一种远距离移动端光控系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106100726A(43)申请公布日2016.11.09(21)申请号201610419684.8(22)申请日2016.06.14(71)申请人苏州迈奇杰智能技术有限公司地址215131江苏省苏州市相城区太平街道金澄路86号(72)发明人杨定宽(74)专利代理机构北京瑞思知识产权代理事务所(普通合伙)11341代理人张建生(51)Int.Cl.H04B10/112(2013.01)权利要求书2页说明书6页附图1页(54)发明名称一种远距离移动端光控系统(57)摘要本发明公开了一种远距离移动端光控系统，包括信号调制控制设备、一定发射功率和束散角的LED探照灯、接收天线、光探测模块、信号处理电路、显示终端、中央处理器、现场可编程门阵列电路、电源电路等；所述电源电路分别连接中央处理器和现场可编程门阵列电路；所述电源电路内设置有太阳能电池板、稳压电路、电源控制器及直流供电电路；用于视频电信号的处理，以及确定接收光斑的形状、大小和平均接收光功率；所述探照灯和所述接收天线之间是大气信道，光源发出的光通过大气信道进行传输。CN106100726ACN106100726A权利要求书1/2页1.一种远距离移动端光控系统，其特征在于，包括信号调制控制设备、一定发射功率和束散角的LED探照灯、接收天线、光探测模块、信号处理电路、显示终端、中央处理器、现场可编程门阵列电路、电源电路、光钥匙模块；所述中央处理器连接光钥匙模块，所述光钥匙模块内设置有智能移动终端，基于智能移动终端操作系统，设计基于虚拟串口的秘钥发送智能移动终端的软件模块，通过智能移动终端的软件模块发送出秘钥信息，秘钥信息由智能移动终端的min-USB口输出；所输出的秘钥信息，基于智能移动终端OTG功能，经过外部驱动模块加载到LED灯上，通过LED来完成秘钥信息的传送；所述电源电路分别连接中央处理器和现场可编程门阵列电路；所述电源电路内设置有太阳能电池板、稳压电路、电源控制器及直流供电电路；所述信号调制设备负责调制生成原始的电信号；所述LED探照灯是单色的LED；所述光探测模块是可见光波段响应较好的CCD光电转换器件；所述接收天线是可变倍数的光学镜头；所述信号处理电路与光探测模块相适应，用于视频电信号的处理，以及确定接收光斑的形状、大小和平均接收光功率；所述探照灯和所述接收天线之间是大气信道，光源发出的光通过大气信道进行传输。2.根据权利要求1所述的一种远距离移动端光控系统，其特征在于，所述远距离可见光通信系统设备分为发射端和接收端；所述发射端是OOK或PPM调制方式，光源将调制好的光信号以高速、明暗变化的规律进行发射，所述光源是大功率低束散角阵列LED；采用单片机控制所述发射端，实现字符串的发送；所述接收端，采用CCD作为光探测模块，相机以与光源相同帧频进行拍摄，且CCD相机进行数据的采集和处理，将调制信号的规律呈现出来，得到相应的灰度值，从而完成信息的传递过程，实现字符串的接收。3.根据权利要求1所述的一种远距离移动端光控系统，其特征在于，所述的现场可编程门阵列电路，内部包括可配置逻辑模块CLB、输入输出模块IOB和内部连线三个部分；FPGA利用小型查找表（16×1RAM）来实现组合逻辑，每个查找表连接到一个D触发器的输入端，触发器再来驱动其他逻辑电路或驱动I/O，由此构成了既可实现组合逻辑功能又可实现时序逻辑功能的基本逻辑单元模块，这些模块间利用金属连线互相连接或连接到I/O模块；FPGA的逻辑是通过向内部静态存储单元加载编程数据来实现的，存储在存储器单元中的值决定了逻辑单元的逻辑功能以及各模块之间或模块与I/O间的联接方式，并最终决定了FPGA所能实现的功能，FPGA允许无限次的编程。4.根据权利要求1所述的一种远距离移动端光控系统，其特征在于，所述光接收天线是一组光学镜头，与CCD相机相互配合，配置电动变焦镜头和编码器，可以实现计算机控制自动变焦；待发送密钥为TTL电平信号，即+5V表示高电平“1”，0V表示低电平“0”；所述LED驱动模块包括PNP型贴片三极管S8550及其相关外围器件，用于实现电信号到光信号的转换；所述光钥匙模块一个一对多的装置；光钥匙是基于单片机STC12C2052AD设计的一种发送端。5.根据权利要求2所述的一种远距离移动端光控系统，其特征在于，所述远距离可见光通信系统还包括光信号数据采集处理模块，用于通过编写的程序完成对LED发来的信号光的采集处理；所述程序以MFC为框架编写，完成对从相机发送过来的图片信息的分析和处理；当光源和相机的频率同步时，相机能够准确捕捉到光源发送的信息。6.根据权利要求2所述的一种远距离移动端光控系统，其特征在于，所述远距离可见光通信系统还包括可见