CN103297144A

CN103297144A - 一种基于usb的光通信方法和发射装置

Info

Publication number: CN103297144A
Application number: CN 201210050186
Authority: CN
Inventors: 刘若鹏; 栾琳; 刘敏; 孙文超
Original assignee: Kuang Chi Innovative Technology Ltd
Current assignee: Kuang Chi Innovative Technology Ltd
Priority date: 2012-02-29
Filing date: 2012-02-29
Publication date: 2013-09-11

Abstract

本发明实施例公开了一种基于USB的光通信方法和发射装置，该发射装置包括USB接口、转换芯片、驱动电路、以及发光单元；所述USB接口，用于接收USB差分信号；所述转换芯片用于将所述USB接口接收的USB差分信号转换为固定频率的串行数据信号；所述驱动电路，用于根据所述串行数据信号驱动发光单元发光；所述发光单元，用于通过可见光将所述串行数据信号发送出去。能够将标准USB接口应用于光通信输出设备，从而增强光通信输出设备应用范围的灵活性。

Description

一种基于USB的光通信方法和发射装置

技术领域

本发明涉及光通信技术领域，尤其涉及一种基于USB的光通信方法和发射装置。

背景技术

可见光通讯通过LED光源的高频率闪烁来进行通信，有光代表1，无光代表0，其传输速率高达每秒上千兆。无线光通信通过可见光来进行数据传输，与微波技术相比，有相当丰富的频谱资源，是一般微波通信和无线通信无法比拟的；同时可见光通信可以适用任何通信协议、适用于任何环境；在安全性方面，不必担心通信内容被人窃取；无线光通信的设备灵活便捷，且成本很低，适合大规模普及应用。

USB(Universal Serial BUS，通用串行总线)用于规范电脑与外部设备的连接和通讯。USB接口支持设备的即插即用和热插拔功能，可用于连接多达127个外设，如鼠标、调制解调器和键盘等。标准USB总线接口使用分别标记为D+和D-的双绞线传输数据，它们各自使用半双工的差分信号并协同工作，以抵消长导线的电磁干扰。此外，标准接口还包括一根电源线(4.75V--5.25V)和一个地线。

现有的光通信设备可以采用5V电源供电，且传输速率低于USB2.0的通信速率，因此利用USB接口可以满足光通信的各种要求。但是现有的光通讯设备尚处于起步阶段，还没有固定的接口协议或行业标准，因此限制了光通信输出设备的营业范围。

发明内容

本发明实施方式所要解决的技术问题在于，提供一种基于USB的光通信方法和发射装置，能够将标准USB接口应用于光通信输出设备，从而增强光通信输出设备应用范围的灵活性。

为了解决上述技术问题，本发明一实施例提供了一种发射装置，该发射装置包括USB接口、转换芯片、驱动电路、以及发光单元；所述USB接口，用于接收USB差分信号；所述转换芯片用于将所述USB接口接收的USB差分信号转换为固定频率的串行数据信号；所述驱动电路，用于根据所述串行数据信号驱动发光单元发光；所述发光单元，用于通过可见光将所述串行数据信号发送出去。

可选的，所述装置还包括置于所述发光单元外面的聚光罩。

可选的，所述聚光罩由透明材料制成。

可选的，所述发光单元为LED灯。

可选的，所述USB接口为标准USB接口。

本发明另一实施例还提供了一种基于USB的光通信方法，该方法包括：

发射装置通过USB接口接收主机发送的USB差分信号；

发射装置将所述USB差分信号转换为固定频率的串行数据信号；

发射装置根据所述串行数据信号驱动LED闪烁，将所述串行数据信号发送出去。

可选的，所述方法之前还包括：主机通过USB总线发送所述USB差分信号。

可选的，所述主机通过USB总线发送所述USB差分信号之前还包括：

主机通过USB总线识别与其连接的所述发射装置。

可选的，所述USB接口与所述主机的USB接口连接。

可选的，所述USB接口与所述主机的USB接口通信协议相同。

上述技术方案中，将USB驱动技术、信号转换技术、以及可见光通信技术相结合，发射装置的USB接口接收到USB差分信号时，将该USB差分信号转发给转换芯片，转换芯片将USB差分信号转换为固定频率的串行数据信号，驱动电路驱动发光单元通过可见光将串行数据信号发送出去。由于发射装置的USB接口可以与任意智能终端的USB接口连接，从而接收智能终端发送的数据，从而增强光通信输出设备应用范围的灵活性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例一提供的一种发射装置的结构示意图；

图2是本发明实施例二提供的一种发射装置的结构示意图；

图3是本发明实施例三提供的一种发射装置的立体图；

图4是本发明实施例四提供的一种基于USB的光通信方法流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

实施例一、

参见图1，是本发明实施例一提供的一种发射装置的结构示意图，该发射装置包括USB接口11、转换芯片12、驱动电路13、以及发光单元14。

本实施例中发射装置可以是光控笔、也可以是带有USB接口的任意智能移动终端。

USB接口11，采用标准USB接口，用于接收USB差分信号。由于信号的电平在比较低的情况下，信号容易受到其他信号的干扰，而差分信号能够使该信号的电平加倍，因此USB接口的数据线采用差分布线的方式，以保证信号传输的质量，抑制其他信号的干扰。本实施过程中，USB接口11还用于通过与其连接的外设向所述发射装置提供电能。

转换芯片12，用于将USB接口11接收的USB差分信号转换为固定频率的串行数据信号。

驱动电路13，用于根据串行数据信号驱动发光单元14发光。驱动电路13可以保持恒流特性，尤其在电源电压发生变动时，仍能保持输出电流在一定的范围内变动。

发送单元14，用于将串行数据信号通过可见光信号发送出去，发送单元11c可以为发光二极管，例如移动终端的照明灯或闪光灯。

本实施例中，USB接口11接收到USB差分信号后，发送给转换芯片12，转换芯片12将接收的USB差分信号转换为固定频率的串行数据信号，驱动电路13根据串行数据信号驱动发光单元14发光。该USB接口可与智能终端的USB接口连接，接收该智能终端发送的USB差分信号。

实施例二、

参见图2，是本发明实施例二提供的一种发射装置的结构示意图，该发射装置在实施例一提供的USB接口11、转换芯片12、驱动电路13、以及发光单元14基础上，还包括：

置于发光单元14外面的聚光罩21，该聚光罩21由透明材料制成，一方面用于聚光，另一方面用于挡住灰尘或雨水。

本实施例中，由于增加了聚光罩21，从而对发光单元14发出的可见光起到汇聚的效果，并且能够保护该发发光单元14，延长使用寿命。

实施例三、

参见图3，是本发明实施例三提供的一种发射装置的立体图，该发射装置包括：外壳31、置于该外壳31一端的USB接口11、置于外壳31另一端的发光单元14、以及置于发光单元14外面的聚光罩21。

USB接口11与主机的USB接口连接，主机通过USB总线识别与其连接的发射装置，然后通过USB总线发送USB差分信号。发射装置将接收的USB差分信号转换为固定频率的串行数据信号，通过发光单元14将发送出去。

实施例四、

参见图4，是本发明实施例四提供的一种基于USB的光通信方法流程图，该通信方法包括：

S41：主机通过USB总线识别与其连接的发射装置，并通过USB总线发送USB差分信号。由于信号的电平在比较低的情况下，信号容易受到其他信号的干扰，而差分信号能够使该信号的电平加倍，因此USB接口的数据线采用差分布线的方式，以保证信号传输的质量，抑制其他信号的干扰。

S42：发射装置通过USB接口接收主机发送的USB差分信号。

其中，USB接口与主机的USB接口通信协议相同；主机为智能终端。

S43：发射装置将USB差分信号转换为固定频率的串行数据信号。

S44：发射装置根据串行数据信号驱动LED闪烁，将串行数据信号发送出去。例如，在一个时间周期内，LED接收到串行数据信号中的“1”时发光，接收到串行数据信号中的“0”时不发光。

在本实施例中，发射装置通过光信号传输主机USB接口输出的数据，由于光信号的保密性强，从而提高数据传输的安全性；通过该发射装置USB接口与主机的USB接口连接，基于USB接口的应用范围的灵活性，因此可提高发射装置应用范围的灵活性。

以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施方式而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims

1.一种发射装置，其特征在于，所述发射装置包括USB接口、转换芯片、驱动电路、以及发光单元；所述USB接口，用于接收USB差分信号；所述转换芯片用于将所述USB接口接收的USB差分信号转换为固定频率的串行数据信号；所述驱动电路，用于根据所述串行数据信号驱动发光单元发光；所述发光单元，用于通过可见光将所述串行数据信号发送出去。

2.根据权利要求1所述的发射装置，其特征在于，所述装置还包括置于所述发光单元外面的聚光罩。

3.根据权利要求1所述的发射装置，其特征在于，所述聚光罩由透明材料制成。

4.根据权利要求1所述的发射装置，其特征在于，所述发光单元为发光二极管。

5.根据权利要求1所述的发射装置，其特征在于，所述USB接口为标准USB接口。

6.根据权利要求1所述的发射装置，其特征在于，所述USB接口通过与其连接的外设向所述发射装置提供电能。

7.一种基于USB的光通信方法，其特征在于，所述方法包括：

发射装置通过USB接口接收主机发送的USB差分信号；

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法之前还包括：

主机通过USB总线发送所述USB差分信号。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述主机通过USB总线发送所述USB差分信号之前还包括：

主机通过USB总线识别与其连接的所述发射装置。

10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述USB接口的通信协议与所述主机USB接口的通信协议相同。