[发明专利]一种CCD光通信半地下室专用自动窗帘

摘要

本发明公开了一种CCD光通信半地下室专用自动窗帘，包括处理器模块、ＬＥＤ发送/接收模块、传感器模块、串口通信模块、电源模块、中央处理器、接收天线、光探测器、信号处理电路、电源电路、自动窗帘、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。该节点低功耗，具备通信能力和计算能力，并且体积小，低成本，可以运用到构建地下室可见光通信网络。

主权项

一种CCD光通信半地下室专用自动窗帘 ，其特征在于，包括自动窗帘、中央处理器、现场可编程门阵列电路、处理器模块、接收天线、光探测器、信号处理电路、电源电路、LED发送/接收模块、传感器模块、串口通信模块、电源模块、电源电路、光钥匙模块；所述中央处理器连接光钥匙模块、接收天线、光探测器、信号处理电路、电源电路、自动窗帘；所述自动窗帘包括核心处理器模块、LED光接收电路、存储器模块、 按键模块、电源保护与电平转换模块、继电器模块；所述继电器模块包括继电器电路和行程开关，其中所述行程开关位于自动窗帘轨道上， 通过导线与控制器内部的所述继电器电路相连；核心处理器通过控制继电器的通断实现电源接线点的选择，所述继电器模块包括2个继电器，通过继电器的接通或者断开实现电机的正转和反转，从而实现窗帘的打开和关闭；所述2个继电器回路也分别与 2个行程开关的常闭触点串联；当窗帘已经完全打开或关闭时，系统能够自动将电源断开，预防碰撞的发生，并可通过行程开关的常开触点向控制器发出位置信号；所述LED光接收电路接收LED照明灯组的LED通信信号并转化为控制指令输送到核心处理器；所述电源保护与电平转换模块包括电源保护部分和电平转换部分，所述电平转换部分对日常交流市电将 220 V 交流电压转换为 5 V 直流电压输出；所述电源保护部分是一个与电源输入端串联的保险丝；所述按键模块包括一个独立式按键， 用于实现系统重启和恢复初始设置；所述远距离可见光通信系统设备主要包括发射端和接收端；发射端可使用OOK、PPM 等调制方式，光源将调制好的光信号以高速、明暗变化的规律进行发射，采用大功率低束散角阵列 LED 作为光源，由于调制速率在一百比特量级，可以采用单片机配合 C++软件编程进行发射端的软硬件设计，实现字符串的发送；接收端，采用 CCD 作为光探测器，硬件设备使用高帧频100fps 以上、高灵敏度、高响应度 CCD 相机；相机以与光源相同帧频进行拍摄，并且设计软件对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；所述充电插口设置于闭合门的侧端；所述中央处理器连接光钥匙模块、信号调制控制设备、自动窗帘、接收天线、光探测器、信号处理电路；所述信号调制设备负责调制生成原始的电信号；所述自动窗帘是单色的 LED；所述光探测器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器相适应，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；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自动窗帘上，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；所述处理器模块控制LED光源发送和接收信息，并协调各外设单元工作；所述LED发送／接收模块负责节点之间的通信；所述传感器模块负责目标区域信息的采集；所述串口通信模块与计算机连接，实现数据的收发；所述电源模块负责节点的能量供给。