# DALI 转接模块 - 硬件设计文档 ## 系统框图 ``` ┌─────────────────────────────────────────────────────────────────┐ │ DALI 转接模块 │ │ │ │ ┌─────────────┐ ┌─────────────┐ ┌─────────────────┐ │ │ │ 电源输入 │ │ STM32G0 │ │ DALI 收发器 │ │ │ │ 5V/3.3V │───▶│ 主控MCU │───▶│ L6571 │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ 来自主机 │ │ UART_RX │ │ DALI_DA+ │───┬┤ │ │ 或外部电源 │ │ UART_TX │ │ DALI_DA- │───┼┤ │ │ │ │ SWD调试 │ │ │ ││ │ └─────────────┘ └─────────────┘ └─────────────────┘ ││ │ │ │ │ │ ▼ ▼ │ │ ┌─────────────┐ ┌─────────────┐ │ │ │ 电源管理 │ │ 状态指示 │ │ │ │ AMS1117 │ │ LED x2 │ │ │ │ 5V→3.3V │ │ 运行/通信 │ │ │ └─────────────┘ └─────────────┘ │ └─────────────────────────────────────────────────────────────────┘ ``` ## 详细电路设计 ### 1. 主控 MCU (STM32G030F6P6) ``` ┌─────────────────┐ VDD ────┤1 VDD PA14 ├── SWCLK (调试) │ │ PA0 ─────┤2 PA0 PA13 ├── SWDIO (调试) (ADC/INT) │ STM32G0 │ │ │ PA1 ─────┤3 PA1 PA10 ├── UART_RX (来自主机) (UART_TX) │ │ │ │ PA2 ─────┤4 PA2 PA9 ├── UART_TX (到主机) (DALI_TX) │ │ │ │ PA3 ─────┤5 PA3 PB1 ├── LED_RUN (运行灯) (DALI_RX) │ │ │ │ PA4 ─────┤6 PA4 PA8 ├── LED_COMM (通信灯) (SPI_SCK/CS) │ │ │ │ PA5 ─────┤7 PA5 PB0 ├── (预留) (SPI_MISO) │ │ │ │ PA6 ─────┤8 PA6 NRST ├── 复位 (SPI_MOSI) │ │ │ │ PA7 ─────┤9 PA7 PB7 ├── I2C_SDA (预留) (预留) │ │ │ │ PB6 ─────┤10 PB6 PB8 ├── I2C_SCL (预留) (预留) │ │ │ │ GND ─────┤11 GND GND ├── GND └─────────────────┘ TSSOP-20 ``` **引脚分配表**: | 引脚 | 功能 | 说明 | |------|------|------| | PA9 | UART_TX | 发送到主机 | | PA10 | UART_RX | 接收自主机 | | PA2 | DALI_TX | 发送到 DALI 总线 | | PA3 | DALI_RX | 接收自 DALI 总线 | | PA13 | SWDIO | 调试接口 | | PA14 | SWCLK | 调试接口 | | PB1 | LED_RUN | 运行状态 LED | | PA8 | LED_COMM | 通信状态 LED | ### 2. DALI 收发器电路 (L6571) ``` ┌─────────────────┐ DALI_DA+ ────────────┤1 DA+ │ │ │ DALI_DA- ────────────┤8 DA- L6571 │ │ │ 3.3V ────────────────┤2 VCC │ │ │ GND ─────────────────┤7 GND │ │ │ MCU_TX (PA2) ────────┤3 TX │ │ │ MCU_RX (PA3) ────────┤4 RX │ │ │ NC ────────┤5 INH │ │ │ NC ────────┤6 INH2 │ └─────────────────┘ SO-8 ``` **DALI 总线接口保护**: ``` DALI_DA+ ────┬──[F1 250mA]──┬──┬──[R1 10Ω]──┬── To L6571 Pin1 │ │ │ │ │ ┌──┴──┴──┐ │ │ │ TVS │ │ │ │ PESD │ │ │ │ 24V │ │ │ └──┬──┬──┘ │ │ │ │ │ DALI_DA- ────┴──[F2 250mA]──┴──┴──[R2 10Ω]──┴── To L6571 Pin8 F1, F2: 自恢复保险丝 250mA TVS: 双向瞬态抑制二极管 24V R1, R2: 限流电阻 10Ω ``` ### 3. 电源电路 ``` VIN (5V) ────┬────────────────────────────────────┬── VCC_5V │ │ ┌──┴──┐ ┌──┴──┐ │ C1 │ │ C3 │ │10uF │ │10uF │ └──┬──┘ └──┬──┘ │ │ ├──────┬─────────────────────────────┤ │ ┌────┴────┐ │ AMS1117 │ │ 5V→3.3V │ │ SOT-89 │ └────┬────┘ │ ┌──┴──┐ │ C2 │ │10uF │ └──┬──┘ │ GND ────────────────┴─────────────────────────────── GND ``` **电源参数**: | 参数 | 值 | 说明 | |------|-----|------| | 输入电压 | 5V ±5% | 来自主机或外部适配器 | | 输出电压 | 3.3V ±3% | MCU 和 L6571 供电 | | 最大电流 | 500mA | 满足系统需求 | | 纹波 | <50mV | 保证通信稳定性 | ### 4. 状态指示电路 ``` 3.3V ────┬──────────────────────────────┬── VCC_3V3 │ │ ┌──┴──┐ ┌──┴──┐ │ R3 │ │ R4 │ │ 1kΩ │ │ 1kΩ │ └──┬──┘ └──┬──┘ │ │ ├────►|────┐ ├────►|────┐ │ LED1 │ │ LED2 │ │ (绿色) │ │ (黄色) │ │ 运行 │ │ 通信 │ │ │ │ │ └─────────┴───┐ └─────────┴───┐ │ │ MCU_PB1 ───────────────┘ MCU_PA8 ─────────────┘ ``` ### 5. 调试接口 ``` ┌─────────────────────────┐ │ SWD 调试接口 │ │ │ │ 1 VCC ──────── 3.3V │ │ 2 SWDIO ────── PA13 │ │ 3 GND ──────── GND │ │ 4 SWCLK ────── PA14 │ │ │ └─────────────────────────┘ 2.54mm 4Pin 排针 ``` ### 6. 主机接口 ``` ┌─────────────────────────┐ │ 主机通信接口 │ │ │ │ 1 VCC ──────── 5V │ │ 2 GND ──────── GND │ │ 3 TX ──────── PA10 │ │ 4 RX ──────── PA9 │ │ │ └─────────────────────────┘ 2.54mm 4Pin 排针 ``` ## BOM 清单 | 位号 | 器件 | 型号 | 封装 | 数量 | 备注 | |------|------|------|------|------|------| | U1 | MCU | STM32G030F6P6 | TSSOP-20 | 1 | 主控 | | U2 | DALI收发器 | L6571 | SO-8 | 1 | 或 BP5011 | | U3 | LDO | AMS1117-3.3 | SOT-89 | 1 | 3.3V稳压 | | D1 | TVS | PESD24VS1UB | SOD-523 | 1 | 总线保护 | | F1,F2 | 保险丝 | SMD1206P050TF | 1206 | 2 | 自恢复 250mA | | R1,R2 | 电阻 | 10Ω | 0805 | 2 | 限流 | | R3,R4 | 电阻 | 1kΩ | 0805 | 2 | LED限流 | | C1,C3 | 电容 | 10uF/16V | 0805 | 2 | 电源滤波 | | C2 | 电容 | 10uF/10V | 0805 | 1 | LDO输出 | | LED1 | LED | 绿色 0805 | 0805 | 1 | 运行指示 | | LED2 | LED | 黄色 0805 | 0805 | 1 | 通信指示 | | J1 | 排针 | 2.54mm 4P | 直插 | 1 | 主机接口 | | J2 | 排针 | 2.54mm 4P | 直插 | 1 | 调试接口 | | J3 | 接线端子 | 3.81mm 2P | 插拔式 | 1 | DALI总线 | ## PCB 布局建议 ``` ┌─────────────────────────────────────────────────────────────┐ │ ┌─────────┐ ┌─────────┐ │ │ │ 电源 │ │ DALI │ │ │ │ 输入 │ │ 接口 │ │ │ │ (J1) │ │ (J3) │ │ │ └────┬────┘ └────┬────┘ │ │ │ │ │ │ ▼ ▼ │ │ ┌─────────────────────────────────────────────────────┐ │ │ │ │ │ │ │ STM32G0 │ │ │ │ │ │ │ │ ┌─────────┐ ┌─────────┐ │ │ │ │ │ L6571 │ │ AMS1117│ │ │ │ │ └─────────┘ └─────────┘ │ │ │ │ │ │ │ └─────────────────────────────────────────────────────┘ │ │ ▲ ▲ │ │ │ │ │ │ ┌────┴────┐ ┌────┴────┐ │ │ │ 调试 │ │ 状态 │ │ │ │ 接口 │ │ LED │ │ │ │ (J2) │ │ │ │ │ └─────────┘ └─────────┘ │ └─────────────────────────────────────────────────────────────┘ 尺寸建议: 40mm x 30mm (双层板) ``` ## 关键设计要点 ### 1. DALI 总线隔离 - L6571 内部已实现电气隔离 - TVS 保护防止浪涌损坏 - 保险丝防止短路 ### 2. 信号完整性 - UART 走线尽量短 - DALI 总线可长达 300m - 电源滤波电容靠近芯片 ### 3. 热设计 - AMS1117 功耗小，无需散热片 - LED 电流 3mA，低功耗 ### 4. 可制造性 - 全贴片器件，适合 SMT - 双面布局，紧凑设计 - 预留测试点