一种多输入多输出可见光无线通信装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种多输入多输出可见光无线通信装置，包括光发射装置和光接收装置，光发射装置包括第一微控制器、第一电源模块、第一时钟模块和第一数据存储器，第一微控制器的输入端接有用于摄像头、光照传感器和温度传感器，第一微控制器的输出端接有多个白光LED发射电路，白光LED发射电路包括LED驱动调节电路和白光LED；光接收装置包括第二微控制器、第二电源模块、第二时钟模块和第二数据存储器，第二微控制器的输入端接有多个白光LED接收电路，白光LED接收电路包括PIN光电二极管、前置放大电路和滤波电路。本实用新型专利技术设计电路简单，成本低，设计合理，易控制，增加无线通信的可靠性，实用性强，便于推广使用。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于无线光通信
，具体涉及一种多输入多输出可见光无线通信装置。
技术介绍
目前，多输入多输出MIMO(Multiple-InputMultiple-Output)技术已经被用于无线光通信领域，提高通信系统的频谱利用率。无线光通信主要使用的是红外光、可见光和紫外光通信，可见光通信是利用白光LED发出的肉眼看不到的高速明暗闪烁信号来传输信息。但是目前的无线光通信系统还存在一些缺点：首先，红外光或紫外光通信不仅需要架设光源和电力供应线路，而且容易受到其他遮挡物的影响，不能实现高速无线数据通信，这样重复投资增加了能源消耗；其次，白光LED在周围很黑暗的环境下，往往不需要作全开驱动白光LED，而目前可见光无线通信装置中则不能控制调节驱动电流从而抑制白光LED的光照强度，进而降低白光LED的耗电量；另外，白光LED在无线数据传输的过程中，周围的温度一旦超过50℃，白光LED的容许顺向电流会大幅度降低，在此情况下如果继续给白光LED施加大电流，就很容易造成白光LED老化，不能有效地利用周围温度调整其基准电压而调节白光LED的驱动电流，以此来减缓白光LED的老化速度；最后,白光LED照射到光电二极管上产生的信号比较微弱，该信号往往叠加有噪声信号，该信号有可能被噪声信号淹没而无法有效地输出。因此，现如今缺少一种结构简单、体积小、成本低、设计合理、易控制的多输入多输出可见光无线通信装置，降低噪声的影响，增加无线通信的可靠性。r>
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种多输入多输出可见光无线通信装置，该通信装置设计电路简单，成本低，设计合理，易控制，增加无线通信的可靠性，实用性强，便于推广使用。为解决上述技术问题，本技术采用的技术方案是：一种多输入多输出可见光无线通信装置，其特征在于：包括光发射装置和用于无线接收所述光发射装置光路图像信息传输的光接收装置，所述光发射装置包括第一微控制器和第一电源模块，以及与第一微控制器相接的第一时钟模块和第一数据存储器，所述第一微控制器的输入端接有用于采集图像信息的摄像头、用于检测可见光无线通信装置中光照强度的光照传感器和用于检测可见光无线通信装置中温度的温度传感器，所述第一微控制器的输出端接有多个白光LED发射电路，每个所述白光LED发射电路包括LED驱动调节电路和与所述LED驱动调节电路输出端相接的白光LED，所述LED驱动调节电路的输入端与第一微控制器的输出端相接；所述光接收装置包括第二微控制器和第二电源模块，以及与第二微控制器相接的第二时钟模块和第二数据存储器，所述第二微控制器的输入端接有多个用于无线接收多个白光LED发射电路图像信息传输的白光LED接收电路，所述第二微控制器的输出端接有TFT液晶屏，每个所述白光LED接收电路包括依次相接的PIN光电二极管、前置放大电路和滤波电路，所述PIN光电二极管无线接收所述白光LED传输的信息，所述滤波电路的输出端与第二微控制器的输入端相接。上述的一种多输入多输出可见光无线通信装置，其特征在于：所述光照传感器包括传感器BH1750FVI。上述的一种多输入多输出可见光无线通信装置，其特征在于：所述温度传感器包括传感器PT100。上述的一种多输入多输出可见光无线通信装置，其特征在于：所述摄像头包括OV7670图像传感器。上述的一种多输入多输出可见光无线通信装置，其特征在于：所述白光LED包括白光二极管LED1；所述LED驱动调节电路包括芯片NJU6050，所述芯片NJU6050的第1引脚分两路，一路与肖特基二极管D1的阳极相接，另一路经电感L1与芯片NJU6050的第5引脚相接；所述肖特基二极管D1的阴极分三路，一路经电容C1接地，另一路与电阻R1的一端相接，第三路与白光二极管LED1的阳极相接；所述芯片NJU6050的第3引脚分两路，一路与电阻R2的一端相接，另一路经电阻R3与第一微控制器相接；所述电阻R2的另一端分三路，一路与白光二极管LED1的阴极相接，另一路与电阻R1的另一端相接，第三路与滑动电阻R21的一个固定端和滑动电阻R21的滑动端的连接端相接；所述滑动电阻R21的另一个固定端接地，所述芯片NJU6050的第4引脚与第一微控制器相接。上述的一种多输入多输出可见光无线通信装置，其特征在于：所述PIN光电二极管包括光电二极管D3，所述光电二极管D3的阴极接地。上述的一种多输入多输出可见光无线通信装置，其特征在于：所述前置放大电路包括芯片OPA322，所述芯片OPA322的第3引脚接地，所述芯片OPA322的第4引脚与光电二极管D3的阳极相接，所述芯片OPA322的第1引脚通过并联的电容C3和电阻R6与芯片OPA322的第4引脚相接且所述芯片OPA322的第1引脚为OUT1信号输出端。上述的一种多输入多输出可见光无线通信装置，其特征在于：所述滤波电路包括型号为OP07的芯片OP1和型号为OP07的芯片OP2，所述芯片OP1的同相输入端分两路，一路经电阻R12接地，另一路经串联的电容C7和电容C6与OUT1信号输出端相接；所述芯片OP1的反相输入端与滑动电阻R23的一个固定端和滑动电阻R23的滑动端的连接端相接，所述滑动电阻R23的另一个固定端接地，所述芯片OP1的输出端分三路，一路经电阻R5与芯片OP1的反相输入端相接，另一路经电阻R13与电容C7和电容C6的连接端相接，第三路经电阻R9与电阻R10的一端和电容C9的一端的连接端相接；所述芯片OP2的同相输入端分两路，一路与电阻R10的一端相接，另一路经电容C8接地；所述芯片OP2的反相输入端与滑动电阻R22的一个固定端和滑动电阻R22的滑动端的连接端相接，所述滑动电阻R22的另一个固定端接地，所述芯片OP2的输出端分三路，一路经电阻R4与芯片OP2的反相输入端相接，另一路与电阻C9的另一端相接，第三路经串联的电阻R7和电容C5与第二微控制器相接。上述的一种多输入多输出可见光无线通信装置，其特征在于：所述第一数据存储器和第二数据存储器均包括芯片AT24C02。上述的一种多输入多输出可见光无线通信装置，其特征在于：所述第一微控制器包括DSP微控制器和FPGA微控制器的一种或两种；所述第二微控制器包括DSP微控制器或FPGA微控制器的一种或两种。本技术与现有技术相比具有以下优点：1、本技术通过设置白光LED，既能到达照明的亮度，又能作为信号光源用以无线数据传输，不用再进行重复投资，节约能源。2、本技术通过设置光照本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多输入多输出可见光无线通信装置，其特征在于：包括光发射装置(1)和用于无线接收所述光发射装置(1)光路图像信息传输的光接收装置(2)，所述光发射装置(1)包括第一微控制器(1‑1)和第一电源模块(1‑8)，以及与第一微控制器(1‑1)相接的第一时钟模块(1‑3)和第一数据存储器(1‑7)，所述第一微控制器(1‑1)的输入端接有用于采集图像信息的摄像头(1‑2)、用于检测可见光无线通信装置中光照强度的光照传感器(1‑5)和用于检测可见光无线通信装置中温度的温度传感器(1‑6)，所述第一微控制器(1‑1)的输出端接有多个白光LED发射电路(1‑4)，每个所述白光LED发射电路(1‑4)包括LED驱动调节电路(1‑4‑1)和与所述LED驱动调节电路(1‑4‑1)输出端相接的白光LED(1‑4‑2)，所述LED驱动调节电路(1‑4‑1)的输入端与第一微控制器(1‑1)的输出端相接；所述光接收装置(2)包括第二微控制器(2‑1)和第二电源模块(2‑2)，以及与第二微控制器(2‑1)相接的第二时钟模块(2‑3)和第二数据存储器(2‑5)，所述第二微控制器(2‑1)的输入端接有多个用于无线接收多个白光LED发射电路(1‑4)图像信息传输的白光LED接收电路(2‑4)，所述第二微控制器(2‑1)的输出端接有TFT液晶屏(2‑6)，每个所述白光LED接收电路(2‑4)包括依次相接的PIN光电二极管(2‑4‑1)、前置放大电路(2‑4‑2)和滤波电路(2‑4‑3)，所述PIN光电二极管(2‑4‑1)无线接收所述白光LED(1‑4‑2)传输的信息，所述滤波电路(2‑4‑3)的输出端与第二微控制器(2‑1)的输入端相接。...

【技术特征摘要】
1.一种多输入多输出可见光无线通信装置，其特征在于：包括光发射装置(1)和用于无
线接收所述光发射装置(1)光路图像信息传输的光接收装置(2)，所述光发射装置(1)包括
第一微控制器(1-1)和第一电源模块(1-8)，以及与第一微控制器(1-1)相接的第一时钟模
块(1-3)和第一数据存储器(1-7)，所述第一微控制器(1-1)的输入端接有用于采集图像信
息的摄像头(1-2)、用于检测可见光无线通信装置中光照强度的光照传感器(1-5)和用于检
测可见光无线通信装置中温度的温度传感器(1-6)，所述第一微控制器(1-1)的输出端接有
多个白光LED发射电路(1-4)，每个所述白光LED发射电路(1-4)包括LED驱动调节电路(1-4-
1)和与所述LED驱动调节电路(1-4-1)输出端相接的白光LED(1-4-2)，所述LED驱动调节电
路(1-4-1)的输入端与第一微控制器(1-1)的输出端相接；所述光接收装置(2)包括第二微
控制器(2-1)和第二电源模块(2-2)，以及与第二微控制器(2-1)相接的第二时钟模块(2-3)
和第二数据存储器(2-5)，所述第二微控制器(2-1)的输入端接有多个用于无线接收多个白
光LED发射电路(1-4)图像信息传输的白光LED接收电路(2-4)，所述第二微控制器(2-1)的
输出端接有TFT液晶屏(2-6)，每个所述白光LED接收电路(2-4)包括依次相接的PIN光电二
极管(2-4-1)、前置放大电路(2-4-2)和滤波电路(2-4-3)，所述PIN光电二极管(2-4-1)无线
接收所述白光LED(1-4-2)传输的信息，所述滤波电路(2-4-3)的输出端与第二微控制器(2-
1)的输入端相接。
2.按照权利要求1所述的一种多输入多输出可见光无线通信装置，其特征在于：所述光
照传感器(1-5)包括传感器BH1750FVI。
3.按照权利要求1所述的一种多输入多输出可见光无线通信装置，其特征在于：所述温
度传感器(1-6)包括传感器PT100。
4.按照权利要求1所述的一种多输入多输出可见光无线通信装置，其特征在于：所述摄
像头(1-2)包括OV7670图像传感器。
5.按照权利要求1所述的一种多输入多输出可见光无线通信装置，其特征在于：所述白
光LED(1-4-2)包括白光二极管LED1；所述LED驱动调节电路(1-4-1)包括芯片NJU6050，所述
芯片NJU6050的第1引脚分两路，一路与肖特基二极管D1的阳极相接，另一路经电感L1与芯
片NJU6050的第5引脚相接；所述肖特基二极管D1的阴极分三路，一路经电容C1接地，另一路
与电阻R1的一端相接，第三路与白光二极管LED1的阳极相接；所述芯片NJU605...

【专利技术属性】
技术研发人员：张亚婷，尚建荣，张薇薇，张琦，高敏，
申请(专利权)人：西安邮电大学，
类型：新型
国别省市：陕西;61