一種基于白光L e d照明的光通信裝置制造方法【專利摘要】本發明提供一種基于白光L E D 照明的光通信裝置，使L E D照明燈陣列實現通信功能，成本低，節能環保。本發明的裝置包括發送端和接收端，發送端包括與L E D燈陣列連接的L E D調制驅動電路，接收端包括L E D光通信接收電路；L E D調制驅動電路包括能夠接入交流電源的由四個二極管組成的全波整流橋，全波整流橋的直流電壓輸出端并聯儲能電容，儲能電容的兩端連接濾波電路，濾波電路的輸出端連接光調制驅動芯片，芯片的開關控制管腳連接L E D燈陣列的負極，芯片的開關管腳連接穩壓二極管的負極和電感的一端，電感的另一端連接L E D燈陣列的負極和保護電容的一端；接收電路包括P I N 光電檢測器、放大電路和信號處理單元。

　　【背景技術】 ［ 0 0 0 2 ］近年來，L E D燈作為一種低碳、節能、環保的照明設備，已逐漸被人們所了解，也是在智能照明領域作為國家和地方政府大力扶植的戰略性新興產業。L E D以其鮮艷豐富的色彩、超長壽命以及極強的安全性能被業界所看好，逐漸將普通的照明燈（如白熾燈）淘汰出了照明市場。專家預計在2 0 1 5年左右，L E D照明將實現普及化。日前有研究報告顯示： L E D照明研究又有新技術突破，可直接通過L E D燈光進行寬帶網絡的連接。 ［ 0 0 0 3 ］ L E D燈與傳統照明設備不同，它不僅節能省電，也能夠通過高速的開關動作，發出調制信號，完成信息與指令的傳輸。L E D發光是一閃一閃的，閃動頻率極高，每秒開關的速度最高可達2 0 0萬次，不停的開關動作不會影響正常的照明使用，更不會對人體產生影響，因為人的肉眼根本看不到這么快的頻率變化。這種閃動其實就是一種開、關過程，L E D這一開一關就可以承擔發送信息的任務了，比如，開就代表“ I ”，關就代表“0”，通過信息編碼也就是O與I的各種組合，就可以通過燈光來傳遞了，燈光在空氣中傳輸就類似于光纖通信中信息在光纖中傳輸一樣，這就是L E D可見光通信的基本原理。L E D作為半導體器件，這種高速的亮滅也就是開關的通斷能力是它的特性，而白熾燈因為在亮滅的變化過程中非常容易被損壞，且亮滅變化動作太慢，因而不具備這種通信功能。在 L E D燈光照射范圍內安置的接收設備就可以接收光信號，并能把光信號轉換為電信號，實現信息、指令的接收。【發明內容】 ［ 0 0 0 4 ］本發明提供一種基于白光L E D照明的光通信裝置，使L E D照明燈陣列實現通信功能，信號傳輸穩定，帶寬高，響應速度快；并且成本低，節能環保。 ［ 0 0 0 5 ］本發明的技術方案是： ［ 0 0 0 6 ］一種基于白光L E D照明的光通信裝置，其特征在于，包括發送端和接收端，所述發送端包括與L E D燈陣列連接的L E D調制驅動電路，所述接收端包括L E D光通信接收電路； ［ 0 0 0 7 ］所述L E D調制驅動電路包括能夠接入交流電源的由四個二極管組成的全波整流橋，所述全波整流橋的直流電壓輸出端并聯連接儲能電容C l，儲能電容C l的兩端再連接R C 濾波電路，R C濾波電路的電阻R l的一端連接儲能電容C l的正輸出端，濾波電容C 2并聯在電阻R l的另一端與儲能電容C l的負輸出端之間；R C濾波電路的輸出端連接光調制驅動芯片I C 的供電電源管腳V B A T和地管腳G N D，光調制驅動芯片I C的開關控制管腳C T R L連接L E D燈陣列的負極，光調制驅動芯片I C的開關管腳S W連接一個穩壓二極管D l的負極和電感L I的一端，電感L I的另一端連接L E D燈陣列的負極和保護電容C 4的一端，L E D燈陣列的正極、穩壓二極管的正極和和保護電容C 4的另一端均連接光調制驅動芯片I C的V B A T管腳；光調制驅動芯片I C的復位管腳R S E T通過電阻R 2連接R C濾波電路的負輸出端； ［ 0 0 0 8 ］所述接收電路包括P I N光電檢測器、放大電路和信號處理單元；所述P I N光電檢測器為P I N光電二極管D l，所述放大電路包括第一晶體三極管Q 3和第二晶體三極管Q 4，第一晶體三極管Q 3的集電極通過電容C 6連接第二晶體三極管Q 4的基極，第一晶體三極管Q 3的集電極還通過保護電阻R 9連接5 V供電電源，第二晶體三極管Q 4的集電極通過保護電阻R l l連接5 V供電電源，第一晶體三極管Q 3的集電極和基極之間具有偏置電阻R 8，第二晶體三極管 Q 4的集電極和基極之間具有偏置電阻R l O ;第一晶體三極管Q 3的基極通過電容C 5連接P I N 光電二極管D l的負極以及調節電阻R 7的一端，調節電阻R 7的另一端以及第一晶體三極管Q 3 的發射極和第二晶體三極管Q 4的發射極共地；P I N光電二極管D l的正極連接5 V供電電源；所述信號處理單元包括D S P解碼模塊、F P G A系統控制模塊、M A C協議處理模塊以及網絡接口模塊，所述D S P解碼模塊的輸入端連接第二晶體三極管Q 4的集電極，D S P解碼模塊的輸出端分別連接F P G A系統控制模塊以及M A C協議處理模塊，M A C協議處理模塊連接網絡接口模塊。 ［ 0 0 0 9 ］所述L E D燈陣列為R G B - L E D燈陣列，所述R G B - L E D燈陣列由紅、綠、藍三色L E D芯片封裝在一起，它們發出的光混合在一起得到白光。 ［ 0 0 1 0 ］本發明的技術效果：本發明提供一種基于白光L E D照明的光通信裝置，使L E D照明燈陣列實現通信功能，具有信號傳輸穩定，帶寬高，響應速度快的特點，并且成本低，節能環保。 ［ 0 0 1 1 ］本發明裝置的發送端包括與L E D燈陣列連接的L E D調制驅動電路，能夠接入交流電源，適應性強，能夠在較寬的電壓范圍內保持高效，向L E D提供穩定的工作電壓，使L E D能夠穩定工作，滿足照明要求，而且必須有很高的開關速率才能兼顧通信，因此采用光調制驅動芯片1 C，具有更高的開關速率并且功耗更低；原始的二進制比特流經過預處理和編碼后，通過L E D調制驅動電路驅動L E D，對L E D進行強度調制，將電信號轉換為光信號；與L E D調制驅動電路連接的L E D燈陣列為R G B - L E D燈陣列，R G B - L E D燈陣列是采用紅、綠、藍三色L E D芯片封裝在一起，它們發出的光混合在一起得到白光，并且R G B - L E D具有很高的調制帶寬，可以實現很高的傳輸速率。 ［ 0 0 1 2 ］本發明裝置接收端的接收電路包括P I N光電檢測器、放大電路和信號處理單元，L E D光信號經光電檢測器轉換為電信號，然后對電信號進行放大和處理，再通過信號處理單元進行數字信號處理，在F P G A系統控制模塊的控制下，通過D S P解碼模塊進行D S P解碼解調，通過M A C協議處理模塊和網絡接口模塊傳輸出輸出信號。D S P解碼模塊采用通用或專用的數字信號處理芯片，將D S P所擁有的靈活、精確、可靠性好、體積小、成本低、高運算速度這些在通信領域的優勢應用到光通信中，大大提高了光通信的運算速度和可靠性，減小了電路體積，降低了制造成本。