一种多通道无线激光通信设备 |
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| 申请号 | CN201710762441.9 | 申请日 | 2017-08-30 | 公开(公告)号 | CN107517084A | 公开(公告)日 | 2017-12-26 |
| 申请人 | 合肥新文远信息技术有限公司; | 发明人 | 易敏; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种多通道无线激光通信设备，包括发射机、接收机以及连接激光收发机的无线光路由器；发射机包括发射机控制 电路 、激 光源 及数字微镜器件，发射机控制电路分别与激光源和数字微镜器件连接，激光源和数字微镜器件之间连接有入射光路，数字微镜器件的输出端与出射光路相连；发射机控制电路包括总电源模 块 、 电压 转换模块、手动控 制模 块、中央 数据处理 模块、步进 电机 驱动模块、激光发射机模块、无线数据传输模块；手动 控制模块 的 信号 输出端与中央数据处理模块的信号输入端连接，中央数据处理模块的信号输出端分别与步进电机驱动模块、激光发射机模块的信号输入端连接。用于无标识环境下 定位 ，可实现百万路通信信道，极大提高传输速率。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种多通道无线激光通信设备，其特征在于：包括发射机、接收机以及连接激光收发机的无线光路由器；所述发射机包括发射机控制电路、激光源及数字微镜器件，所述发射机控制电路分别与激光源和数字微镜器件连接，所述激光源和数字微镜器件之间连接有入射光路，所述数字微镜器件的输出端与出射光路相连； |
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| 说明书全文 | 一种多通道无线激光通信设备技术领域[0001] 本发明涉及激光通信技术，具体涉及到一种多通道无线激光通信设备。 背景技术[0003] 激光动态定位系统中，激光发射器发射激光信号是实现激光在无标识环境下动态定位系统正常工作的基础。目前市面上的激光发射装置均不能有效的自动追踪激光接收器，不适用于无标识环境下激光动态定位系统。特别是农田一般处于比较空旷的环境，田间面积固定，采用无标识环境下的激光定位系统能够在保证定位精度的情况下极大程度的降低成本，因此，具备较高的研究价值和实用价值。 发明内容[0004] 本发明的目的是提供一种多通道无线激光通信设备，用于无标识环境下定位，可实现百万路通信信道，极大提高了传输速率。 [0005] 为达上述目的，本发明所采用的技术方案是：提供一种多通道无线激光通信设备，包括发射机、接收机以及连接激光收发机的无线光路由器；发射机包括发射机控制电路、激光源及数字微镜器件，发射机控制电路分别与激光源和数字微镜器件连接，激光源和数字微镜器件之间连接有入射光路，数字微镜器件的输出端与出射光路相连；发射机控制电路包括总电源模块、电压转换模块、手动控制模块、中央数据处理模块、步进电机驱动模块、激光发射机模块、无线数据传输模块；电压转换模块从总电源模块取电并进行转换后分别给中央数据处理模块、步进电机驱动模块、激光发射机模块、无线数据传输模块供电，手动控制模块的信号输出端与中央数据处理模块的信号输入端连接，中央数据处理模块的信号输出端分别与步进电机驱动模块、激光发射机模块的信号输入端连接，中央数据处理模块还与无线数据传输模块的通讯连接； 接收机包括依次连接的接收光路、光电传感阵列及接收机控制电路。 [0006] 优选的，电压转换模块包括DC-DC电压转换单元和线性稳压器单元，DC-DC电压转换单元的电压输出端分别与中央数据处理模块、步进电机驱动模块、激光发射机模块的电压输入端连接；线性稳压器单元的电压输出端分别与激光发射机模块和无线数据传输模块的电压输入端连接。 [0007] 优选的，中央数据处理模块的主芯片为STC12C5A32S2单片机。 [0008] 优选的，线性稳压器单元为REG1117-3.3芯片。 [0009] 优选的，数字微镜器件含有百万个用电信号控制的微镜。 [0010] 优选的，光电传感阵列为CMOS器件。 [0011] 综上所述，本发明具有以下优点：1、发射机控制电路通过手动控制模块完成启停动作，并采用PCA记录步进电机脉冲个数，中央数据处理模块根据软件设计经由SPI模拟接口与无线数据传输模块完成数据的发送和接收，最后经过中央数据处理模块的处理芯片定时器产生的38KHz载波信号，调制激光，能够使发射机在不同电压下实现工作，有效实现激光的发射与调制工作，并体现硬件设计的通用性。 [0013] 图1为本发明多通道无线激光通信设备的模块图。 [0014] 图2为本发明发射机控制电路的模块图。 [0015] 图3为本发明DC-DC电压转换单元的电路图。 具体实施方式[0016] 下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。 [0017] 本发明的一个实施例中，如图1 3所示，提供了一种多通道无线激光通信设备，包~括发射机、接收机以及连接激光收发机的无线光路由器；发射机包括发射机控制电路、激光源及数字微镜器件，发射机控制电路分别与激光源和数字微镜器件连接，激光源和数字微镜器件之间连接有入射光路，数字微镜器件的输出端与出射光路相连； 发射机控制电路包括总电源模块、电压转换模块、手动控制模块、中央数据处理模块、步进电机驱动模块、激光发射机模块、无线数据传输模块；电压转换模块从总电源模块取电并进行转换后分别给中央数据处理模块、步进电机驱动模块、激光发射机模块、无线数据传输模块供电，手动控制模块的信号输出端与中央数据处理模块的信号输入端连接，中央数据处理模块的信号输出端分别与步进电机驱动模块、激光发射机模块的信号输入端连接，中央数据处理模块还与无线数据传输模块的通讯连接； 接收机包括依次连接的接收光路、光电传感阵列及接收机控制电路。 [0018] 本发明的优化实施例，电压转换模块包括DC-DC电压转换单元和线性稳压器单元，DC-DC电压转换单元的电压输出端分别与中央数据处理模块、步进电机驱动模块、激光发射机模块的电压输入端连接；线性稳压器单元的电压输出端分别与激光发射机模块和无线数据传输模块的电压输入端连接。中央数据处理模块的主芯片为STC12C5A32S2单片机；线性稳压器单元为REG1117-3.3芯片；数字微镜器件含有百万个用电信号控制的微镜，光电传感阵列为CMOS器件。 [0019] 信源由信源输入接口接入发射机控制电路中。激光源发出点光源，经过入射光路的均光作用实现点光源到均匀面光源的转换。该均匀面光源入射到数字微镜器件上，发射机控制电路根据信源利用数字微镜器件将电信号转换成光信号由出射光路输出。输出的激光在自由通道中传播，在接收机中由接收光路对接收到的光信号进行光路调整后送至光电传感阵列实现光电转换，恢复出对应的电信号从而完成无线激光通信的过程。 [0020] DC-DC电压转换单元首先经由总电源接口H1接入12V电源电压，接着采用ZA3020开关电源芯片进行+5V的电压转换，由ZA3020开关电源芯片转换得到的+5V电压分别连接到中央处理器 U3、激光发射机 P1模块和步进电机P3 模块，ZA3020开关电源芯片转换得到的+5V电压还与线性稳压器单元连接，通过线性稳压器单元中的REG1117-3.3芯片转换到3.3V，所述的REG1117-3.3芯片转换得到的3.3V电压连接到无线数据传输模块和激光发射机模块。 [0021] 中央数据处理模块的主芯片为STC12C5A32S2单片机，由按键S1和按键S2组成的手动控制模块连接到STC12C5A32S2单片机的信号输入端，中央数据处理模块的输出端连接有步进电机驱动模块、无线数据传输模块和激光发射机模块。 |
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