CN207490929U - 一种基于单片机的无线光通信装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于单片机的无线光通信装置，包括电源模块、激光电路模块、单片机控制模块、液晶显示模块和语音电路模块，单片机控制模块和液晶显示模块之间设有八个上拉电阻，激光电路模块包括光发射模块和光接收模块，光发射模块包括激光头、激光调制管和三极管，光接收模块包括接收管和接收信号指示灯，接收管与激光调制管连接，接收管另一端与单片机控制模块连接，语音电路模块包括语音信号采集模块和语音信号存储模块，语音信号采集模块包括驻极体传感器和晶体管，语音信号存储模块与单片机控制模块连接，且在语音信号存储模块和单片机控制模块之间设有LM386功率放大器，结构简单、功能强，能够实现无线光通信的功能。

Description

一种基于单片机的无线光通信装置

技术领域

本实用新型涉及无线光通信技术领域，具体为一种基于单片机的无线光通信装置。

背景技术

随着电子技术、计算机技术的飞速发展，人们在生活和生产等领域中不断追求自动化、智能化，微型电子设备数据的传输途径越来越多，也更加便捷，利用无线光信号实现无线数据传输方式目前备受关注，无线光通信是以大气作为传输媒质来进行光信号的传送，只要在适当距离的收发两个端机之间存在无遮挡的视距路径和足够的光发射功率，即可实现无线光通信，无线光通信作为一种新型的通信技术,同时具有光纤通信和移动通信的优势，可实现宽带传输，组网机动灵活，无需频率申请，并且抗电磁干扰，保密性好，单片机是一种集成电路芯片，采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器、随机存储器、只读存储器、多种I/O口和中断***、定时器/计数器等功能集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机***，具有体积小、功能强大、控制精度高等的优点，由于现有无线光通信装置以大气作为传输媒质来进行光信号的传送，所以在进行数据传输时很容易受到天气的影响，例如：大气衰减、光强闪烁、背景辐射等，同时还有光链路对准问题，而且人眼安全限制了激光平均发射功率，所以常常导致无线光通信传输可靠性差，如果将单片机与无线光通信技术结合在一起，则可大大提高光通信的质量，实现数据传输的功能。

发明内容

为了克服现有技术方案的不足,本实用新型提供一种基于单片机的无线光通信装置，结构简单、功能强，能够实现无线光通信的功能，且能有效的解决背景技术提出的问题。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于单片机的无线光通信装置，包括电源模块、激光电路模块、单片机控制模块、液晶显示模块和语音电路模块，所述单片机控制模块和液晶显示模块之间设置有八个上拉电阻，所述激光电路模块包括光发射模块和光接收模块，所述光发射模块包括激光头、激光调制管和三极管，所述激光头一端与激光调制管连接，所述激光头另一端与单片机控制模块连接，所述光接收模块包括接收管和接收信号指示灯，所述接收管与激光调制管一端连接，所述接收管另一端与单片机控制模块连接，所述语音电路模块包括语音信号采集模块和语音信号存储模块，所述语音信号采集模块包括驻极体传感器和晶体管，所述语音信号存储模块与单片机控制模块连接，且在所述语音信号存储模块和单片机控制模块之间设置有LM386功率放大器。

作为本实用新型一种优选的技术方案，所述液晶显示模块为LCD12864液晶显示屏。

作为本实用新型一种优选的技术方案，所述电源模块和接收管之间设置有去耦电容。

作为本实用新型一种优选的技术方案，所述语音信号存储模块为ISD4004芯片，且在所述LM386功率放大器和单片机控制模块之间设置有电压调节器。

作为本实用新型一种优选的技术方案，所述电源模块和接收管之间、所述电源模块和三极管之间均设置有限流电阻。

作为本实用新型一种优选的技术方案，所述单片机控制模块采用的是STC系列的STC12C5A60S2单片机进行控制。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型通过单片机控制模块的设置，实现了对无线光通信装置自动控制的功能，避免了无线光通信在进行数据传输过程中容易受到天气影响，保证了无线光通信传输的质量，将语音播报技术、激光发送技术、激光接收技术和单片机技术结合起来，加强了该无线光通信装置的通信可靠性，减少了误码率，完成了通信的可靠传输。

附图说明

图1为本实用新型的整体工作流程结构示意图；

图2为本实用新型的整体框架结构示意图。

图中：1-电源模块；2-激光电路模块；3-单片机控制模块；4-液晶显示模块；5-语音电路模块；6-上拉电阻；7-光发射模块；8-光接收模块；9-激光头；10-激光调制管；11-三极管；12-接收管；13-接收信号指示灯；14-语音信号采集模块；15-语音信号存储模块；16-驻极体传感器；17-晶体管；18-LM386功率放大器；19-去耦电容；20-电压调节器；21-限流电阻。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

以下各实施例的说明是参考附图，用以示例本实用新型可以用以实施的特定实施例。本实用新型所提到的方向和位置用语，例如「上」、「中」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「内」、「外」、「侧面」等，仅是参考附加图式的方向和位置。因此，使用的方向和位置用语是用以说明及理解本实用新型，而非用以限制本实用新型。

实施例：

如图1和图2所示，本实用新型公开了一种基于单片机的无线光通信装置，包括电源模块1、激光电路模块2、单片机控制模块3、液晶显示模块4和语音电路模块5，所述电源模块1为激光电路模块2、单片机控制模块3、液晶显示模块4和语音电路模块5供电，所述激光电路模块2、液晶显示模块4和语音电路模块5均由单片机控制模块3控制，所述单片机控制模块3和液晶显示模块4之间设置有八个上拉电阻6，单片机控制模块3的P0口作为数据口与液晶显示模块4的数据线相连，在P0口和数据线之间设置上拉电阻，以确保该液晶显示模块4能够正常显示，所述激光电路模块2包括光发射模块7和光接收模块8，所述光发射模块7包括激光头9、激光调制管10和三极管11，所述激光头9一端与激光调制管10连接，所述激光头9另一端与单片机控制模块3连接，使得单片机控制模块3串口发送的信号加载到激光头9中，激光头9发射激光，使串口发送的信号与激光一起发送，激光通过激光调制管10被调制成200K激光频率，通过三极管11控制激光的导通和关闭，所述光接收模块8包括接收管12和接收信号指示灯13，所述接收管12接收的光频率控制接收信号指示灯13的亮、灭，所述接收管12与激光调制管10一端连接，使得接收管12接收到来自激光调制管10发送的200K激光频率的光信号，此时接收管12会输出一个高电平使接收信号指示灯13熄灭，所述接收管12另一端与单片机控制模块3连接，从而完成信息的传输，所述语音电路模块5包括语音信号采集模块14和语音信号存储模块15，通过语音存储模块15实现对语音信号的调整和存储，所述语音信号采集模块14包括驻极体传感器16和晶体管17，在强外电场等因素作用下，极化并能“永久”保持极化状态的电介质，称为驻极体，通过驻极体传感器16和晶体管17的共同作用，实现对语音信号的捕捉，所述语音信号存储模块15与单片机控制模块3连接，且在所述语音信号存储模块15和单片机控制模块3之间设置有LM386功率放大器18，由于语音存储模块15输出的音频信号比较微弱，所以需要对语音信号进行放大处理，LM386功率放大器18是一种音频集成功放，具有自身功耗低、更新内链增益可调整、电源电压范围大、外接元件少和总谐波失真小等优点的功率放大器，可实现对该语音存储模块15输出的语音信号进行放大。

所述液晶显示模块4为LCD12864液晶显示屏，LCD12864液晶显示屏具有省电、无辐射、安全环保的优点。

如图2所示，所述电源模块1和接收管12之间设置有去耦电容19，去耦电容19的设置可使电源模块1为接收管12提供较稳定的电源，可消除电源模块1对接收管12的干扰，从而使得接收管12稳定工作。

如图2所示，所述语音信号存储模块15为ISD4004芯片，ISD4004芯片上的SPI接口与单片机控制模块3连接，且在所述LM386功率放大器18和单片机控制模块3之间设置有电压调节器20，由于ISD4004芯片的工作电压为3.3V，而单片机控制模块3的工作电压为5V，所以需要设置电压调节器，实现电压的转换，该电压调节器使用的是LM1117电压调节器，LM1117是一个低压差电压调节器系列，其压差在1.2V输出，负载电流为800mA时为1.2V，它与国家半导体的工业标准器件LM317有相同的管脚排列，LM1117有可调电压的版本，通过2个外部电阻可实现1.25～13.8V输出电压范围。

如图2所示，所述电源模块1和接收管12之间、所述电源模块1和三极管11之间均设置有限流电阻21，限流电阻21起到了限流的作用，避免电流过大烧坏接收管12或三极管11，从而对电路起到了保护的作用。

所述单片机控制模块3采用的是STC系列的STC12C5A60S2单片机进行控制，STC12C5A60S2单片机不但和8051指令、管脚完全兼容，而且其片内的具有大容量程序存储器且是FLASH工艺的，可以实现用电的方式瞬间擦除、改写，且STC12C5A60S2单片机速度快、功能强。

综上所述，本实用新型的主要特点在于：

(1)本实用新型通过设置单片机控制模块，可对该无线光通信装置进行控制，且控制精度高，使得无线光通信传输数据的质量得到保证，避免受到天气的干扰。

(2)本实用新型通过语音电路模块的设置，可用来语音播报数据传输的结果，利用单片机控制模块对其进行控制，保证了语音播报的准确性。

(3)本实用新型通过设置液晶显示模块，可实现显示数据传输的功能，通过单片机控制模块的控制作用，来完成液晶显示模块的命令以及显示数据的读写控制功能，从而保证了数据传输显示结果的可靠性。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (6)

1.一种基于单片机的无线光通信装置，其特征在于：包括电源模块(1)、激光电路模块(2)、单片机控制模块(3)、液晶显示模块(4)和语音电路模块(5)，所述单片机控制模块(3)和液晶显示模块(4)之间设置有八个上拉电阻(6)，所述激光电路模块(2)包括光发射模块(7)和光接收模块(8)，所述光发射模块(7)包括激光头(9)、激光调制管(10)和三极管(11)，所述激光头(9)一端与激光调制管(10)连接，所述激光头(9)另一端与单片机控制模块(3)连接，所述光接收模块(8)包括接收管(12)和接收信号指示灯(13)，所述接收管(12)与激光调制管(10)一端连接，所述接收管(12)另一端与单片机控制模块(3)连接，所述语音电路模块(5)包括语音信号采集模块(14)和语音信号存储模块(15)，所述语音信号采集模块(14)包括驻极体传感器(16)和晶体管(17)，所述语音信号存储模块(15)与单片机控制模块(3)连接，且在所述语音信号存储模块(15)和单片机控制模块(3)之间设置有LM386功率放大器(18)。

2.根据权利要求1所述的一种基于单片机的无线光通信装置，其特征在于：所述液晶显示模块(4)为LCD12864液晶显示屏。

3.根据权利要求1所述的一种基于单片机的无线光通信装置，其特征在于：所述电源模块(1)和接收管(12)之间设置有去耦电容(19)。

4.根据权利要求1所述的一种基于单片机的无线光通信装置，其特征在于：所述语音信号存储模块(15)为ISD4004芯片，且在所述LM386功率放大器(18)和单片机控制模块(3)之间设置有电压调节器(20)。

5.根据权利要求1所述的一种基于单片机的无线光通信装置，其特征在于：所述电源模块(1)和接收管(12)之间、所述电源模块(1)和三极管(11)之间均设置有限流电阻(21)。

6.根据权利要求1所述的一种基于单片机的无线光通信装置，其特征在于：所述单片机控制模块(3)采用的是STC系列的STC12C5A60S2单片机进行控制。