[实用新型]一种基于LED可见光的无线通信系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及可见光通信技术领域，具体是基于LED的可见光通信系统。

背景技术

室内可见光通信技术就是在普通照明光源的基础上增加了数据传输的功能，在满足日常照明需求的同时通过照明光源的高速明暗变换来传递信息，接收端使用光敏器件来捕捉获取光信号中携带的数据信息的一种新型通信方式。相比于传统的射频通信技术，室内可见光通信技术拥有诸多优点：

(1)相较于射频通信所使用的十分有限且昂贵的频段(特别是主流产品广泛使用的低于30GHz的波段)，可见光通信技术存在大量潜在的可利用带宽，并且使用时不需获得管理机构的授权。

(2)因为使用可见光作为传输媒介，可见光通信不产生电磁辐射，也不易受外部电磁干扰影响，所以其可广泛应用于如医院、航空器、加油站和化工厂等对电磁干扰敏感、甚至必须消除电磁干扰的特殊场合；相反，射频信号具有的穿透性易造成电子设备的互相干扰，所以对电磁波敏感的区域是限制移动设备使用的。

(3)因为可见光不能穿透墙壁等遮挡物，使得信号只可以在用户视距以内传播，这就意味着信息的传输可以被局限在一个对外不透光的房间内，相对于可以穿透墙壁的射频信号，可见光通信的安全性有了很大的提高。

(4)与传输时需要建立基站的射频信号不同，可见光通信可以利用现有LED灯作为基站，并结合电力线通信，快速搭建无线网络。在类似于地铁、隧道灯等射频信号覆盖盲区，可以节省大量用于搭建射频信号基站的成本。

实用新型内容

本实用新型目的是利用LED驱动电路、接收电路、USB转串口等模块实现能够满足一定传输速率与传输距离的可见光通信系统。

为达到上述目的，本实用新型的实施例采用如下技术方案：

根据本实用新型提供的一个实施例，本实用新型提供了一种基于LED可见光的无线通信系统，包括：

用于发送给LED驱动电路，并接收来自光接收电路的电信号的计算机；

用于将来自计算机的电信号施加在三极管上，用来控制LED的明灭的LED驱动电路；

用于通过光电二极管把驱动电路发送的光信号转化成电信号，再通过比较器将电信号传送给计算机的光接收电路；

用于将光接收电路的电信号进行滤波的滤波电路；

用于将滤波后的电信号进行放大，并传输至计算机的放大器电路；

所述计算机连接LED驱动电路，LED驱动电路通过连接电路依次连接光接收电路、滤波电路和放大器电路，并连接至计算机。

作为优选，所述LED驱动电路包括光源和驱动器。

作为优选，所述光接收电路包括比较器，比较器的同相输入端接电阻R2和光电二极管D1，光电二极管D1接地；电阻R2串接电阻R1接至比较器输出端；比较器的反相输入端接电阻R3，一端接5V电源，一端接地；比较器的输出端与同相输入端并联电阻R4，并接电源。

进一步，所述光电二极管为PIN型光电二极管。

作为优选，所述LED驱动电路中采用的LED为单晶型发光二极管。

本实用新型的有益效果为：因为使用可见光作为传输媒介，可见光通信不产生电磁辐射，也不易受外部电磁干扰影响，所以其可广泛应用于如医院、航空器、加油站和化工厂等对电磁干扰敏感、甚至必须消除电磁干扰的特殊场合；因为可见光不能穿透墙壁等遮挡物，使得信号只可以在用户视距以内传播，这就意味着信息的传输可以被局限在一个对外不透光的房间内，相对于可以穿透墙壁的射频信号，可见光通信的安全性有了很大的提高；可见光波段的光器件价格十分低廉，大大降低了成本。

附图说明

图1为可见光通信系统的结构示意图；

图2为可见光通信系统的LED驱动电路；

图3为可见光通信系统光接收电路。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。

如图1所示，一种基于LED可见光的无线通信系统，包括通过连接电路与计算机相连的LED驱动电路，LED驱动电路通过空气依次连接光接收电路和比较器电路，并连接至计算机。

其中，计算机，用于通过USB转串口模块把将要发送的数据转化成电信号的形式，传送给LED驱动电路，并通过USB转串口模块接收来自光接收电路的电信号；