的微处理器是通过485接口芯片通信，485接口芯片MAX487的信号输入端A、B设有防接错电路。所述的防接错电路是信号输入端A通过保险电阻R35与485A连接，信号输入端B通过保险电阻R41与485B连接，在信号输入端A、B之间串接有瞬变二极管TVS1、TVS2，瞬变二极管TVS1、TVS2之间的节点接地。所述的节点设备是功能模块、功能器件或者整机设备中的一种。