一种基于模拟开关切换的可见光通信控制方法与流程

本发明涉及一种基于模拟开关切换的可见光通信控制方法。

背景技术：

在可见光通信系统中，需要通过LED灯的亮和灭（On和Off）来实现信号传输，然而在实际应用过程中，LED灯发光的光强需要随时调整，现有的亮度调整方式中，调光的级数不多，因此有必要设计一种能支持多级调光的可见光通信装置。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种基于模拟开关切换的可见光通信控制方法，该基于模拟开关切换的可见光通信控制方法能实现多级调光，易于实现，易于控制。

发明的技术解决方案如下：

一种基于模拟开关切换的可见光通信控制方法，由电源向LED灯供电，LED灯的供电回路中串接有可变电阻模块（Rx），开关电路（Q1）与可变电阻模块并联；

通过控制器发出切换信号调整可变电阻模块的阻值以调节LED灯的亮度；

通过控制器发出通信信号控制开关电路的通断实现LED灯的亮和灭，从而实现数据的传输；

采用基于模拟开关切换的的可变电阻模块实现电阻的切换；

所述的可变电阻模块为由2^N个电阻和多选一模拟开关组成的电阻切换电路；所述多选一模拟开关具有2^N个输入端和1个输出端；N为大于2的自然数；^为幂次符号，2^i表示2的i次方；可变电阻模块具有N个控制端，N个控制端分别连接控制器的N个IO端口；任两个电阻的阻值不同。

多选一模拟开关的2^N个输入端分别通过所述的2^N个电阻连接到公共点P，多选一模拟开关的输出端连接到公共点S；P点和S点为可变电阻模块的2个端点；任意选通多选一模拟开关的一个通道，则P和S点之间有一个电阻接通。

作为优选，N为3，电阻为8个，多选一模拟开关为八选一多路开关，多选一模拟开关的控制端为3个。

作为优选，N为4，电阻为16个，多选一模拟开关为十六选一多路开关，多选一模拟开关的控制端为4个。

2^N个电阻的阻值分别为R、2R、3R、……、（2^N -1）*R和2^N*R，R为电阻值，如100欧姆，或1千欧姆。

或者，2^N个电阻的阻值分别为R、2R、4R、……、2^（2^N -2）*R和2^（2^N -1）*R，R为电阻值，如10欧姆，100欧姆，或1千欧姆。

控制器为单片机、DSP或FPGA或CPLD。

通过光强检测电路检测现场的背景光强，基于背景光强调整LED灯的发光亮度。背景光强越大，则LED灯的发光亮度越大，保证LED灯发出光线与背景光线之间存在必要的对比度，以便于信号识别。

本发明的基于模拟开关切换的可见光通信控制方法，采用基于多选一模拟开关组成的电阻切换电路作为可调电阻模块，能实现极少的IO端口实现尽可能多的调光级数，如3个IO端口控制8个电阻切换，4个IO端口控制16个电阻切换，而且电路简洁，易于控制。另外，电阻采用线性递增或级数递增，根据使用情况选择配置，可以满足不同的应用需求。而且，采用光强检测电路检测背景亮度，为LED灯调光提供依据，从而实现更好的通信效果。综上所述，这种基于模拟开关切换的可见光通信控制方法易于实施，需要的控制器资源（IO端口）较少，灵活性好，易于控制，有利于保证优良的通信质量。

附图说明

图1是本发明的具有电阻阵列的可见光通信装置的电原理框图；

图2为可变电阻模块的原理图。

具体实施方式

以下将结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明：

实施例1：

如图1-2所示，一种基于模拟开关切换的可见光通信控制方法，由电源向LED灯供电，LED灯的供电回路中串接有可变电阻模块Rx，开关电路Q1与可变电阻模块并联；通过控制器发出切换信号调整可变电阻模块的阻值以调节LED灯的亮度；

通过控制器发出通信信号控制开关电路的通断实现LED灯的亮和灭，从而实现数据的传输；

采用基于模拟开关切换的的可变电阻模块实现电阻的切换；

下面以8个电阻的电阻切换电路为例说明切换电路的电路结构：

所述的可变电阻模块为由8个电阻和多选一模拟开关组成的电阻切换电路；所述多选一模拟开关具有8个输入端和1个输出端；可变电阻模块具有3个控制端，3个控制端（即图2中的A、B和C）分别连接控制器的3个IO端口；任两个电阻的阻值不同。

多选一模拟开关的8个输入端分别通过所述的8个电阻连接到公共点P，多选一模拟开关的输出端连接到公共点S；P点和S点为可变电阻模块的2个端点；任意选通多选一模拟开关的一个通道，则P和S点之间有一个电阻接通。

8个电阻的阻值分别为R、2R、3R、……、7R和8R，R为电阻值，如100欧姆，或1千欧姆。

或者，8个电阻的阻值分别为R、2R、4R、……、128R， R为电阻值，如10欧姆、100欧姆，或1千欧姆。

控制器还连接有光强检测电路，其中，控制器为单片机、DSP或FPGA或CPLD。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。