本實(shí)用新型屬于光信息傳播技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于可見光的數(shù)據(jù)傳輸裝置。

背景技術(shù)：

當(dāng)下，各種數(shù)據(jù)傳輸裝置紛紛涌現(xiàn)，從簡(jiǎn)單的藍(lán)牙模塊，到復(fù)雜的WIFI模塊，再到高尖端的衛(wèi)星傳輸系統(tǒng)。都存在著設(shè)備功能單一，無法搭載在其他外部平臺(tái)上運(yùn)行。以WIFI技術(shù)為例，若我們想要WIFI上網(wǎng)，就必須購買一套WIFI路由器，產(chǎn)生一個(gè)WIFI熱點(diǎn)供接入設(shè)備使用。但是對(duì)于目前市場(chǎng)上常見的WIFI路由器，都有著功耗大，效率低的缺點(diǎn)，造成較大的資源浪費(fèi)。針對(duì)以上問題，本專利提出了一種基于可見光數(shù)據(jù)傳輸?shù)难b置。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

根據(jù)以上現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提出一種基于可見光的數(shù)據(jù)傳輸裝置，將數(shù)據(jù)信息加載在可見光光源上實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。

為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為：一種基于可見光的數(shù)據(jù)傳輸裝置，包括發(fā)射端和接收端，發(fā)射端包括第一微處理器、電壓跟隨器、放大電路和LED燈，第一微處理器、電壓跟隨器、放大電路和LED燈依次連接，接收端包括光敏二極管、比較器、第二微處理器，光敏二極管、比較器、第二微處理器依次連接。

作為本實(shí)用新型方案的優(yōu)選實(shí)施方式,所述電壓跟隨器采用LM324運(yùn)算放大器用作電壓跟隨器，放大電路采用LR7843場(chǎng)效應(yīng)管，第一微處理器的PA9引腳直接與電壓跟隨器LM324的第3管腳相連，LM324的第4管腳輸入5V電壓源，第11管腳接地，第1管腳與第2管腳直連。然后將LM324第1管腳與場(chǎng)效應(yīng)管柵極相連，源極串接一個(gè)20W發(fā)光LED輸入+5V工作電壓，漏極接地。所述比較器采用LM393，光敏二極管和一個(gè)10K電阻串聯(lián)所分電壓接入LM393比較器的第3管腳，第2管腳與一個(gè)10K電位器相連，第8管腳接+5V電源，第4管腳與GND相連。所述電源電路包括市電、變壓器、橋式整流電路和多級(jí)電容濾除電路，市電經(jīng)變壓器轉(zhuǎn)換為12V交流電，橋式整流電路將交流電路轉(zhuǎn)換為單向直流電路，經(jīng)過多級(jí)電容濾除電壓波動(dòng)部分，輸出端可直接輸出12V穩(wěn)定電壓為發(fā)送端接收端供電。

本實(shí)用新型有益效果是:相比于紅外光等非可見光源信息傳播方式，可見光擁有可附加在LED照明器具上的優(yōu)點(diǎn)，LED自身技術(shù)成熟，價(jià)格低廉，是未來照明的主要發(fā)展方向。可見光傳輸裝置在提供照明環(huán)境的同時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，使常用的照明器具發(fā)揮額外的附加功能。

本實(shí)用新型使用日常生活中常見的可見光作為數(shù)據(jù)載體，不需額外耗費(fèi)資源，節(jié)能環(huán)保。穩(wěn)定性強(qiáng)，安全性高，數(shù)據(jù)傳輸速度快，環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)。易于維護(hù)，成本低廉，附加裝置簡(jiǎn)單，運(yùn)行穩(wěn)定。

附圖說明

下面對(duì)本說明書附圖所表達(dá)的內(nèi)容及圖中的標(biāo)記作簡(jiǎn)要說明：

圖1是本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式的數(shù)據(jù)傳輸流程框圖。

圖2是本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式的發(fā)射端數(shù)據(jù)框圖。

圖3是本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式的接收端數(shù)據(jù)框圖。

圖4是本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式的接收端電路圖。

圖5是本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式的發(fā)射端電路圖。

圖6是本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式的供電部分電路圖。

具體實(shí)施方式

下面通過對(duì)實(shí)施例的描述，本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式如所涉及的各構(gòu)件的形狀、構(gòu)造、各部分之間的相互位置及連接關(guān)系、各部分的作用及工作原理、制造工藝及操作使用方法等，作進(jìn)一步詳細(xì)的說明，以幫助本領(lǐng)域技術(shù)人員對(duì)本實(shí)用新型的發(fā)明構(gòu)思、技術(shù)方案有更完整、準(zhǔn)確和深入的理解。

發(fā)送端使用一個(gè)微處理器作為信號(hào)發(fā)送源，依次將微處理器、電壓跟隨器，放大電路、LED連接，即構(gòu)成一個(gè)發(fā)送端電路。

接收端前級(jí)使用光敏二極管作為信號(hào)接收源，依次將光敏二極管、比較器、微處理器連接，即構(gòu)成一個(gè)接收端電路。

發(fā)送端微處理器使用串行TX口產(chǎn)生數(shù)字信號(hào)，由于芯片的輸出IO帶負(fù)載能力較差，這里接入一個(gè)電壓跟隨器，將輸出信號(hào)送入放大電路后再輸出給LED，由此控制LED的亮滅。

接收端光敏二極管將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)輸入比較器中，使得前級(jí)模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為微處理器易于識(shí)別的數(shù)字信號(hào)，輸出信號(hào)接入到微處理器的串行RX口，即可完成類似于微處理器的無線串行通信技術(shù)。

發(fā)送端放大電路使用LM324運(yùn)算放大器用作電壓跟隨器，LR7843場(chǎng)效應(yīng)管作為放大電路。將微處理器的PA9引腳直接與電壓跟隨器LM324的第3管腳(Vin+)相連，LM324的第4管腳(V+)輸入5V電壓源，第11管腳(GND)接地，第1管腳(OUTPUT)與第2管腳(Vin-)直連。然后將LM324第1管腳(OUTPUT)與場(chǎng)效應(yīng)管柵極(g)相連，源極(s)串接一個(gè)20W發(fā)光LED輸入+5V工作電壓，漏極(d)接地。

接收端光敏二極管和一個(gè)10K電阻串聯(lián)所分電壓接入LM393比較器的第3管腳(Vin+)，第2管腳(Vin-)與一個(gè)10K電位器相連，第8管腳(V+)接+5V電源，第4管腳與GND相連，硬件原理圖如圖4和圖5所示。

電源部分使用一個(gè)變壓器將220V市電轉(zhuǎn)換為12V交流電，后端加一個(gè)橋式整流電路將交流電路轉(zhuǎn)換為單向直流電路，經(jīng)過多級(jí)電容濾除電壓波動(dòng)部分，輸出端可直接輸出12V穩(wěn)定電壓為發(fā)送接收模塊供電。

為實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的雙向傳遞，將以上裝置制作兩份，在單端同時(shí)擁有發(fā)送和接收數(shù)據(jù)的功能。

可見光通信技術(shù)是指利用可見光波段的光作為信息載體，無需光纖等有信道的傳輸介質(zhì)，在空氣中直接傳輸光信號(hào)的通信方式?？梢姽馔ㄐ叛b置附載在普通發(fā)光LED上，提供照明的同時(shí)提供數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆?wù)。綠色低碳、可實(shí)現(xiàn)近乎零耗能通信，還可有效避免無線電通信電磁信號(hào)泄露等弱點(diǎn)，快速構(gòu)建抗干擾、抗截獲的安全信息空間。

進(jìn)入21世紀(jì)，隨著LED技術(shù)的發(fā)展，可見光通信技術(shù)再度興起，并且取得了突破性的進(jìn)展。新的LED技術(shù)有著相比于普通熒光燈和白熾燈更快的開關(guān)速度?；诖颂匦?，我們給LED加裝微型控制器，使LED以極快的速度閃爍，實(shí)現(xiàn)可見光數(shù)據(jù)傳輸。

上面對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了示例性描述，顯然本實(shí)用新型具體實(shí)現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本實(shí)用新型的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進(jìn)行的各種非實(shí)質(zhì)性的改進(jìn)，或未經(jīng)改進(jìn)將本實(shí)用新型的構(gòu)思和技術(shù)方案直接應(yīng)用于其它場(chǎng)合的，均在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書所限定的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。