一种可见光通信音频传输装置的制作方法

本实用新型属于信息传输技术领域，具体涉及一种可见光通信音频传输装置。

背景技术：

可见光通信技术是一种利用LED灯发光强度高，稳定性好，响应高速的特性，通过LED 发出肉眼分辨不出来的高速明暗闪烁信号来传播信息的，是近年来备受国际学术界关注的一项新的通信技术。目前，由于国内对于音频传输市场研究时间较短，芯片技术受限等一些方面的原因，当前音频传输速率较慢且传输距离较短，尚未出现高速音频传输设计，因此，需要一种系统来展示其在高速音频传输上的重要价值

技术实现要素：

根据以上现有技术的不足，本实用新型所要解决的技术问题是提出一种可见光通信音频传输装置，通过所述采用FPGA及其他所述电路的组合，解决了当前音频传输速率较慢且传输距离较短的问题，具有音频信息传输距离远且传输速率高的效果。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：

一种可见光通信音频传输装置，包括音频源、音频编解码芯片、FPGA、调制电路、功放电路、LED驱动电路和白光LED，上述组件顺次电性连接；本装置还包括光接收电路、位同步电路、解调电路、放大电路和音响，光接收电路、FPGA、位同步电路、解调电路、音频编解码芯片、放大电路和音响顺次电性连接,本装置还包括电源模块、串口和STM32单片机，FPGA 分别与电源模块、串口和STM32单片机电性连接。

优选的，所述音频编解码芯片采用WM8731音频编解码芯片。

优选的，所述解调电路包括电阻R1、电容C1、三极管VT、电容C1二极管VD1和电感L，所述电阻R1一端分别连接电阻R3、电阻R5和电源VCC，电阻R1另一端分别连接电容C1、电阻R2和三极管VT基极，三极管VT集电极分别连接电阻R3另一端和电容C2，电容C2另一端分别连接电容C3、电容C5、电感L和输出端Vo，电容C3另一端分别连接电容C4、二极管VD2负极、电阻R4和三极管VT发射极，所述二极管VD2为稳压二极管，所述电容C5另一端分别连接二极管VD1负极、电阻R5另一端、电阻R6和电阻R7，电阻R7另一端连接调制信号Vi，所述电感L另一端分别连接电阻R6另一端、二极管VD1正极、电容C4另一端、二极管VD2正极、电阻R4另一端、电阻R2另一端和电容C1另一端并接地。

优选的，所述光接收电路包括光电接收单元(D1)、反向放大器(U1)、增益控制模块(U2)，其特征在于，所述电路还包括：比较电路(U3)、比较电路(U4)；所述光电接收单元(D1) 分别与电阻(R18)的一端和反向放大器(U1)的负极端连接，所述反向放大器(U1)的输入端与输出端通过电阻(R18)相连；所述反向放大器(U1)的输出端与所述比较电路(U3)、所述比较电路(U4)的正相输入端分别相连，所述比较电路(U3)与第一参考电压(RF1)相连、所述比较电路(U4)与第二参考电压(RF2)相连；所述比较电路(U3)的输出端、所述比较电路(U4)的输出端分别与所述增益控制模块(U2)相连，作为所述增益控制模块(U2) 的输入；所述增益控制模块(U2)的输出与所述反向放大器(U1)相连。

优选的，所述调制电路包括TL494芯片、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R15、电阻R16、电阻R17，电容C14、电容C6、电容C7、电容C12、电容C13，TL494上有RT引脚、CT引脚、DTC引脚、IN1-引脚、IN2-引脚、CMPEN引脚、IN2+ 引脚、E1引脚、E2引脚、引脚VCC、引脚C1和引脚C2；其中，引脚DTC和GND引脚均分别接地，VCC引脚、C1引脚、C2引脚并连接入12V电压源；RT引脚与电阻R9的一端相连，CT 引脚与电容C6的一端相连，电阻R9、电容C6的另一端均分别接地，IN1-引脚与电阻R10的一端连接相连，电阻R10的另一端与电容C12的一端连接，电容C12的另一端与电容C13的一端相连，电容C13的另一端与电阻R15的一端相连，电阻R15的另一端连接至IN2-引脚，电阻R11的一端与IN1-引脚相连，另一端与电阻R13的一端连接，电阻R13的另一端与IN2- 引脚连接，CMPEN引脚连接在电容C12和电容C13之间，并且还连接在电阻R11和电阻R13 之间，电阻R12的一端与IN2+引脚连接，电阻R17的一端与E2引脚相连，另一端接地，E1 引脚和E2引脚连接，E2引脚还与电阻R14的一端连接，电阻R14的另一端与电阻R16的一端连接，电阻R16的另一端接地，电容C14的一端VCC引脚相连、另一端接地。

本实用新型有益效果是：音频信息传输距离远，音频保真度高且传输速率高，

附图说明

下面对本说明书附图所表达的内容及图中的标记作简要说明：

图1是本实用新型的具体实施方式的整体结构框图。

图2是本实用新型的具体实施方式的解调电路图。

图3是本实用新型的具体实施方式的调制电路图。

图4是本实用新型的具体实施方式的光接收电路图。

具体实施方式

下面通过对实施例的描述，本实用新型的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理、制造工艺及操作使用方法等，作进一步详细的说明，以帮助本领域技术人员对本实用新型的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。

如图1所示，一种可见光通信音频传输装置，包括音频源、音频编解码芯片、FPGA、调制电路、功放电路、LED驱动电路和白光LED，上述组件顺次电性连接；本装置还包括光接收电路、位同步电路、解调电路、放大电路和音响，光接收电路、FPGA、位同步电路、解调电路、音频编解码芯片、放大电路和音响顺次电性连接,本装置还包括电源模块、串口和STM32 单片机，FPGA分别与电源模块、串口和STM32单片机电性连接。

本实用新型的音频编解码芯片采用WM8731音频编解码芯片；该芯片内置了A/D、D/A转换电路和数字滤波器，通过配置内部寄存器对送入的模拟音频信号进行相应采样率的AD转换和数字滤波，滤波后得到数字音频信号，再将其送入FPGA进行处理。

如图2所示，本实用新型的解调电路包括电阻R1、电容C1、三极管VT、电容C1二极管 VD1和电感L，电阻R1一端分别连接电阻R3、电阻R5和电源VCC，电阻R1另一端分别连接电容C1、电阻R2和三极管VT基极，三极管VT集电极分别连接电阻R3另一端和电容C2，电容C2另一端分别连接电容C3、电容C5、电感L和输出端Vo，电容C3另一端分别连接电容 C4、二极管VD2负极、电阻R4和三极管VT发射极，二极管VD2为稳压二极管，电容C5另一端分别连接二极管VD1负极、电阻R5另一端、电阻R6和电阻R7，电阻R7另一端连接调制信号Vi，电感L另一端分别连接电阻R6另一端、二极管VD1正极、电容C4另一端、二极管 VD2正极、电阻R4另一端、电阻R2另一端和电容C1另一端并接地。

如图3所示，本实用新型的调制电路包括TL494芯片、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R15、电阻R16、电阻R17、电容C6、电容C7、电容C12、电容C13和电容C14，TL494上有RT引脚、CT引脚、DTC引脚、IN1-引脚、IN2-引脚、CMPEN 引脚、IN2+引脚、E1引脚、E2引脚、引脚VCC、引脚C1和引脚C2；其中，引脚DTC和GND 引脚均分别接地，VCC引脚、C1引脚、C2引脚并连接入12V电压源；RT引脚与电阻R9的一端相连，CT引脚与电容C6的一端相连，电阻R9、电容C6的另一端均分别接地，IN1-引脚与电阻R10的一端连接相连，电阻R10的另一端与电容C12的一端连接，电容C12的另一端与电容C13的一端相连，电容C13的另一端与电阻R15的一端相连，电阻R15的另一端连接至IN2-引脚，电阻R11的一端与IN1-引脚相连，另一端与电阻R13的一端连接，电阻R13的另一端与IN2-引脚连接，CMPEN引脚连接在电容C12和电容C13之间，并且还连接在电阻R11 和电阻R13之间，电阻R12的一端与IN2+引脚连接，电阻R17的一端与E2引脚相连，另一端接地，E1引脚和E2引脚连接，E2引脚还与电阻R14的一端连接，电阻R14的另一端与电阻R16的一端连接，电阻R16的另一端接地，电容C14的一端VCC引脚相连、另一端接地。

如图4所示，本实用新型的光接收电路包括光电接收单元D1、反向放大器U1、增益控制模块U2、比较电路U3、比较电路U4；光电接收单元D1分别与电阻R18的一端和反向放大器 U1的负极端连接，反向放大器U1的输入端与输出端通过电阻R18相连；反向放大器U1的输出端与比较电路U3、比较电路U4的正相输入端分别相连，比较电路U3与第一参考电压RF1 相连、比较电路U4与第二参考电压RF2相连；比较电路U3的输出端、比较电路U4的输出端分别与增益控制模块U2相连，作为增益控制模块U2的输入；增益控制模块U2的输出与反向放大器U1相连。

上面对本实用新型进行了示例性描述，显然本实用新型具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本实用新型的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本实用新型的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围之内。本实用新型的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。