基于led的水下高速光通信系统的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种基于LED的水下高速光通信系统。本发明中的电源模块电路给主控电路提供3.3V电源。给光发射机模块、光接收机模块提供5V、-5V电源。PC模块电路负责给主控模块电路提供需要发射的信号以及接收来自光接收机模块电路传递来的信号，主控模块电路为光发射机模块电路提供信号，光接收机模块电路负责接收光发射机模块电路发送的信号。本发明所涉及的系统可搭载到任一具备搭载条件的设备，可实测设备运行的状态，为设备提供发送接收数据的手段，可以实现在各种水下环境的短距离的、高速的水下通信。
【专利说明】基于LED的水下高速光通信系统
【技术领域】
[0001]本发明属于信息【技术领域】，涉及一种高速的基于LED的水下光通信系统，主要应用于在高速的、中等距离的、低功率的、更简单的通信系统设计之中。
【背景技术】
[0002]目前，我们在海洋探索探测上面临的一个巨大的挑战是如何用传感器或无人系统快速准确的完成数据传输。目前，水下通信系统主要依靠声呐系统实现，但是声呐系统存在通信速率低、通信时延大等不足，因此越来越多科学家开始探索通过光线进行水下无线传输数据的可能性。美国麻省理工学院伍兹霍尔海洋研究所(WHOI)应用海洋科学与工程部(AOPE)的科学家提出利用光通信技术提高水下通信能力。
[0003]光学通信技术可以克服水下声学通信的带宽窄、受环境影响大、可适用的载波频率低、传输的时延大等缺陷。光波频率高，其信息承载能力强，抗电磁干扰能力强，光波在水介质的传输速率可达千兆，使得水下大信息容量数据的快速传输成为可能。
[0004]一种可靠的高速的基于LED的水下光通信系统的任务就是将终端(可以是PC或是微处理器)向发射机发送数据，将电信号转换成光信号。信号通过传输媒介(例如水)传递，直到达到接收机。接收机通过探测光信号，再将其转换成电信号，最终将数据发送回接收电脑。水下光通信在沿海水域通信中得到大量应用，其高带宽以及可以改变操作的优势在诸如无人水下航行器，潜艇，舰船，浮标，对接站和潜水员等平台之间的短距离通信得以应用，弥补了水下声纳通信以及电磁波通信的不足。
【发明内容】
[0005]为了保证能够在平台之间进行短距离的，高带宽的，高速的数据传输的问题，本发明提供了一种基于LED的水下高速光通信系统。
[0006]本发明的技术方案如下:
本发明包括电源模块、主控模块、光发射机模块、光接收机模块。
[0007]电源模块电路包括一级电源转换芯片IC1、IC2、二级电源转换芯片IC3，稳压二极管Dl、D2，四个电解电容EC1、EC2、EC3、EC4，七个瓷片电容Cl、C2、C3、C4、C5、C6、C7，两个电感1^1、1^2，八个电阻1?1、1?2、1?3、1?4、1?5、1?6、1?7、1?8。一级电源转换芯片 IC1、IC2 的 7 脚均与输入Vin以及电解电容ECl的正极以及瓷片电容C3的一端连接，电解电容ECl的负极与瓷片电容C3的另一端接地；一级电源转换芯片ICl、IC2的5脚均与电阻R3、R4的一端相连，电阻R3的另一端与输入Vin连接，电阻R4的另一端接地；一级电源转换芯片ICl的I脚与瓷片电容Cl的一端相连,瓷片电容Cl的另一端与电感LI的一端、一级电源转换芯片ICl的8脚以及稳压二极管Dl的阴极连接，电感LI的另一端与电解电容EC2的正极、瓷片电容C2的一端和电阻Rl的一端连接，该端点为5V输出端。电阻Rl的另一端与电阻R2的一端和一级电源转换芯片ICl的4脚连接，电阻R2的另一端接地。一级电源转换芯片ICl的6脚、稳压二极管Dl的阳极、电解电容EC2的负极、瓷片电容C2的另一端接地。一级电源转换芯片IC2的I脚与瓷片电容C4的一端相连,瓷片电容C4的另一端与电感L2的一端、稳压二极管D2的阴极以及一级电源转换芯片IC2的8脚连接，电感L2的另一端与电解电容EC3的正极、瓷片电容C5的一端和电阻R5的一端连接并接地，电阻R5的另一端与电阻R6的一端和一级电源转换芯片IC2的4脚连接；一级电源转换芯片IC2的6脚与电解电容EC4的负极、稳压二极管D2的阳极、电解电容EC3的负极、瓷片电容C5的另一端、电阻R6的另一端连接，该端点为-5V输出端。电解电容EC4的正极与输入Vin连接。二级电源转换芯片IC3的I脚、3脚与5V输出端、瓷片电容C7的一端连接；二级电源转换芯片IC3的2脚与瓷片电容C7的另一端以及地连接；二级电源转换芯片IC3的4脚与电阻R7的一端和电阻R8的一端连接，电阻R8的另一端接地。电阻R7的另一端与瓷片电容C6的一端以及二级电源转换芯片IC3的5脚相连，该端点为3.3V输出端。瓷片电容C6的另一端接地。
[0008]主控模块由主控芯片IC4、电平转换芯片IC5、红外编码芯片IC6、三个晶振X1、X2、父3、十三个电容08、09、(:10、(:11、(:12、(:13、(:14、(:15、(:16、(:17、(:18、(:19、020、三个电阻1?9、R10、R11、一个按键SI。主控芯片IC4的I脚与电源模块电路中的3.3V电压输出端和瓷片电容C9的一端相连，瓷片电容C9的另一端接地。主控芯片IC4的64脚与电源模块电路中的3.3V电压输出端和瓷片电容C8的一端相连，瓷片电容C8的另一端接地。主控芯片IC4的62脚、63脚接地；主控芯片IC4的8脚与晶振Xl的一端相连，晶振Xl的另一端与主控芯片IC4的9脚连接；主控芯片IC4的53脚与晶振X2的一端和瓷片电容ClO的一端相连，瓷片电容ClO的另一端接地。晶振X2的另一端与主控芯片IC4的52脚和瓷片电容Cll的一端相连，瓷片电容Cll的另一端接地。主控芯片IC4的32脚、33脚分别与电平转换芯片IC5的10脚、9脚连接。主控芯片IC4的58脚与按键SI的一端、电阻R9的一端、电容C12的一端连接，电阻R9的另一端连接3.3V电压输出端，按键SI另一端与电阻RlO的一端连接，电阻RlO的另一端与电容C12的另一端接地。电平转换芯片IC5的16脚与电源模块电路3.3V电压输出端以及瓷片电容C20的一端连接，瓷片电容C20的另一端接地；电平转换芯片IC5的I脚与瓷片电容C19的一端相连，瓷片电容C19的另一端与电平转换芯片IC5的3脚连接；电平转换芯片IC5的4脚与瓷片电容C18的一端相连，瓷片电容C18的另一端与电平转换芯片IC5的5脚连接；电平转换芯片IC5的2脚与瓷片电容C17的一端连接，瓷片电容C17的另一端接地；电平转换芯片IC5的6脚与瓷片电容C16的一端连接，瓷片电容C16的另一端接地；红外编码芯片IC6的I脚与主控芯片IC4的36脚连接；红外编码芯片IC6的2脚与主控芯片IC4的37脚连接；红外编码芯片IC6的3脚与主控芯片IC4的35脚连接；红外编码芯片IC6的4脚与主控芯片IC4的34脚连接；红外编码芯片IC6的6脚与电阻R16的一端、晶振X3的一端、瓷片电容C14的一端连接，红外编码芯片IC6的7脚与电阻Rll的另一端、晶振Yl的另一端、瓷片电容C15的一端连接；瓷片电容C14、C15的另一端接地；红外编码芯片IC6的16脚与5V电源输出端以及瓷片电容C13的一端连接，瓷片电容Cl3的另一端接地。
[0009]光发射机模块电路由LED驱动芯片IC7，五个电解电容EC5、EC6、EC7、EC8、EC9，一个瓷片电容C21，5个电阻R12、R13、R14、R15、R16，一个稳压二极管D3，一个MOS驱动管Q1，12 个 LED 灯 L3、L4、L5、L6、L7、L8、L9、L10、Lll、L12、L13、L14、组成。LED 驱动芯片 IC7的I脚与输入端Vin、电解电容EC7的正极以及稳压二极管D3的阳极连接；LED驱动芯片IC7的2脚与主控模块电路红外编码芯片IC6的14脚连接；LED驱动芯片IC7的3脚与电解电容EC9的正极连接；LED驱动芯片IC7的4脚、5脚、6脚、电解电容EC7、EC9的负极接地；LED驱动芯片IC7的8脚与稳压二极管D3的阴极以及电解电容EC8的正极连接，电解电容EC8的负极接地；LED驱动芯片IC7的7脚与电阻R16的一端连接，电阻R16的另一端与MOS驱动管Ql的栅极连接，MOS驱动管Ql的漏极接地；M0S驱动管Ql的源极与LED灯L5、L8、L11、L14的一端连接；LED灯L5的另一端与LED灯L4的一端连接，LED灯L8的另一端与LED灯L7的一端连接，LED灯Lll的另一端与LED灯LlO的一端连接，LED灯L14的另一端与LED灯LI3的一端连接；LED灯L4的另一端与LED灯L3的一端连接，LED灯L7的另一端与LED灯L6的一端连接，LED灯LlO的另一端与LED灯L9的一端连接，LED灯L13的另一端与LED灯L12的一端连接；LED灯L3、L6、L9、L12的另一端均与电阻R15的一端连接；电阻R15的另一端与电阻R14的一端连接，电阻R14的另一端与电阻R13的一端连接，电阻R13的另一端与电阻R12的一端连接，电阻R12的另一端与电压输入端Vin以及电解电容EC5、EC6的正极、瓷片电容C21的一端连接；电解电容EC5、EC6的负极、瓷片电容C21的另一端接地。
[0010]光接收机模块电路由运算放大器芯片IC8、IC9，比较器芯片IC10、i^一个瓷片电容 C22、C23、C24、C25、C26、C27、C28、C29、C30、C31、C32、—^一个电阻 R17、R18、R19、R20、R21、R22、R23、R24、R25、R26、R27, 一个光接收头 D4、三个电解电容 EC10、EC11、EC12。运算放大器芯片IC8的4脚与电源模块电路-5V输出端、电解电容ECll的负极、瓷片电容C24的一端连接；运算放大器芯片IC8的3脚、电解电容ECll的正极、瓷片电容C24的另一端接地。运算放大器芯片IC8的7脚与电源模块电路5V输出端、电解电容EClO的正极、瓷片电容C23的一端连接，电解电容EClO的正极、瓷片电容C23的另一端连接地。运算放大器芯片IC8的2脚与光接收头D4的阳极、瓷片电容C22、电阻R17的一端连接；光接收头D4的阴极接电源模块电路5V输出端；瓷片电容C22的另一端与电阻R17的另一端、电阻R18的一端连接，电阻R18的另一端与运算放大器芯片IC8的6脚和瓷片电容C25的一端相连。瓷片电容C25的另一端与电阻R19的一端连接；电阻R19的另一端与电阻R20的一端、电阻R21的一端、瓷片电容C28的一端连接；瓷片电容C28的另一端接地；电阻R20的另一端接运算放大器芯片IC9的6脚以及瓷片电容C27的一端连接；电阻R21的另一端、瓷片电容C27的另一端与运算放大器芯片IC9的2脚连接；运算放大器芯片IC9的3脚接地；运算放大器芯片IC9的4脚与电源模块电路-5V输出端、电解电容EC13的负极、瓷片电容C30的一端连接；电解电容EC13的正极、瓷片电容C30的另一端接地；运算放大器芯片IC9的7脚与电源模块电路5V输出端、电解电容EC12的正极、瓷片电容C29的一端连接；电解电容EC12的负极、瓷片电容C29的另一端接地；运算放大器芯片IC9的6脚与瓷片电容C26的一端连接，瓷片电容C26的另一端与电阻R22的一端连接，电阻R22的另一端与瓷片电容C31的一端、电阻R23的一端连接；电阻R23的另一端与电阻R27的一端、瓷片电容C32的一端连接；瓷片电容C31、C32的另一端接地；运算放大器芯片IClO的4脚接地；运算放大器芯片IClO的5脚与电阻R27的另一端、电阻R24的一端连接；运算放大器芯片IClO的6脚与电阻R25、R26的一端连接；电阻R25的另一端与电源模块电路的5V输出端连接；电阻R26的另一端接地；运算放大器芯片IClO的7脚与电阻R24的另一端、主控模块电路的红外编码芯片IC6的15脚连接；运算放大器芯片IClO的8脚与电源模块电路的5V输出端连接。
[0011]本发明的有益效果:本发明所涉及的系统可搭载到任一具备搭载条件的设备，可实测设备运行的状态，为设备提供发送接收数据的手段，可以实现在各种水下环境的短距离的、高速的水下通信。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1是一种高速的基于LED的水下光通信系统的原理框图；
图2是该水下光通信系统中电源模块的最基本电路原理图；
图3是该水下光通信系统中主控模块的最基本电路原理图；
图4是该水下光通信系统中光发射机模块的最基本电路原理图；
图5是该水下光通信系统中光接收模块的最基本电路原理图。
【具体实施方式】
[0013]下面结合附图对基于LED的水下高速光通信系统加以详细的说明。附图1中各功能框的作用如下:
1.电源模块:提供整个系统的工作电压；
2.PC:提供所需要发送的信号以及信号的接收；
3.主控模块:对信号进行发送接收、变换、控制等操作；
4.光发射机模块:对光信号进行发送、变化等操作；
5.光接收机模块:对光信号进行接收、变换等操作。
[0014]如图1所示，电源模块电路I给主控电路3提供3.3V电源。给光发射机模块、光接收机模块提供5V、-5V电源。PC模块电路2负责给主控模块电路3提供需要发射的信号以及接收来自光接收机模块电路5传递来的信号，主控模块电路3为光发射机模块电路4提供信号，光接收机模块电路5负责接收光发射机模块电路4发送的信号。
[0015]如图2所示，电源模块电路包括一级电源转换芯片IC1、IC2、二级电源转换芯片IC3，稳压二极管D1、D2，四个电解电容ECl、EC2、EC3、EC4，七个瓷片电容Cl、C2、C3、C4、C5、C6、C7，两个电感L1、L2，八个电阻Rl、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8。其中，一级电源转换芯片ICUIC2采用德州仪器公司的TPS5430，二级电源转换芯片采用德州仪器公司的TPS78001。
[0016]电源转换芯片IC1、IC2的7脚与输入连接，同时跨接到电容ECl、C3到地；电源转换芯片IC1、IC2的5脚均跨接R3到输入，跨接R4到地；电源转换芯片ICl的I脚、7脚跨接电容Cl到电感LI ；跨接二极管Dl到地；电感LI引出5V输出端跨接电容EC2、C2到地，跨接Rl到R2，R2接地；电源转换芯片ICl的6脚接地；电源转换芯片IC2的I脚、8脚跨接电容ClO到电感L2，电感L2接地；跨接到二极管D2的阴极，电源转换芯片IC2的6脚跨接到二极管D2的阳极，跨接电容EC1、C5到地；跨接R6到R5，R5接地；跨接电容EC4到输入；电源转换芯片IC3的I脚、2脚跨接到电容C7，I脚、3脚接5V输出端，2脚接地；4脚跨接电阻R8到地；5脚跨接电阻R7电容C6到地；并引出5脚作为3.3V输出端。
[0017]主控模块由主控芯片IC4、电平转换芯片IC5、红外编码芯片IC6、三个晶振X1、X2、丫1、十三个电容08、09、(:10、(:11、(:12、(:13、(:14、(:15、(:16、(:17、(:18、(:19、020、三个电阻1?9、R10、R11、一个按键SI。主控芯片IC4采用德州仪器公司的MSP430F149，电平转换芯片IC5采用MAXM公司的MAX3232，红外编码芯片IC6采用VISHAY公司的T0M4232。
[0018]IC4的I脚连接3.3V电压输出端，跨接电容C9到地；8脚、9脚跨接晶振Xl ;52脚、53脚跨接晶振X2，跨接电容C1、Cll到地；58脚跨接R9到3.3V输出端，跨接电容C12到地，跨接按键SI到电阻R10，R10接地；IC4的32脚、33脚与IC5的9脚、10脚连接；IC5的I脚3脚跨接电容C19，4脚、5脚跨接电容C18，2脚跨接电容C17到地；6脚跨接电容C16到地；16脚连接3.3V输出端，并跨接电容C20到地；15脚接地；IC6的34脚、35脚、36脚、37脚与IC6的I脚、2脚、3脚、4脚连接；6脚、7脚跨接电阻R11、晶振Yl，6脚跨接电容C14到地，7脚跨接电容C15到地；8脚接地；16脚接5V电压输出端并跨接电容C13到地。
[0019]如图4所示，光发射机模块电路由LED驱动芯片IC7、五个电解电容EC5、EC6、EC7、EC8、EC9、一个瓷片电容 C21、5 个电阻 R12、R13、R14、R15、R16、一个稳压二极管 D3、一个 MOS驱动管 Q1、12 个 LED 灯 L3、L4、L5、L6、L7、L8、L9、L10、L11、L12、L13、L14 组成。LED 驱动芯片米用 Internat1nal Rectifier 公司的 IR2125,M0S 管米用 SamHop Microelectronics公司的sdu40nl0,发射头LED米用安捷伦公司的hlmpcm36xl000。
[0020]IC7的I脚与输入连接，跨接电容EC7到地，跨接二极管D3到8脚；2脚与IC6的4脚连接；3脚跨接电容EC9到地；4脚、5脚、6脚接地；8脚跨接电容EC8到地；7脚跨接电阻R16到MOS管Ql栅极，漏极接地，源极接LED灯分别跨接L5、L8、Lll、L14到LED灯L4、L7、L10、L13，LED 灯 L4、L7、L10、L13 分别跨接 L3、L6、L9、L12 到电阻 R15, R15 跨接 R14 到R13，跨接R13到R12，跨接R12到输入、电容C14、C19、C22到地。
[0021]如图5所示，光接收机模块电路由运算放大器芯片IC8、IC9、比较器芯片IC10、十个瓷片电容 C22、C23、C24、C25、C26、C27、C28、C29、C30、C31、C32、十二个电阻 R18、R19、R20、R21、R22、R23、R24、R25、R26、R27、R28、R29、一个光接收头 D4、三个电解电容 EC10、EClU EC12组成。运算放大器IC8采用德州仪器公司的0PA656，运算放大器IC9采用德州仪器公司的0PA847，比较器芯片IClO采用德州仪器公司的LM393，接收头采用Finisar公司的 pin_13dsb。
[0022]光接收头D4的阴极接5V输出端，阳极连接运算放大器芯片IC8的2脚，并且IC8的2脚跨接电容C22、电阻R17到电阻R18，R18与IC8的6脚连接；IC8的3脚接地，IC8的4脚连接5V输出端，并跨接电容ECll、C24到地；IC8的7脚接5V输出端，并跨接电容EClO、C23到地；IC8的6脚跨接电容C25到R19，R19跨接C28到地，跨接电阻R20到运算放大器IC9的6脚，并跨接电容C45到R6,R17跨接电阻R18，R18连接IC9的2脚，并跨接电容C27到IC9的6脚，IC9的3脚接地，IC9的4脚接5V输出端，并跨接电容EC13、C30到地；IC9的6脚跨接C26到R22，跨接R22到C31到地，R22跨接C23到R27,跨接C32到地；R23与IClO的5脚连接，并跨接R24到IClO的7脚，IClO的4脚接地，IClO的6脚跨接R25到5V输出端，跨接R26到地。
[0023]本发明中的光发射机模块的核心部分是光源以及驱动电路。光发射机光源采用发光二极管，发光二极管的颜色为绿色，可以得到最大的亮度输出；光发射机LED驱动电路采用MOS管驱动芯片构成自举电路驱动大功率MOS管，使得发光二极管可以正常工作；光接收机模块主要由光电二极管、互阻抗放大器、无限多增益低通滤波器、无源RC低通滤波器和比较器组成，互阻抗放大器将通过光电二极管的电流转换成电压，并放大信号，再由无限多增益低通滤波器以及无源RC低通滤波器获得更加纯正的信号，通过比较器获得TTL数据信号。实现了在水下平台之间进行短距离的，高带宽的高速的数据传输，弥补了水下声纳通信以及电磁波通信的不足，舍得其诸如在无人水下航行器，潜艇，舰船，浮标，对接站和潜水员等平台之间的通信系统中得以应用。
[0024]采用以上的技术方案，本基于120的光通信系统可以轻而易举的达到在水下平台之间高速的，高带宽的短距离数据传输的目的，且实践证明了它在数据传输的过程中，可以长期稳定的工作。
【权利要求】
1.基于LED的水下高速光通信系统，包括电源模块、主控模块、光发射机模块、光接收机模块，其特征在于: 电源模块电路包括一级电源转换芯片IC1、IC2、二级电源转换芯片IC3，稳压二极管D1、D2，四个电解电容EC1、EC2、EC3、EC4，七个瓷片电容C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7，两个电感1^1、1^2，八个电阻1?1、1?2、1?3、1?4、1?5、1?6、1?7、1?8 ;一级电源转换芯片ICU IC2的7脚均与输AVin以及电解电容ECl的正极以及瓷片电容C3的一端连接，电解电容ECl的负极与瓷片电容C3的另一端接地；一级电源转换芯片IC1、IC2的5脚均与电阻R3、R4的一端相连，电阻R3的另一端与输入Vin连接，电阻R4的另一端接地；一级电源转换芯片ICl的I脚与瓷片电容Cl的一端相连,瓷片电容Cl的另一端与电感LI的一端、一级电源转换芯片ICl的8脚以及稳压二极管Dl的阴极连接，电感LI的另一端与电解电容EC2的正极、瓷片电容C2的一端和电阻Rl的一端连接，该端点为5V输出端；电阻Rl的另一端与电阻R2的一端和一级电源转换芯片ICl的4脚连接，电阻R2的另一端接地；一级电源转换芯片ICl的6脚、稳压二极管Dl的阳极、电解电容EC2的负极、瓷片电容C2的另一端接地；一级电源转换芯片IC2的I脚与瓷片电容C4的一端相连,瓷片电容C4的另一端与电感L2的一端、稳压二极管D2的阴极以及一级电源转换芯片IC2的8脚连接，电感L2的另一端与电解电容EC3的正极、瓷片电容C5的一端和电阻R5的一端连接并接地，电阻R5的另一端与电阻R6的一端和一级电源转换芯片IC2的4脚连接；一级电源转换芯片IC2的6脚与电解电容EC4的负极、稳压二极管D2的阳极、电解电容EC3的负极、瓷片电容C5的另一端、电阻R6的另一端连接，该端点为-5V输出端；电解电容EC4的正极与输入Vin连接；二级电源转换芯片IC3的I脚、3脚与5V输出端、瓷片电容C7的一端连接；二级电源转换芯片IC3的2脚与瓷片电容C7的另一端以及地连接；二级电源转换芯片IC3的4脚与电阻R7的一端和电阻R8的一端连接，电阻R8的另一端接地；电阻R7的另一端与瓷片电容C6的一端以及二级电源转换芯片IC3的5脚相连，该端点为3.3V输出端；瓷片电容C6的另一端接地； 主控模块由主控芯片IC4、电平转换芯片IC5、红外编码芯片IC6、三个晶振X1、X2、X3、十三个电容08、09、(:10、(:11、(:12、(:13、(:14、(:15、(:16、(:17、(:18、(:19、020、三个电阻1?9、1?10、R11、一个按键SI ;主控芯片IC4的I脚与电源模块电路中的3.3V电压输出端和瓷片电容C9的一端相连，瓷片电容C9的另一端接地；主控芯片IC4的64脚与电源模块电路中的3.3V电压输出端和瓷片电容C8的一端相连，瓷片电容C8的另一端接地；主控芯片IC4的62脚、63脚接地；主控芯片IC4的8脚与晶振Xl的一端相连，晶振Xl的另一端与主控芯片IC4的9脚连接；主控芯片IC4的53脚与晶振X2的一端和瓷片电容ClO的一端相连，瓷片电容ClO的另一端接地；晶振X2的另一端与主控芯片IC4的52脚和瓷片电容Cll的一端相连，瓷片电容Cll的另一端接地；主控芯片IC4的32脚、33脚分别与电平转换芯片IC5的10脚、9脚连接；主控芯片IC4的58脚与按键SI的一端、电阻R9的一端、电容C12的一端连接，电阻R9的另一端连接3.3V电压输出端，按键SI另一端与电阻RlO的一端连接，电阻RlO的另一端与电容C12的另一端接地；电平转换芯片IC5的16脚与电源模块电路3.3V电压输出端以及瓷片电容C20的一端连接，瓷片电容C20的另一端接地；电平转换芯片IC5的I脚与瓷片电容C19的一端相连，瓷片电容C19的另一端与电平转换芯片IC5的3脚连接；电平转换芯片IC5的4脚与瓷片电容C18的一端相连，瓷片电容C18的另一端与电平转换芯片IC5的5脚连接；电平转换芯片IC5的2脚与瓷片电容C17的一端连接，瓷片电容C17的另一端接地；电平转换芯片IC5的6脚与瓷片电容C16的一端连接，瓷片电容C16的另一端接地；红外编码芯片IC6的I脚与主控芯片IC4的36脚连接；红外编码芯片IC6的2脚与主控芯片IC4的37脚连接；红外编码芯片IC6的3脚与主控芯片IC4的35脚连接；红外编码芯片IC6的4脚与主控芯片IC4的34脚连接；红外编码芯片IC6的6脚与电阻R16的一端、晶振X3的一端、瓷片电容C14的一端连接，红外编码芯片IC6的7脚与电阻Rll的另一端、晶振Yl的另一端、瓷片电容C15的一端连接；瓷片电容C14、C15的另一端接地；红外编码芯片IC6的16脚与5V电源输出端以及瓷片电容C13的一端连接，瓷片电容C13的另一端接地； 光发射机模块电路由LED驱动芯片IC7，五个电解电容EC5、EC6、EC7、EC8、EC9，一个瓷片电容C21，5个电阻R12、R13、R14、R15、R16，一个稳压二极管D3，一个MOS驱动管Q1，12fLEDaL3、L4、L5、L6、L7、L8、L9、L10、Lll、L12、L13、L14、组成；LED 驱动芯片 IC7 的 I脚与输入端Vin、电解电容EC7的正极以及稳压二极管D3的阳极连接；LED驱动芯片IC7的2脚与主控模块电路红外编码芯片IC6的14脚连接；LED驱动芯片IC7的3脚与电解电容EC9的正极连接；LED驱动芯片IC7的4脚、5脚、6脚、电解电容EC7、EC9的负极接地；LED驱动芯片IC7的8脚与稳压二极管D3的阴极以及电解电容EC8的正极连接，电解电容EC8的负极接地；LED驱动芯片IC7的7脚与电阻R16的一端连接，电阻R16的另一端与MOS驱动管Ql的栅极连接，MOS驱动管Ql的漏极接地；M0S驱动管Ql的源极与LED灯L5、L8、L11、L14的一端连接；LED灯L5的另一端与LED灯L4的一端连接，LED灯L8的另一端与LED灯L7的一端连接，LED灯Lll的另一端与LED灯LlO的一端连接，LED灯L14的另一端与LED灯L13的一端连接；LED灯L4的另一端与LED灯L3的一端连接，LED灯L7的另一端与LED灯L6的一端连接，LED灯LlO的另一端与LED灯L9的一端连接，LED灯LI3的另一端与LED灯L12的一端连接；LED灯L3、L6、L9、L12的另一端均与电阻R15的一端连接；电阻R15的另一端与电阻R14的一端连接，电阻R14的另一端与电阻R13的一端连接，电阻R13的另一端与电阻R12的一端连接，电阻R12的另一端与电压输入端Vin以及电解电容EC5、EC6的正极、瓷片电容C21的一端连接；电解电容EC5、EC6的负极、瓷片电容C21的另一端接地； 光接收机模块电路由运算放大器芯片IC8、IC9，比较器芯片IC10、i^一个瓷片电容C22、C23、C24、C25、C26、C27、C28、C29、C30、C31、C32、—^一个电阻 R17、R18、R19、R20、R21、R22、R23、R24、R25、R26、R27，一个光接收头D4、三个电解电容EC10、EC11、EC12 ;运算放大器芯片IC8的4脚与电源模块电路-5V输出端、电解电容ECll的负极、瓷片电容C24的一端连接；运算放大器芯片IC8的3脚、电解电容ECll的正极、瓷片电容C24的另一端接地；运算放大器芯片IC8的7脚与电源模块电路5V输出端、电解电容EClO的正极、瓷片电容C23的一端连接，电解电容EClO的正极、瓷片电容C23的另一端连接地；运算放大器芯片IC8的2脚与光接收头D4的阳极、瓷片电容C22、电阻Rl7的一端连接；光接收头D4的阴极接电源模块电路5V输出端；瓷片电容C22的另一端与电阻R17的另一端、电阻R18的一端连接，电阻R18的另一端与运算放大器芯片IC8的6脚和瓷片电容C25的一端相连；瓷片电容C25的另一端与电阻R19的一端连接；电阻R19的另一端与电阻R20的一端、电阻R21的一端、瓷片电容C28的一端连接；瓷片电容C28的另一端接地；电阻R20的另一端接运算放大器芯片IC9的6脚以及瓷片电容C27的一端连接；电阻R21的另一端、瓷片电容C27的另一端与运算放大器芯片IC9的2脚连接；运算放大器芯片IC9的3脚接地；运算放大器芯片IC9的4脚与电源模块电路-5V输出端、电解电容EC13的负极、瓷片电容C30的一端连接；电解电容EC13的正极、瓷片电容C30的另一端接地；运算放大器芯片IC9的7脚与电源模块电路5V输出端、电解电容EC12的正极、瓷片电容C29的一端连接；电解电容EC12的负极、瓷片电容C29的另一端接地；运算放大器芯片IC9的6脚与瓷片电容C26的一端连接，瓷片电容C26的另一端与电阻R22的一端连接，电阻R22的另一端与瓷片电容C31的一端、电阻R23的一端连接；电阻R23的另一端与电阻R27的一端、瓷片电容C32的一端连接；瓷片电容C31、C32的另一端接地；运算放大器芯片IClO的4脚接地；运算放大器芯片IClO的5脚与电阻R27的另一端、电阻R24的一端连接；运算放大器芯片IClO的6脚与电阻R25、R26的一端连接；电阻R25的另一端与电源模块电路的5V输出端连接；电阻R26的另一端接地；运算放大器芯片IClO的7脚与电阻R24的另一端、主控模块电路的红外编码芯片IC6的15脚连接；运算放大器芯片IClO的8脚与电源模块电路的5V输出端连接； 其中，一级电源转换芯片IC1、IC2采用德州仪器公司的TPS5430，二级电源转换芯片IC3采用德州仪器公司的TPS78001 ;主控芯片IC4采用德州仪器公司的MSP430F149，电平转换芯片IC5采用MAXM公司的MAX3232，红外编码芯片IC6采用VISHAY公司的TOM4232 ；LED驱动芯片采用Internat1nal Rectifier公司的IR2125 ；LED驱动芯片IC7采用Internat1nal Rectifier公司的IR2125 ;运算放大器IC8采用德州仪器公司的0PA656,运算放大器IC9采用德州仪器公司的0PA847，比较器芯片IClO采用德州仪器公司的LM393。
【文档编号】H04B10/69GK104363056SQ201410521918
【公开日】2015年2月18日 申请日期:2014年9月30日 优先权日:2014年9月30日
【发明者】蔡文郁, 温端强, 方勋, 钱成国 申请人:杭州电子科技大学