[发明专利]一种可见光接收装置和可见光接收方法

说明书

技术领域

本发明涉及可见光通信领域，尤其涉及一种可见光接收装置和可见光接收方法。

背景技术

可见光通信（Visible Light Communication，VLC） 技术是一种宽带无线接入技术。 发送端通过发光二极管或荧光灯等发出的肉眼察觉不到的高速闪烁的光信号传输数据信息,接收端通过光电探测器等进行光信号的检测，获取传输的数据信息。室内无线通信能满足要求的最好选择就是白光LED，它在提供室内照明的同时，被用作通信光源有望实现室内无线高速数据接入。无线电波在整个电磁频谱中仅占很小的一部分，而随着用户对无线互联网需求的增长，可用的射频频谱正越来越少，而可见光频谱没有得到利用和监管，可以利用它进行通信。目前，可见光通信的协议标准还没有确定，很多研究人员都在考虑该问题，但是缺少一种装置可以方便快捷的研究通信协议。

发明内容

本发明的目的是提供一种可见光接收装置和可见光接收方法，能在线下载程序，在线更改通信协议，使得可见光通信协议的研究更加方便。

本发明采用的技术方案为：

一种可见光接收装置，包括光电二极管、USB接口和壳体，光电二极管设置在壳体上，壳体上设置有USB接口，壳体内设置有放大电路、带通滤波电路、鉴频电路、整形电路、微控制器和USB转换电路，所述光电二极管的信号输出端连接放大电路的信号输入端，放大电路的信号输出端通过带通滤波电路连接鉴频电路的信号输入端，鉴频电路的信号输出端通过整形电路连接微控制器的信号输入端，微控制器的信号输出端通过USB转换电路连接USB接口。

所述的光电二极管外还设置有聚光透镜，聚光透镜固定在壳体上。

还包括电源开关，电源开关设置在壳体上。

还包括电源指示灯，电源指示灯的信号输入端与微控制器的信号输出端相连，用来指示该装置的上电情况，电源指示灯设置在壳体上。

还包括信号指示灯，信号指示灯的信号输入端与微控制器的信号输出端相连，用来指示该装置的信号传输情况，信号指示灯设置在壳体上。

所述的微控制器采用的芯片型号为STC15W204S。

所述的鉴频电路主芯片采用的型号为LM331。

一种可见光接收方法，所述可见光接收方法包括：

第一步骤，通过光电二极管将光信号转化为电信号；

第二步骤，通过放大电路将微弱的电信号放大；

第三步骤，通过带通滤波电路滤除低频噪声和高频杂波，提取两种载波信号；

第四步骤，通过鉴频电路将载波信号转换为电压信号；

第五步骤，通过整形电路将电压信号转化为标准的TTL信号；

第六步骤，通过微处理器将接收到的TTL信号根据相关协议进行识别，提取，并根据USB协议将数据发送出去；

第七步骤，通过USB转换电路将数据转化为上位机可识别的信号发送给上位机。

在第一步骤之前还包括通过聚光透镜汇集可见光信号的步骤。

本发明中可见光接收装置中微处理器通过USB接口与上位机相连，可以根据不同的协议修改微控制器程序，使可见光接收装置可以识别不同通信协议下的数据信号，为可见光通信协议的研究提供了很大的方便。该装置接收到的数据通过USB接口传给上位机，USB接口可以向上位机取电，无需另外单独供电。

本发明中可见光接收方法通过放大电路、鉴频电路、整形电路、微处理器等将光信号转化为上位机可识别的数据，该方法具有简单、适用性强等优点。

附图说明

图1为本发明可见光接收装置的结构示意图；

图2为本发明可见光接收装置的电路原理框图；

图3为用于说明本发明可见光接收装置的工作的波形图。

具体实施方式

下面将结合本发明的附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。