專利名稱：一種基于led燈的可見(jiàn)光通訊裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種基于LED燈的可見(jiàn)光通訊裝置技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于LED燈的可見(jiàn)光通訊裝置。
背景技術(shù)：
[0002]城市照明單燈控制系統(tǒng)的通常做法為，在路燈箱變下安裝一臺(tái)集中控制器，在每盞燈上安裝一個(gè)單燈控制器，該集中器通過(guò)有線(電力載波)或無(wú)線方式控制該箱變下的所有路燈。集中器和單燈控制器之間是個(gè)主從的關(guān)系。這就需要集中器在做單燈控制之前，需要知道被控單燈控制器的物理地址。有時(shí)因?yàn)榭刂破魃纤鶚?biāo)記的物理地址模糊不清、標(biāo)簽脫落，或者登記出錯(cuò)等各種原因，導(dǎo)致錄入錯(cuò)誤物理地址，或者就是不知道物理地址。出現(xiàn)這種情況時(shí)，一般找高空作業(yè)車，到燈頭上查看控制器的物理地址或更換控制器。兩種方法都是既費(fèi)時(shí)又費(fèi)力，現(xiàn)場(chǎng)施工非常麻煩。如果將控制器的物理地址做成可射頻識(shí)別的電子標(biāo)簽，或通過(guò)紅外讀取，勢(shì)必會(huì)額外增加硬件成本，在LED燈照明控制系統(tǒng)的安裝和調(diào)制時(shí)很不方便。實(shí)用新型內(nèi)容[0003]本實(shí)用新型的主要目的是提供一種基于LED燈的可見(jiàn)光通訊裝置，旨在通過(guò)提高信號(hào)傳輸?shù)谋憷?，以提高LED燈照明控制系統(tǒng)安裝調(diào)試的便利性。[0004]本實(shí)用新型提出一種基于LED燈的可見(jiàn)光通訊裝置，包括發(fā)射端和接收端，所述發(fā)射端和接收端通過(guò)光無(wú)線信道進(jìn)行信號(hào)傳輸，其中:[0005]所述發(fā)射端包括依次連接的調(diào)制模塊、信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊和LED光源模塊，調(diào)制模塊將輸入信號(hào)調(diào)制后得到調(diào)制信號(hào)，信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊將所述調(diào)制信號(hào)轉(zhuǎn)換為L(zhǎng)ED調(diào)光信號(hào)，LED光源模塊接收到所述LED調(diào)光信號(hào)后，以一定的頻率閃爍；[0006]所述接收端包括依次連接的光電檢測(cè)模塊、放大模塊和解調(diào)模塊，光電檢測(cè)模塊將接收到的光信號(hào)處理后，再經(jīng)放大模塊放大后得到放大信號(hào)，解調(diào)模塊將放大信號(hào)解調(diào)為數(shù)據(jù)信號(hào)并輸出。[0007]優(yōu)選地，所述調(diào)制模塊包括反相器、第一乘法器、第二乘法器和加法器，所述輸入信號(hào)包括第一基帶信號(hào)、第一方波信號(hào)和第二方波信號(hào)；所述反相器將所述第一基帶信號(hào)反相處理得到第二基帶信號(hào)，所述第一乘法器將所述第一基帶信號(hào)與第一方波信號(hào)乘積處理得到第一乘積信號(hào)，所述第二乘法器將所述第二基帶信號(hào)與第二方波信號(hào)乘積處理后得到第二乘積信號(hào)，所述加法器將所述第一乘積信號(hào)和第二乘積信號(hào)相加后得到調(diào)制信號(hào)。[0008]優(yōu)選地，所述LED光源模塊包括LED燈頭、LED驅(qū)動(dòng)電源和若干發(fā)光二極管，LED驅(qū)動(dòng)電源接收到LED調(diào)光信號(hào)后控制發(fā)光二極管以一定的頻率閃爍。[0009]優(yōu)選地，所述LED光源模塊包括LED燈頭、LED驅(qū)動(dòng)電源和若干發(fā)光二極管，LED驅(qū)動(dòng)電源接收到LED調(diào)光信號(hào)后控制發(fā)光二極管以一定的頻率閃爍。[0010]優(yōu)選地，所述光電檢測(cè)模塊包括光傳感器和高通濾波器，所述光傳感器接收到的光信號(hào)經(jīng)高通濾波器處理后得到高頻信號(hào)。[0011]優(yōu)選地，所述解調(diào)模塊包括依次連接的第一帶通濾波器、第三乘法器和第一低通濾波器，且依次連接的第二帶通濾波器、第四乘法器和第二低通濾波器，以及抽樣判決器，所述第一低通濾波器與所述第二低通濾波器并聯(lián)后與所述抽樣判決器相連，所述第一帶通濾波器與所述第二帶通濾波器并聯(lián)；所述第一帶通濾波器將所述放大信號(hào)濾波處理得到第一濾波信號(hào)，所述第三乘法器將所述第一濾波信號(hào)與所述接收端施加的第一本振信號(hào)進(jìn)行處理得到第三乘積信號(hào)，所述低通濾波器將所述第三乘積信號(hào)濾波處理后得到第一低頻信號(hào)，所述第二帶通濾波器將所述放大信號(hào)濾波處理后得到第二濾波信號(hào)，所述第四乘法器將所述第二濾波信號(hào)與所述接收端施加的第二本振信號(hào)乘積處理后得到第四乘積信號(hào)，低通濾波器將所述第四乘積信號(hào)濾波處理得到第二低頻信號(hào)，所述抽樣判決器將所述第一低頻信號(hào)、第二低頻信號(hào)與所述接收端施加的抽樣脈沖信號(hào)進(jìn)行處理后的得到數(shù)據(jù)信號(hào)。[0012]本實(shí)用新型所提出的基于LED燈的可見(jiàn)光通訊裝置，包括發(fā)射端和接收端，發(fā)射端和接收端通過(guò)光無(wú)線信道進(jìn)行信號(hào)傳輸，發(fā)射端通過(guò)LED燈的閃爍將光信號(hào)傳輸至接收端，接收端接收到光信號(hào)后將光信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)信號(hào)后進(jìn)行傳輸，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸，使得信號(hào)的傳輸更加方便，接收端只需要通過(guò)LED燈發(fā)射的光信號(hào)即可獲取LED燈的標(biāo)識(shí)符號(hào)，信號(hào)傳輸更加方便，提高了 LED燈照明控制系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)安裝調(diào)試的便利性，該裝置也可用于控制LED可見(jiàn)光范圍內(nèi)的設(shè)備，非常方便。


[0013]圖1為本實(shí)用新型基于LED燈的可見(jiàn)光通訊裝置一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；[0014]圖2為本實(shí)用新型基于LED燈的可見(jiàn)光通訊裝置的發(fā)射端的工作原理示意圖；[0015]圖3為本實(shí)用新型基于LED燈的可見(jiàn)光通訊裝置的接收端的工作原理示意圖。[0016]本實(shí)用新型目的的實(shí)現(xiàn)、功能特點(diǎn)及優(yōu)點(diǎn)將結(jié)合實(shí)施例，參照附圖做進(jìn)一步說(shuō)明。
具體實(shí)施方式
[0017]
以下結(jié)合附圖及具體實(shí)施例就本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。[0018]參照?qǐng)D1，圖1為本實(shí)用新型基于LED燈的可見(jiàn)光通訊裝置一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。[0019]本實(shí)施例所提出的基于LED燈的可見(jiàn)光通訊裝置包括發(fā)射端10和接收端20，發(fā)射端10和接收端20通過(guò)光無(wú)線信道進(jìn)行信號(hào)傳輸，其中:[0020]發(fā)射端10包括依次連接的調(diào)制模塊11、信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊12和LED光源模塊13，調(diào)制模塊11將輸入信號(hào)調(diào)制后得到調(diào)制信號(hào)，信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊12將調(diào)制信號(hào)轉(zhuǎn)換為L(zhǎng)ED調(diào)光信號(hào)，LED光源模塊13接收到LED調(diào)光信號(hào)后，以一定的頻率閃爍；[0021 ] 接收端20包括依次連接的光電檢測(cè)模塊21放大模塊22和解調(diào)模塊23，光電檢測(cè)模塊21將接收到的光信號(hào)處理后，再經(jīng)放大模塊22放大后得到放大信號(hào)，解調(diào)模塊23將該放大信號(hào)解調(diào)為數(shù)據(jù)信號(hào)并輸出。[0022]在本實(shí)施例中，輸入信號(hào)經(jīng)調(diào)制模塊11調(diào)制時(shí)優(yōu)選采用FSK (頻移鍵控)調(diào)制方法，即利用基帶數(shù)字信號(hào)離散取值特點(diǎn)去鍵控載波頻率以傳遞信息，得到FSK信號(hào)。LED光源模塊13接收到該FSK信號(hào)后以一定的頻率閃爍，該LED光源模塊13的閃爍頻率即為接收端20接收到的光信號(hào)，該光信號(hào)經(jīng)解調(diào)模塊處理后的到可用于傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信號(hào)。[0023]發(fā)射端10和接收端20通過(guò)光無(wú)線信道進(jìn)行信號(hào)傳輸，發(fā)射端10通過(guò)LED燈的閃爍將光信號(hào)傳輸至接收端20，接收端接20收到光信號(hào)后，將光信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)信號(hào)后進(jìn)行傳輸，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸，使得信號(hào)的傳輸更加方便。[0024]在本實(shí)施例中，該裝置可用于獲取LED燈的物理地址或者燈具參數(shù)信息，LED燈的集中控制器以廣播或單播形式發(fā)送指令信號(hào)至發(fā)射端10，發(fā)射端10獲取到該指令信號(hào)后，通過(guò)調(diào)制模塊11將該指令信號(hào)處理為調(diào)制信號(hào)，調(diào)制信號(hào)再經(jīng)轉(zhuǎn)換模塊12轉(zhuǎn)換為L(zhǎng)ED調(diào)光信號(hào)，LED光源模塊13接收到該LED調(diào)光信號(hào)后以一定的頻率閃爍，接收端20在接收到光信號(hào)后，該光信號(hào)經(jīng)解調(diào)模塊23解調(diào)后得到數(shù)據(jù)信號(hào)，該數(shù)據(jù)信號(hào)經(jīng)藍(lán)牙設(shè)備發(fā)送至手機(jī)，則LED燈的相關(guān)信息顯示在手機(jī)屏幕上，可非常方便的獲取LED的物理參數(shù)或其它信息，提高了調(diào)試或安裝LED照明系統(tǒng)的便利性。該裝置也可用于控制LED燈的可見(jiàn)光范圍內(nèi)的設(shè)備，發(fā)射端10將控制信號(hào)經(jīng)LED燈發(fā)送至接收端20，接收端20在接收到光信號(hào)后，將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)信號(hào)實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的控制。[0025]參見(jiàn)圖2，圖2為本實(shí)用新型基于LED燈的可見(jiàn)光通訊裝置的發(fā)射端的工作原理示意圖。[0026]調(diào)制模塊11包括反相器111、第一乘法器112、第二乘法器113和加法器114，輸入信號(hào)包括第一基帶信號(hào)、第一方波信號(hào)和第二方波信號(hào)；反相器111將第一基帶信號(hào)反相處理后得到第二基帶信號(hào)，第一乘法器112將第一基帶信號(hào)與第一方波信號(hào)處乘積理后得到第一乘積信號(hào)，第二乘法器113將第二基帶信號(hào)與第二方波信號(hào)乘積處理后得到第二乘積信號(hào)，加法器114將第一乘積信號(hào)和第二乘積信號(hào)相加后得到調(diào)制信號(hào)。[0027]在本實(shí)施例中，第一基帶信號(hào)經(jīng)反相器111處理后得到與其相位相反的第二基帶信號(hào)，第二基帶信號(hào)與第二方波信號(hào)經(jīng)第二乘法器113處理后得到第二乘積信號(hào)，第二乘積信號(hào)與第二基帶信號(hào)和第二方波信號(hào)的相乘積成正比，第一基帶信號(hào)與第一方波信號(hào)經(jīng)第一乘法器112處理后得到第一乘積信號(hào)，第一乘積信號(hào)與第二乘積信號(hào)經(jīng)加法器114相加后得到調(diào)制信號(hào)。[0028]在本實(shí)施例中轉(zhuǎn)換模塊12為信號(hào)轉(zhuǎn)換器，將調(diào)制信號(hào)轉(zhuǎn)換為L(zhǎng)ED調(diào)光信號(hào)。[0029]在本實(shí)施例中，LED光源模塊13包括LED燈頭131、LED驅(qū)動(dòng)電源132和若干發(fā)光二極管D1，LED驅(qū)動(dòng)電源132接收到LED調(diào)光信號(hào)后控制發(fā)光二極管Dl以一定的頻率閃爍。若干發(fā)光二極管Dl以一定的頻率閃爍，向接收端20發(fā)送相應(yīng)的光信號(hào)。[0030]參照?qǐng)D3，圖3為本實(shí)用新型基于LED燈的可見(jiàn)光通訊裝置的接收端的工作原理示意圖，[0031]在本實(shí)施例中，光電檢測(cè)模塊21包括光傳感器D2和高通濾波器211，所述光電傳感器接收到的光信號(hào)經(jīng)高通濾波器211處理后得到高頻信號(hào)。光傳感器D2接收到發(fā)射端10發(fā)送的光信號(hào)后，經(jīng)高通濾波器211處理后，過(guò)濾掉低頻信號(hào)，得到高頻信號(hào)。[0032]在本實(shí)施例中，解調(diào)模塊23包括依次連接的第一帶通濾波器231、第三乘法器232和第一低通濾波器233，和依次連接的第二帶通濾波器234、第四乘法器235和第二低通濾波器236，以及抽樣判決器237，第一低通濾波器233與第二低通濾波器236器并聯(lián)后與抽樣判決器237相連，第一帶通濾波器231與第二帶通濾波器234并聯(lián)；第一帶通濾波器231將放大信號(hào)濾波處理后得到第一濾波信號(hào)，第三乘法器232將第一濾波信號(hào)與接收端施加的第一本振信號(hào)處理后得到第三乘積信號(hào)，第一低通濾波器233將第三乘積信號(hào)處理后得到第一低頻信號(hào)，第二帶通濾波器234將放大信號(hào)處理后得到第二濾波信號(hào)，第四乘法器235將第二濾波信號(hào)與接收端施加的第二本振信號(hào)處理后得到第四乘積信號(hào)，第二低通濾波器236將第四乘積信號(hào)處理后得到第二低頻信號(hào)，抽樣判決器237將第一低頻信號(hào)、第二低頻信號(hào)與抽樣脈沖信號(hào)抽樣處理后的到數(shù)據(jù)信號(hào)。[0033]在本實(shí)施例中，第一本振信號(hào)和第二本振信號(hào)都是在解調(diào)模塊23處理放大信號(hào)時(shí)由接收端20施加的，該第一本振信號(hào)和第二本振信號(hào)為角頻率不同的兩個(gè)信號(hào)。經(jīng)抽樣判決器237的處理可去掉干擾信號(hào),恢復(fù)原有信號(hào)。[0034]在本實(shí)施例中，光傳感器D2為光敏二極管,放大模塊22為信號(hào)放大器,將微弱的信號(hào)放大，使得信號(hào)不易失真。[0035]以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例，并非因此限制本實(shí)用新型的專利范圍，凡是利用本實(shí)用新型說(shuō)明書(shū)及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本實(shí)用新型的專利保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種基于LED燈的可見(jiàn)光通訊裝置，其特征在于，包括發(fā)射端和接收端，所述發(fā)射端和接收端通過(guò)光無(wú)線信道進(jìn)行信號(hào)傳輸，其中: 所述發(fā)射端包括依次連接的調(diào)制模塊、信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊和LED光源模塊，調(diào)制模塊將輸入信號(hào)調(diào)制后得到調(diào)制信號(hào)，信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊將所述調(diào)制信號(hào)轉(zhuǎn)換為L(zhǎng)ED調(diào)光信號(hào)，LED光源模塊接收到所述LED調(diào)光信號(hào)后，以一定的頻率閃爍； 所述接收端包括依次連接的光電檢測(cè)模塊、放大模塊和解調(diào)模塊，光電檢測(cè)模塊將接收到的光信號(hào)處理后，再經(jīng)放大模塊放大后得到放大信號(hào)，解調(diào)模塊將所述放大信號(hào)解調(diào)為數(shù)據(jù)信號(hào)并輸出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述調(diào)制模塊包括反相器、第一乘法器、第二乘法器和加法器，所述輸入信號(hào)包括第一基帶信號(hào)、第一方波信號(hào)和第二方波信號(hào)；所述反相器將所述第一基帶信號(hào)反相處理得到第二基帶信號(hào)，所述第一乘法器將所述第一基帶信號(hào)與第一方波信號(hào)乘積處理得到第一乘積信號(hào)，所述第二乘法器將所述第二基帶信號(hào)與第二方波信號(hào)乘積處理后得到第二乘積信號(hào)，所述加法器將所述第一乘積信號(hào)和第二乘積信號(hào)相加后得到調(diào)制信號(hào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述LED光源模塊包括LED燈頭、LED驅(qū)動(dòng)電源和若干發(fā)光二極管，LED驅(qū)動(dòng)電源接收到所述LED調(diào)光信號(hào)后控制所述發(fā)光二極管以一定的頻率閃爍。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，所述光電檢測(cè)模塊包括光傳感器和高通濾波器，所述光傳感器接收到的光信號(hào)經(jīng)所述高通濾波器處理后得到高頻信號(hào)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，所述解調(diào)模塊包括依次連接的第一帶通濾波器、第三乘法器和第一低通濾波器，且依次連接的第二帶通濾波器、第四乘法器和第二低通濾波器，以及抽樣判決器，所述第一低通濾波器與所述第二低通濾波器并聯(lián)后與所述抽樣判決器相連，所述第一帶通濾波器與所述第二帶通濾波器并聯(lián)；所述第一帶通濾波器將所述放大信號(hào)濾波處理得到第一濾波信號(hào)，所述第三乘法器將所述第一濾波信號(hào)與所述接收端施加的第一本振信號(hào)進(jìn)行處理得到第三乘積信號(hào)，所述低通濾波器將所述第三乘積信號(hào)濾波處理后得到第一低頻信號(hào)，所述第二帶通濾波器將所述放大信號(hào)濾波處理后得到第二濾波信號(hào)，所述第四乘法器將所述第二濾波信號(hào)與所述接收端施加的第二本振信號(hào)乘積處理后得到第四乘積信號(hào)，低通濾波器將所述第四乘積信號(hào)濾波處理得到第二低頻信號(hào)，所述抽樣判決器將所述第一低頻信號(hào)、第二低頻信號(hào)與所述接收端施加的抽樣脈沖信號(hào)進(jìn)行處理后的得到數(shù)據(jù)信號(hào)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種基于LED燈的可見(jiàn)光通訊裝置，包括發(fā)射端和接收端，發(fā)射端和接收端通過(guò)光無(wú)線信道進(jìn)行信號(hào)傳輸，發(fā)射端包括依次連接的調(diào)制模塊、信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊和LED光源模塊，調(diào)制模塊將輸入信號(hào)調(diào)制后得到調(diào)制信號(hào)，轉(zhuǎn)換模塊將該信號(hào)轉(zhuǎn)換為L(zhǎng)ED調(diào)光信號(hào)，LED光源模塊接收到LED調(diào)光信號(hào)后，以一定的頻率閃爍；接收端包括依次連接的光電檢測(cè)模塊、放大模塊和解調(diào)模塊，光電檢測(cè)模塊將接收到的光信號(hào)處理后，再經(jīng)放大模塊放大后得到放大信號(hào)后，經(jīng)解調(diào)模塊解調(diào)為數(shù)據(jù)信號(hào)并輸出。發(fā)射端通過(guò)LED燈的閃爍將光信號(hào)傳輸至接收端，接收端接收到光信號(hào)后將光信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)信號(hào)后進(jìn)行傳輸，使得信號(hào)的傳輸更加方便。
文檔編號(hào)H04B10/116GK202931322SQ20122064518
公開(kāi)日2013年5月8日 申請(qǐng)日期2012年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月29日
發(fā)明者楊彤, 陳逸銘, 陶德紅, 龔磊 申請(qǐng)人:深圳市致燁科技有限公司