一种大功率LED室内可见光通信装置的制作方法

本发明涉及一种可见光通信装置，特别是涉及一种大功率LED室内可见光通信装置，属于可见光通信技术领域。

背景技术：

近年来可见光无线通信技术逐渐受到学术界和产业界的广泛关注，尤其是随着发光二极管简称为LED之类的发光元件的照明设备的广泛使用，利用半导体LED在实现照明的同时，实现无线通信网络覆盖的可行性研究正在许多相关企业中进行，目前，商品化的大功率白光LED功率已经达到5W，发光效率也已经达到90lm/W，其发光效率已经超过白炽灯，接近荧光灯，白光LED的光效超过100lm/W并达到200lm/W在不久的将来即可实现，因而LED照明光通信技术具有极大的发展前景，已引起人们的广泛关注和研究，然而，室内可见光通信存在最大的问题就是，不能实现大功率白光LED的功率调节。

技术实现要素：

本发明的主要目的是为了提供一种可以调节大功率白光LED功率的大功率LED室内可见光通信装置。

本发明的目的可以通过采用如下技术方案达到：

一种大功率LED室内可见光通信装置，包括可见光通信集线器、两光电接收器和可见光通信适配器，所述可见光通信适配器内设有光敏电路；两所述光电接收器分别与所述可见光通信集线器之间电连接，并组成下行通信链路；所述可见光通信适配器分别与两所述光电接收器电连接，并组成上行通信链路；所述可见光通信集线器通过D/A转换器与单片机电连接，所述单片机通过LED调光驱动模块与大功率LED灯电连接，所述大功率LED灯的光照照射所述可见光通信适配器，所述可见光通信适配器与负载终端电连接，所述单片机、所述LED调光驱动模块和所述可见光通信适配器组成下行通信链路。

优选的，所述单片机采用STM8S103单片机，STM8S103单片机工作在2.95V到5.5V电压下，STM8S103单片机内包含复位电路、晶振电路、滤波电容、VCAP电容、下载器接口和PWM接口。

优选的，所述LED调光驱动模块为具有GS6200芯片的700mA大功率LED调光驱动电路。

优选的，700mA大功率LED调光驱动电路为DC/DC降压电路，由VIN+、VIN-输入DC5-35V电压，LED+接700mA大功率LED正极，LED-接700mA大功率LED负极，PWM波通过EN引脚输入，通过调节占空比控制LED+、LED-两脚的电压，达到调节LED灯亮度的目的。

优选的，所述700mA大功率LED调光驱动电路的输入电压为：5V-35V，输出电流为：700mA±20mA。

优选的，所述光敏电路包括光敏电阻R、可调电阻VR1、限流电阻R3，光敏电阻R一端接地，另一端通过电阻R2接电源VCC。

优选的，所述D/A转换器采用LTC1655型D/A转换器。

优选的，所述可见光通信集线器采用RS485集线器。

优选的，所述光电接收器的接入最高电压为12V。

本发明的有益技术效果：按照本发明的大功率LED室内可见光通信装置，本发明提供的大功率LED室内可见光通信装置，可见光通信适配器的光敏电路，使得在接收光信号时可以根据光强大小调节对光强采集的灵敏度，适应不同的光照环境下的可见光传输通信；采用单片机保证通信质量，通过LED调光驱动模块调节大功率LED灯的功率，避免并行通信时多路LED光源相互的干扰，同时也可以节省接口资源。

附图说明

图1为按照本发明的大功率LED室内可见光通信装置的一优选实施例的整体结构示意图；

图2为按照本发明的大功率LED室内可见光通信装置的一优选实施例的单片机电路图；

图3为按照本发明的大功率LED室内可见光通信装置的一优选实施例的LED调光驱动模块电路图；

图4为按照本发明的大功率LED室内可见光通信装置的一优选实施例的光电接收器电路图；

图5为按照本发明的大功率LED室内可见光通信装置的一优选实施例的光电接收器光谱响应度图；

图6为按照本发明的大功率LED室内可见光通信装置的一优选实施例的可见光通信集线器电路图；

图7为按照本发明的大功率LED室内可见光通信装置的一优选实施例的D/A转换器电路图；

图8为按照本发明的大功率LED室内可见光通信装置的一优选实施例的可见光通信适配器内光敏电路图。

图中：1-可见光通信集线器，2-光电接收器，3-D/A转换器，4-单片机，5-LED调光驱动模块，6-大功率LED灯，7-可见光通信适配器，8-负载终端。

具体实施方式

为使本领域技术人员更加清楚和明确本发明的技术方案，下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

如图1所示，本实施例提供的一种大功率LED室内可见光通信装置，包括可见光通信集线器1、两光电接收器2和可见光通信适配器7，所述可见光通信适配器7内设有光敏电路；两所述光电接收器2分别与所述可见光通信集线器1之间电连接，并组成下行通信链路；所述可见光通信适配器7分别与两所述光电接收器2电连接，并组成上行通信链路；所述可见光通信集线器1通过D/A转换器3与单片机4电连接，所述单片机4通过LED调光驱动模块5与大功率LED灯6电连接，所述大功率LED灯6的光照照射所述可见光通信适配器7，所述可见光通信适配器7与负载终端8电连接，所述单片机4、所述LED调光驱动模块5和所述可见光通信适配器7组成下行通信链路。

进一步的，在本实施例中，如图2所示，图2为单片机4电路图，所述单片机4采用STM8S103单片机，STM8S103单片机工作在2.95V到5.5V电压下，STM8S103单片机内包含复位电路、晶振电路、滤波电容、VCAP电容、下载器接口和PWM接口。

进一步的，在本实施例中，如图3所示，图3为LED调光驱动模块电路图，所述LED调光驱动模块5为具有GS6200芯片的700mA大功率LED调光驱动电路，700mA大功率LED调光驱动电路为DC/DC降压电路，由VIN+、VIN-输入DC5-35V电压，LED+接700mA大功率LED正极，LED-接700mA大功率LED负极，PWM波通过EN引脚输入，通过调节占空比控制LED+、LED-两脚的电压，达到调节LED灯亮度的目的，所述700mA大功率LED调光驱动电路的输入电压为：5V-35V，输出电流为：700mA±20mA。

进一步的，在本实施例中，如图4和图5所示，图4为光电接收器电路图，图5为光电接收器光谱响应度图，所述光电接收器2的接入最高电压为12V。

进一步的，在本实施例中，如图6和图7所示，图6为可见光通信集线器电路图，图7为D/A转换器电路图，所述D/A转换器3采用LTC1655型D/A转换器，所述可见光通信集线器1采用RS485集线器。

进一步的，在本实施例中，如图8所示，图8为可见光通信适配器内光敏电路图，所述光敏电路包括光敏电阻R、可调电阻VR1、限流电阻R3，光敏电阻R一端接地，另一端通过电阻R2接电源VCC。

进一步的，在本实施例中，LED灯不仅用来照明，同时兼备通信的功能，将LED灯发出的光载波信号对资讯开展调制和传输，光电接收器2具有广阔的光束视角，可以检测光源的亮暗闪烁，将光信号转换成为电信号，然后对电信号进行放大和处理，恢复出发射信号。

进一步的，在本实施例中，在此系统基础之上，信号序列经过调制转换为N个并行序列，将这些并行的N路信号分别调制到子载波上，进行子载波复用，输出的信号和直流偏置电压通过偏置器之后合为一路，由此得到N路并行信号，使用这N路信号分别对LED阵列的N个LED光源进行光强度调制后，信号就以光的形式在空间中传输。

综上所述，在本实施例中，按照本实施例的大功率LED室内可见光通信装置，本实施例提供的大功率LED室内可见光通信装置，可见光通信适配器的光敏电路，使得在接收光信号时可以根据光强大小调节对光强采集的灵敏度，适应不同的光照环境下的可见光传输通信；采用单片机保证通信质量，通过LED调光驱动模块调节大功率LED灯的功率，避免并行通信时多路LED光源相互的干扰，同时也可以节省接口资源。

以上所述，仅为本发明进一步的实施例，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明所公开的范围内，根据本发明的技术方案及其构思加以等同替换或改变，都属于本发明的保护范围。