一种基于可见光通信的LED灯的制作方法

本实用新型涉及可见光通信技术领域，特别涉及一种基于可见光通信的LED灯。

背景技术：

目前的应用于可见光通信的LED灯主要通过信号调制电路接收外部输入的网络信号，虽然数据传输较为可靠，但是信号调制需要遵循特定的协议进行，应用较为局限；另外，现有的LED灯与通信模块之间的连接是分体的，这为通过LED灯实现可见光通信的应用增加了安装成本。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种信号处理速度快的基于可见光通信的LED灯。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：

一种基于可见光通信的LED灯，包括至少一个的LED灯珠，还包括通信模块、LED供电线、电路板，所述通信模块包括载波通信模块、信号注入电路，外部信号电路与所述载波通信模块连接，所述载波通信模块与所述信号注入电路电连接，所述信号注入电路与所述LED供电线连接，所述LED供电线与所述LED灯电连接，所述通信模块和所述LED灯珠均固定在所述电路板上。

进一步的，所述LED供电线两端提供的电源为直流恒流源。

进一步的，所述信号注入电路包括输入线圈和输出线圈，所述信号注入电路的输入线圈与所述载波通信模块电连接，所述信号注入电路的输出线圈串联在所述LED供电线的负极。

进一步的，所述信号注入电路与所述LED供电线阻抗匹配。

进一步的，所述通信模块还包括射频接收天线和无线射频接收电路，所述射频接收天线与所述无线射频接收电路的输入端电连接，所述无线射频接收电路的输出端与所述载波通信模块电连接。

进一步的，所述无线射频接收电路可接收1~70MHz频带宽度范围内的无线射频信号。

进一步的，所述载波通信模块包括至少一个的载波通信芯片，所述载波通信芯片与所述信号注入电路电连接。

进一步的，所述载波通信模块包括载波通信芯片和放大电路，外部信号电路与所述载波通信芯片连接，所述载波通信芯片经所述放大电路与所述信号注入电路电连接。

进一步的，所述载波通信芯片为电力线载波芯片、同轴电缆载波芯片中的任意一种。

进一步的，所述外部信号电路所接收的信号的传输介质为同轴电缆、电力线、网线、空气、光纤中的任意一种。

本实用新型的有益效果在于：在LED灯的内部集成有通信模块，无需外接通信模块即可实现可见光通信的信号从LED灯发出；通信模块包括载波通信模块和信号注入电路，载波通信模块处理速度快，且集成有多种的处理载波信号的通信协议，应用便捷，信号注入电路可将载波通信模块的信号直接注入到LED供电线中，进而到达LED灯，具有传输速率快，传输过程信号衰减小的优点。

附图说明

图1为本实用新型实施例一的基于可见光通信的LED灯的结构示意图。

图2为本实用新型实施例一的基于可见光通信的LED灯的结构框图。

图3为本实用新型实施例一的信号注入电路与LED供电线连接的结构示意图。

图4为本实用新型实施例二的基于可见光通信的LED灯的结构框图。

标号说明：

1、LED灯珠；2、通信模块；3、LED供电线；4、电路板；6、载波通信模块；61、载波通信芯片；62、放大电路；7、信号注入电路；71、输入线圈；72、输出线圈；8、射频接收天线；9、无线射频接收电路；10、外部信号电路。

具体实施方式

为详细说明本实用新型的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。

本实用新型最关键的构思在于：采用载波通信模块和信号注入电路实现外部信号电路与LED供电线之间的连接，结构简单且数据处理速度快。

请参照图1至图4，本实用新型提供了一种基于可见光通信的LED灯，包括至少一个的LED灯珠1，还包括通信模块2、LED供电线3、电路板4，所述通信模块2包括载波通信模块6、信号注入电路7，外部信号电路10与所述载波通信模块6连接，所述载波通信模块6与所述信号注入电路7电连接，所述信号注入电路7与所述LED供电线3连接，所述LED供电线3与所述LED灯电连接，所述通信模块2和所述LED灯珠1均固定在所述电路板4上。

进一步的，所述LED供电线3两端提供的电源为直流恒流源。

由上述描述可知，所述LED供电线3两端提供的电源为直流恒流源，则所述LED灯具有工作性能稳定的优点。

进一步的，所述信号注入电路7包括输入线圈71和输出线圈72，所述信号注入电路7的输入线圈71与所述载波通信模块6电连接，所述信号注入电路7的输出线圈72串联在所述LED供电线3的负极。

由上述描述可知，载波通信模块6输出的高频载波信号与输入线圈71连接，输出线圈72与LED供电线3的负极连接，高频载波信号以差分信号的形式经输入线圈71和输出线圈72转换后到达LED供电线3的负极，输入线圈71和输出线圈72传输的都是高频载波信号，结构简单合理，数据传输较为直接快速；输入线圈71与输出线圈72具有将载波通信模块6与LED供电线3隔离开来的作用，具有较强的防干扰能力，信号传输质量稳定。

进一步的，所述信号注入电路7与所述LED供电线3阻抗匹配。

由上述描述可知，所述信号注入电路7与所述LED供电线3阻抗匹配，具有提高可见光发送调制信号效率的优点。

进一步的，所述通信模块2还包括射频接收天线8和无线射频接收电路9，所述射频接收天线8与所述无线射频接收电路9的输入端电连接，所述无线射频接收电路9的输出端与所述载波通信模块6电连接。

由上述描述可知，通过射频接收天线8接收外部的无线射频信号，并传输至无线射频接收电路9，无线射频接收电路9接收到的射频信号直接传输至载波通信芯片61进行处理，实现了在LED灯中具有接收外部无线射频信号的功能，则所述LED灯不仅可发送可见光信号，还可接收射频信号，结构合理，数据处理速度快。

进一步的，所述无线射频接收电路9可接收1~70MHz频带宽度范围内的无线射频信号。

由上述描述可知，无线射频接收电路9可接收1~70MHz频带宽度范围内的无线射频信号，具有适应射频数据带宽范围广，处理数据能力强的优点。

进一步的，所述载波通信模块6包括至少一个的载波通信芯片61，所述载波通信芯片61与所述信号注入电路7电连接。

由上述描述可知，所述载波通信模块6包括至少一个的载波通信芯片61，则载波通信模块6可处理多通道的载波通信数据，具有较强的数据处理能力；所述载波通信芯片61与所述信号注入电路7电连接，载波通信芯片61处理的数据直接与信号注入电路7连接，大大减少数据在传输过程中的衰减，提高数据传输的速率和正确率。

进一步的，所述载波通信模块6包括载波通信芯片61和放大电路62，外部信号电路10与所述载波通信芯片61连接，所述载波通信芯片61经所述放大电路62与所述信号注入电路7电连接。

由上述描述可知，载波通信芯片61输出的信号经放大电路62放大后到达信号注入电路7，信号传输质量稳定。

进一步的，所述载波通信芯片61为电力线载波芯片、同轴电缆载波芯片中的任意一种。

由上述描述可知，因电力线载波芯片、同轴电缆载波芯片均具有数据处理能力强，处理速度快的优点，因此所述载波通信芯片61具有数据处理能力强和处理速度快的优点。

进一步的，所述外部信号电路10所接收的信号的传输介质为同轴电缆、电力线、网线、空气、光纤中的任意一种。

由上述描述可知，以同轴电缆、电力线、网线、电磁波、空气或者光纤作为外部信号电路10所接收信号的传输介质，具有传输速度快的优点；另外，载波通信模块6可接收来自外部的经同轴电缆、电力线、网线、空气、光纤中任意一种传输介质传输的信号，这些信号中有数字信号，也有模拟信号，数据处理能力强。

请参照图1至图3，本实用新型的实施例一为：

一种基于可见光通信的LED灯，包括至少一个的LED灯珠1，还包括通信模块2、LED供电线3、电路板4，所述通信模块2包括载波通信模块6、信号注入电路7，外部信号电路10与所述载波通信模块6连接，所述载波通信模块6与所述信号注入电路7电连接，所述信号注入电路7与所述LED供电线3连接，所述LED供电线3与所述LED灯电连接，所述通信模块2和所述LED灯珠1均固定在所述电路板4上；所述LED供电线3两端提供的电源为直流恒流源，所述信号注入电路7与所述LED供电线3阻抗匹配；所述信号注入电路7包括输入线圈71和输出线圈72，所述信号注入电路7的输入线圈71与所述载波通信模块6电连接，所述信号注入电路7的输出线圈72串联在所述LED供电线3的负极。

所述外部信号电路10所接收的信号的传输介质为同轴电缆、电力线、网线、空气、光纤中的任意一种，具体为：1、外部信号电路10所接收的信号若经过网线传输，则外部信号电路10为网络信号转换模块（比如WIFI模块），网络信号经过网络信号转换模块转换后通过以太网接口与载波通信模块6连接；2、外部信号电路10所接收的信号若经过电力线或者电磁波传输，则外部信号电路10为电力线通信模块，电力线或者电磁波传输的信号经过电力线通信模块转换后通过以太网接口与载波通信模块6连接；3、外部信号电路10所接收的信号若经过光纤传输，则外部信号电路10为光纤通信模块，光纤传输的信号经过光纤通信模块转换后通过以太网接口与载波通信模块6连接；4、外部信号电路10所接收的信号若经过同轴电缆传输，则外部信号电路10为同轴电缆通信模块，同轴电缆传输的信号经过同轴电缆通信模块转换后通过以太网接口与载波通信模块6连接。

外部信号电路10的信号经载波通信模块6转换后到达信号注入电路7，信号注入电路7输出端的信号直接到达LED供电线3，LED供电线3接收到的信号注入电路7的信号经LED灯珠1发射出去，与外部可见光接收设备配备，可实现下行的可见光通信。

请参照图4，本实用新型的实施例二为：

一种基于可见光通信的LED灯，在实施例一的基础上，所述通信模块2还包括射频接收天线8和无线射频接收电路9，所述射频接收天线8与所述无线射频接收电路9的输入端电连接，所述无线射频接收电路9的输出端与所述载波通信模块6电连接，所述无线射频接收电路9可接收1~70MHz频带宽度范围内的无线射频信号；所述载波通信模块6包括载波通信芯片61和放大电路62，外部信号电路10与所述载波通信芯片61连接，所述载波通信芯片61经所述放大电路62与所述信号注入电路7电连接，所述载波通信芯片61为电力线载波芯片、同轴电缆载波芯片中的任意一种。

射频接收天线8将接收到的外部的射频信号传输至无线射频接收电路9，无线射频接收到电路将接收到的信号传输至载波通信模块6处理后到达外部信号电路10，与外部无线射频发送设备配合，可实现上行的无线射频通信；载波通信模块6中的载波通信芯片61可对高频载波信号进行调制、解调或传输，且可处理多通道的高频载波通信信号，载波通信芯片61处理好的信号直接进入信号注入电路7。

综上所述，本实用新型提供的基于可见光通信的LED灯，在LED灯内部集成有通信模块2，通信模块2可将外部信号电路10的信号变换后传输给LED供电线3，进而到达LED灯珠1并变成光信号发射出去，所述LED灯还可接收外部的射频信号，通信模块2包括载波通信模块6和信号注入电路7，载波通信模块6包含至少一个的载波通信芯片61，不仅可实现下行的可见光通信，还可实现上行的射频通信，数据处理能力强，传输速度快，传输正确率高，使用便捷。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。