A基于大功率白光LED的可見(jiàn)光通信

1、2014年電賽山東賽區(qū)A-基于大功率白光 LED 的可見(jiàn)光通信(本科組一、任務(wù)設(shè)計(jì)并制作一個(gè)可見(jiàn)光通信裝置。二、要求1、基本要求(1可見(jiàn)光通信裝置利用單只 10W(或 9W 白光 LED 和光電器件作為收發(fā)器件,用來(lái) 傳輸語(yǔ)音和模擬波形信號(hào),傳輸距離大于 30cm ;自制 24 V、 1A 直流電源 2個(gè)(發(fā)端、收端 分別采用此單電源供電 ,系統(tǒng)基本框圖如圖 1。發(fā)送端的供電部分需要加測(cè)試點(diǎn)(測(cè)試點(diǎn)加 上魚(yú)嘴夾方便測(cè)試 ,測(cè)試點(diǎn)電壓 U 1、電流 I 1如圖 2所示。 (接收端負(fù)載最好為 8喇叭 圖 1 系統(tǒng)基本框圖 電壓測(cè)試點(diǎn)電流測(cè)試點(diǎn)U圖 2 電壓、電流測(cè)試點(diǎn)(2在不進(jìn)行信號(hào)傳輸?shù)那闆r下

2、10W 白光 LED 的功率必須達(dá)到 10W ,要求電流為 I 2=1±0.05 A ,電壓 U 2=10 V (誤差可以稍大 。需要加測(cè)試點(diǎn)(測(cè)試點(diǎn)加上魚(yú)嘴夾方便測(cè)試 , 測(cè)試點(diǎn)電流 I 2、電壓 U 2如圖 3所示。 圖 3 10 W白光 LED 測(cè)試點(diǎn)(3傳輸?shù)恼Z(yǔ)音信號(hào)或低頻信號(hào)源信號(hào)頻率范圍為 3008000 Hz,語(yǔ)音信號(hào)要求來(lái)自麥 克風(fēng)或 MP3,模擬波形信號(hào)來(lái)自信號(hào)發(fā)生器。要求發(fā)端裝置的輸入端以及收端裝置的輸出端 加測(cè)試端子,以方便檢測(cè)波形。(4在發(fā)送端發(fā)送 3008000Hz音頻信號(hào)時(shí),接收的聲音應(yīng)無(wú)明顯失真。當(dāng)發(fā)射端輸入 信號(hào)為 300Hz 、 1000Hz 、 8

3、000Hz 單音信號(hào)時(shí),在 8電阻負(fù)載(或喇叭上,接收裝置的輸 出電壓有效值不小于 0.4V 。不改變電路狀態(tài),減小發(fā)射端輸入信號(hào)的幅度至 0V ,采用低頻 毫伏表(低頻毫伏表為有效值顯示,頻率響應(yīng)范圍低端不大于 10Hz 、高端不小于 1MHz 測(cè) 量此時(shí)接收裝置輸出端噪聲電壓,讀數(shù)不大于 0.1V 。如果接收裝置設(shè)有靜噪功能,必須關(guān)閉 該功能進(jìn)行上述測(cè)試。2、發(fā)揮部分(1要求能同時(shí)傳輸 A 路和 B 路兩路模擬波形信號(hào),每路頻率范圍為 3008000Hz。要 求 A 路傳輸 2000Hz 、 B 路傳輸 8000Hz 單音信號(hào)時(shí),在 8負(fù)載上, A 路、 B 路的輸出電壓 有效值均不小于

4、0.4V 。 A 路、 B 路分別輸入 1000Hz 頻率以下的方波、鋸齒波時(shí),在接收裝 置的 8負(fù)載上, A 路、 B 路的輸出電壓有效值均不小于 0.4V 。(2制作一個(gè) m 序列發(fā)生器。時(shí)鐘頻率 1000Hz , n=4, c 1=1, c 2=0, c 3=0, c 4=1。將此 m 序列信號(hào)加于 A 路的輸入端(如果只做了單路的話(huà), m 序列直接加到輸入端測(cè)試即可。 , 用示波器觀察發(fā)端設(shè)備的輸入波形以及收端設(shè)備的輸出波形,要求無(wú)明顯的碼間串?dāng)_。 (3在 10W 白光 LED 只用于照明的情況下,滿(mǎn)足 I2=1±0.01A 的前提下,盡量減少 24 V 電源的供電電流 I 1值。(4其他。二、說(shuō)明(1本裝置中所使用的 10W 白光 LED 要求為單片 10W ,其壓降為 10±1V 。(2發(fā)端、收端均采用 24V 單電源供電,若需要其他壓差的電源只能由 24伏電源轉(zhuǎn)換 獲得,不得外加任何其他電源。(3本裝置的通信信道必須采用可見(jiàn)光信道,不得使用其他通信裝置,否則零分。不得 采用內(nèi)部含有現(xiàn)成通信協(xié)