可见光通信收发信装置以及可见光通信系统的制作方法

本实用新型涉及可见光通信技术领域，特别是涉及一种可见光通信收发信装置以及可见光通信系统。

背景技术：

可见光通信技术，是利用荧光灯或发光二极管等发出的肉眼察觉不到的高速明暗闪烁信号来传输信息的，将高速因特网的电线装置连接在照明装置上，插入电源插头即可使用，利用这种技术做成的系统能够覆盖室内灯光达到的范围，电脑不需要电线连接，与目前使用的无线局域网(无线LAN)相比，“可见光通信”系统可利用室内照明设备代替无线LAN(Local Area Network)局域网基站发射信号，其通信速度可达每秒数十兆至数百兆，未来传输速度还可能超过光纤通信。利用专用的、能够接发信号功能的电脑以及移动信息终端，只要在室内灯光照到的地方，即可长时间下载和上传高清晰画像和动画等网络信号。

在实现过程中，发明人发现传统技术中至少存在如下问题：需要重新设计制造具备可见光通信功能的电子设备，并未充分利用现有的电子设备，从而对资源造成了极大的浪费。

技术实现要素：

基于此，有必要针对传统可见光通信技术需要重新设计制造具备可见光通信功能的电子设备，并未充分利用现有的电子设备，从而对资源造成了极大的浪费的问题，提供一种可见光通信收发信装置。

为了实现上述目的，一方面，本实用新型实施例提供了一种可见光通信收发信装置，包括依次连接的接口电路、微处理器、光源驱动电路、光源，还包括连接微处理器的模数转换电路，以及连接模数转换电路的光电转换电路；

接口电路将接收到的电信号，经微处理器传输给光源驱动电路；光源驱动电路根据电信号驱动光源发射光信号；

光电转换电路将接收到的光信号转换成模拟信号，传输给模数转换电路；模数转换电路将模拟信号转换成数字信号，并经微处理器传输给接口电路。

在其中一个实施例中，还包括连接在微处理器与光源驱动电路之间的第一放大电路。

在其中一个实施例中，还包括连接在模数转换电路与光电转换电路之间的第二放大电路。

在其中一个实施例中，接口电路为USB接口电路、IEEE1394接口电路、PS/2接口电路、VGA接口电路或DVI接口电路。

在其中一个实施例中，第一放大电路包括电阻R1、电阻R2以及放大器A1；

放大器A1的输入端负极连接电阻R1、电阻R2的一端，输入端正极接地，输出端连接电阻R2另一端以及连接光源驱动电路；

电阻R1的另一端连接微处理器。

在其中一个实施例中，第二放大电路包括电阻R3、电阻R4以及放大器A2；

放大器A2的输入端负极连接电阻R3、电阻R4的一端，输入端正极接地，输出端连接电阻R4另一端以及连接模数转换电路；

电阻R3的另一端连接光电转换电路。

在其中一个实施例中，光源驱动电路包括电阻R5、电阻R6、场效应管Q1、稳压二极管ZD1；

场效应管Q1的栅极通过电阻R5连接放大器A1的输出端，源极通过电阻R6连接稳压二极管ZD1的负极并连接光源的一端，漏极接地；

稳压二极管ZD1的正极、光源的另一端接地。

在其中一个实施例中，光电转换电路包括光敏二极管VD1、电阻R7；

光敏二极管VD1的正极连接第二放大电路、并通过电阻R7接地，负极外接供电电源。

在其中一个实施例中，光源为荧光灯或LED灯。

另一方面，还提供了一种可见光通信系统，包括上述的可见光通信收发信装置，还包括连接可见光通信收发信装置的电子设备。

上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点和有益效果：

可见光通信收发信装置包括接口电路、微处理器、光源驱动电路、光源、模拟转换电路以及光电转换电路，其中，接口电路将接收到的电信号，经微处理器传输给光源驱动电路，光源驱动电路根据电信号控制光源发射光信号；光电转换电路将接收到的光信号转换成模拟信号，传输给模数转换电路；模数转换电路将模拟信号转换成数字信号，并经微处理器传输给接口电路。通过可见光通信收发信装置的接口电路实现本实用新型与不同类型的电子设备的连接，本实用新型能够接收外界的光信号并转换成电信号传输给电子设备，也能将电子设备发出的电信号转换成光信号发射到外界，从而利用本实用新型实现电子设备与外界的可见光通信连接，不必重新设计制造具备可见光通信功能的电子设备，充分利用了现有的电子设备资源。

附图说明

通过附图中所示的本实用新型的优选实施例的更具体说明，本实用新型的上述及其它目的、特征和优势将变得更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分，且并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示出本实用新型的主旨。

图1为在一个实施例中本实用新型可见光通信收发信装置的第一结构示意图；

图2为在一个实施例中本实用新型可见光通信收发信装置的第二结构示意图；

图3为在一个实施例中本实用新型的第一放大电路的电路图；

图4为在一个实施例中本实用新型的第二放大电路的电路图；

图5为在一个实施例中本实用新型的光源驱动电路的电路图；

图6为在一个实施例中本实用新型的光电转换电路的电路图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的首选实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容更加透彻全面。

需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件并与之结合为一体，或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“一端”、“另一端”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

为了解决传统可见光通信技术需要重新设计制造具备可见光通信功能的电子设备，并未充分利用现有的电子设备，从而对资源造成了极大的浪费的问题，在一个实施例中，本实用新型实施例提供了一种可见光通信收发信装置，图1为在一个实施例中本实用新型可见光通信收发信装置的第一结构示意图，如图1所示，包括依次连接的接口电路110、微处理器120、光源驱动电路130、光源140，还包括连接微处理器120的模数转换电路150，以及连接模数转换电路150的光电转换电路160；

接口电路110将接收到的电信号，经微处理器120传输给光源驱动电路130；光源驱动电路130根据电信号驱动光源140发射光信号；

光电转换电路160将接收到的光信号转换成模拟信号，传输给模数转换电路150；模数转换电路150将模拟信号转换成数字信号，并经微处理器120传输给接口电路110。

需要说明的是，接口电路用于连接外围的电子设备，实现本实用新型与外围的电子设备之间的数据传输，其中，电子设备可为计算机、打印机、摄像机、投影仪或数字电视等等。在一个实施例中，接口电路为USB(Universal Serial Bus，通用串行总线)接口电路、IEEE1394(即firewire，火线接口)接口电路、PS/2接口电路、VGA(Video Graphics Array，视频图形阵列)接口电路或DVI(Digital Visual Interface，数字视频接口)接口电路，在本实用新型中并不能将各种借口一一列举，目前市面上已知的接口电路都可应用在本实用新型中，使得本实用新型应用范围非常广，能够连接各种电子设备。需要解释的是，各种结构电路与微处理器的线路连接可通过现有技术实现，本实用新型侧重于提供一种可见光通信收发信装置的电路结构。

微处理器用于对可见光通信的上行信号和下行信号进行处理，存储并转发上行信号和下行信号。

光源驱动电路接收电信号，产生驱动光源的电流和电压，从而控制光源的闪烁以发射光信号。

光源是光信号发射的主体，受光源驱动电路的控制，发射出人眼不能察觉的闪烁，从而发射光信号。在一个实施例中，光源为荧光灯或LED(Light Emitting Diode，发光二极管)灯。

模数转换电路可将模拟信号转换为数字信号，传输给微处理器。光电转换电路接收外界的光信号，并将光信号转换为电信号传输给模数转换。

信号传输过程具体如下：

接口电路从外围的电子设备接收电信号，经过微处理器存储转发给光源驱动电路，光源驱动电路根据接收到的光信号产生驱动光源的电流和电压，以控制光源的闪烁，从而促使光源发射光信号；

光电转换电路接收到外界的光信号，将光信号转换成电信号的模拟信号，模数转换电路将模拟信号转换成数字信号，数字信号经微处理器存储转发给接口电路，最后由接口电路将数字信号传输给外围的电子设备。

本实用新型可见光通信收发信装置各实施例，可见光通信收发信装置包括接口电路、微处理器、光源驱动电路、光源、模拟转换电路以及光电转换电路，其中，接口电路将接收到的电信号，经微处理器传输给光源驱动电路，光源驱动电路根据电信号控制光源发射光信号；光电转换电路将接收到的光信号转换成模拟信号，传输给模数转换电路；模数转换电路将模拟信号转换成数字信号，并经微处理器传输给接口电路。通过可见光通信收发信装置的接口电路实现本实用新型与不同类型的电子设备的连接，本实用新型能够接收外界的光信号并转换成电信号传输给电子设备，也能将电子设备发出的电信号转换成光信号发射到外界，从而利用本实用新型实现电子设备与外界的可见光通信连接，不必重新设计制造具备可见光通信功能的电子设备，充分利用了现有的电子设备资源。

在一个实施例中，图2为在一个实施例中本实用新型可见光通信收发信装置的第二结构示意图，如图2所示，还包括连接在微处理器120与光源驱动电路130之间的第一放大电路210。

在一个实施例中，如图2所示，还包括连接在模数转换电路150与光电转换电路160之间的第二放大电路220。

具体的，第一放大电路和第二放大电路将接收到的电信号进行放大传输给后级电路。

本实用新型可见光通信收发信装置各实施例，利用放大电路将信号进行放大，保证后级电路能够接收到质量良好的信号，提高了本实用新型信号传输过程的信号质量。

在一个实施例中，图3为在一个实施例中本实用新型的第一放大电路的电路图，如图3所示，第一放大电路包括电阻R1、电阻R2以及放大器A1；

放大器A1的输入端负极连接电阻R1、电阻R2的一端，输入端正极接地，输出端连接电阻R2另一端以及连接光源驱动电路；

电阻R1的另一端连接微处理器。

具体而言，采用上述结构的第一放大电路将从微处理器接收到的电信号进行放大处理发送给光源驱动电路。

本实用新型可见光通信收发信装置各实施例，采用第一放大电路保证光源驱动电路接收到的信号的信号质量，从而促使光源驱动电路更好的控制光源发射光信号，提高了本实用新型发射的光信号的质量。

在其中一个实施例中，图4为在一个实施例中本实用新型的第二放大电路的电路图，如图4所示，第二放大电路包括电阻R3、电阻R4以及放大器A2；

放大器A2的输入端负极连接电阻R3、电阻R4的一端，输入端正极接地，输出端连接电阻R4另一端以及连接模数转换电路；

电阻R3的另一端连接光电转换电路。

具体而言，采用上述结构的第二放大电路将从光电转换电路接收到的电信号进行放大处理发送给模数转换电路。

本实用新型可见光通信收发信装置各实施例，采用第二放大电路保证模数转换电路接收到的信号的信号质量，保证信号传输质量，提高了本实用新型接收的光信号的质量。

在其中一个实施例中，图5为在一个实施例中本实用新型的光源驱动电路的电路图，如图5所示，光源驱动电路包括电阻R5、电阻R6、场效应管Q1、稳压二极管ZD1；

场效应管Q1的栅极通过电阻R5连接放大器A1的输出端，源极通过电阻R6连接稳压二极管ZD1的负极并连接光源的一端，漏极接地；

稳压二极管ZD1的正极、光源的另一端接地。

具体而言，光源驱动电路根据接收到的电信号产生驱动光源的电流和电压。

本实用新型可见光通信收发信装置各实施例，光源驱动电路结构简单，能够驱动光源发射高质量的光信号。

在其中一个实施例中，图6为在一个实施例中本实用新型的光电转换电路的电路图，如图6所示，光电转换电路包括光敏二极管VD1、电阻R7；

光敏二极管VD1的正极连接第二放大电路、并通过电阻R7接地，负极外接供电电源。

具体而言，采用上述电路结构的光电转换电路将接收到的光信号转换成电信号，传输给第二放大电路。

本实用新型可见光通信收发信装置各实施例，利用光电转换电路将光信号转换成电信号，使得外围电子设备连接本实用新型后能够接收光信号。

一种可见光通信系统，包括本实用新型各实施例中所述的可见光通信收发信装置，还包括连接可见光通信收发信装置的电子设备。

具体而言，将本实用新型各实施例中所述的可见光通信收发信装置通过电子设备的接口与电子设备进行连接，将电子设备改造成具备可见光通信功能的电子设备，从而实现电子设备与外界设备进行可见光通信。

本实用新型可见光通信系统各实施例，充分利用了现有的电子设备，避免资源的浪费。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。