Konnektive Leuchten schneller entwickeln
Intelligente Lichtsteuerung über DALI 2.0
Fortsetzung des Artikels von Teil 1
Software-Stack für DALI 2.0
Der DALI-2.0-Standard (IEC 62386-Part 101/102 – Edition 2.0 2014-11) verbessert die Vorhersagbarkeit für die Ansteuerung von Vorschaltgeräten. Vor diesem Hintergrund haben Xenerqi und Infineon einen DALI-2.0-Software-Stack für die XMC1000-Familie entwickelt (Bild 3) und die Software wurde für LED-Treiber von Xenerqi und das XMC-Evaluationsboard (Current-Control-Explorer-Kit) von Infineon ausgelegt. Mit dem Stack und der XMC-Single-Chip-Lösung für DALI 2.0 können Anwender die Entwicklungszeit nahezu halbieren und außerdem Kosten sparen.
Der DALI-2.0-Control-Gear-Stack ist für die Integration in eine Host-Applikation ausgelegt, die eine Lösung für DALI 2.0-Vorschaltgeräte mit einer oder mehreren DALI-Ansteuerungen bietet. Die entsprechenden Instanzen werden gemäß IEC 62386-101:2014 (Ed2.0), Abschnitt 3.16 als Geräte definiert, die mit dem Bus verbunden sind und Befehle empfangen, um wenigstens einen Ausgang direkt oder indirekt anzusteuern. Der Stack implementiert alle DALI-2.0-Protokolle für die Ansteuerung der Vorschaltgeräte (Gear Control). Das umfasst u.a. folgende Funktionen:
- die Verarbeitung aller DALI-Befehle vom DALI-Bus,
- die Überwachung für alle entsprechenden Fehlerbedingungen auf dem DALI-Bus,
- die Verarbeitung des entsprechenden Lichtausganges für die Ansteuerung von Vorschaltgeräten mit Timing- und Sequence-Fade-Bedingungen,
- die Verarbeitung von Konfigurationsänderungen, angefordert von den DALI-Steuergeräten über das Bus-Interface,
- DALI-Kurzadressen-Zuordnung, einschließlich der Zuordnung der Random-Adressen in Koordination mit den DALI-Steuergeräten und
- das Management von Verzögerungen und anderen Timing-Bedingungen in Bezug auf DALI-Operationen.
Der DALI-2.0-Slave-Stack ist keine Stand-alone-Lösung. Der Stack und seine zugehörige Bibliothek stellen die Core-Funktionalität und die Software-Komponenten bereit, die für die Entwicklung einer DALI-2.0-Ansteuerung erforderlich sind. Anwendungsentwickler müssen daher den Stack und seine Komponenten entsprechend ihrer speziellen Ansteuerungslösung konfigurieren.
Der Stack unterstützt alle Funktionen, wie sie in den generellen Anforderungen für DALI-2.0-Steuergeräte gefordert sind. Allerdings implementiert der Stack nur solche Funktionen, die übergreifend für alle Steuergeräte gelten. Applikationsspezifische DALI-Funktionen für Vorschaltgeräte, speziell solche, die von der Hardware abhängen, müssen über die Host-Applikation implementiert werden. Das gilt ebenso für optionale DALI-2.0-Steuerungsfunktionen. Darüber hinaus definiert der Stack Callback-Funktionen, die er für das Interface und Management der applikationsspezifischen Funktionen nutzt.
Entwicklungsunterstützung
Die Software-Entwicklung für die XMC-Mikrocontroller kann auf zwei Wegen erfolgen: entweder über die Standard-Peripherie-Bibliothek (XMC Lib) oder über DAVE Apps. Bei XMC Lib kann der Entwickler die Arbeit auf einem niedrigeren Abstraktionslevel erledigen und dabei den vollen Funktionsumfang der Peripherie flexibel nutzen. Allerdings ist ein gewisses Hardware-Know-how erforderlich. Außerdem können Compiler von Drittanbietern genutzt werden.
Mit den DAVE Apps entwickelt man auf einer höheren Abstraktionsebene und nutzt spezifische Anwendungsbeispiele, daher sind hier keine detaillierten Hardware-Kenntnisse erforderlich. Voraussetzung dafür ist die Verwendung von DAVE Version 4. Die kostenfreie Entwicklungsplattform enthält alle erforderlichen Tools wie GNU-Compiler, Debugger und Daten-Visualisierung. Darüber hinaus stehen DAVE Apps für vielfältige Anwendungen wie auch eine LED-Lampen-Ansteuerung zur Verfügung.
Infineon bietet auch mehrere LED-Evaluationsboards für die XMC1000-Familie. In das XMC-LED-Current-Control-Board (Bild 4) wurde ein 15-W-DC/DC-Tiefsetzsteller (Buck-Converter) integriert sowie eine DALI-Schnittstelle. Entwickler erhalten außerdem eine umfangreiche Dokumentation und DALI-2.0-Designbeispiele sind in Vorbereitung. Weitere RGB-LED-Kits (mit DALI- und DMX-Schnittstelle) mit Standard-LED-Treiber sowie ein RGB-LED-Arduino Lighting Shield stehen enbfalls zur Verfügung.
Die Autoren
Georg Huba
ist verantwortlich für Software und Tools Management für Industrie-MCUs bei Infineon Technologies. Nach dem Studium der Physikalischen Technik war er in verschiedene Positionen bei Infineon tätig und verfügt über mehr als 20 Jahre Erfahrung im Bereich Mikrocontroller.
Marcelo Williams Silva
ist Senior Global Product Marketing Manager für industrielle Mikrocontroller bei Infineon Technologies und verantwortet die Entwicklung und Vermarktung der XMC- und Aurix-Mikrocontroller-Familien. Er schloss das Studium der Elek¬trotechnik an der Mackenzie University in Brasilien mit dem Bachlor ab und studierte anschließend an der Business School Lausanne, die ihm den Master of Business Administration (MBA) verlieh. Seit mehr als 15 Jahren arbeitet er im Bereich Mikrocontroller.
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