CN107657870A - 一种可见光通信技术展示实验装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及通信技术领域，提供一种可见光通信技术展示实验装置，包括底座，底座的上表面边缘中部上设置支撑杆；支撑杆的上端固定设置模块安装板；模块安装板内设置开口向上的蓄电池槽和模块安装槽；模块安装板的底面中心处设置LED光源；支撑杆中部内侧面设置支撑卡块，支撑卡块上卡设遮光实验板；遮光实验板中心处设置通光孔，通光孔上设置遮光膜；底座上表面中心处设置电动滑槽和电动滑块，电动滑块上设置接收器；接收器通过采集模块电连接处理模块，底座前表面设置开关按钮、滑动按钮和显示屏，开关按钮电连接LED光源；滑动按钮电连接电动滑块，本发明便于对的影响可见光通信信号强度的因素进行实验研究和展示，利于普及和研究可见光通信技术。
Description
技术领域
本发明涉及通信技术领域，具体涉及一种可见光通信技术展示实验装置。
背景技术
Lifi，可见光通信技术，是利用荧光灯或发光二极管等发出的肉眼看不到的高速明暗闪烁信号来传输信息的，将高速因特网的电线装置连接在照明装置上，插入电源插头即可使用。利用这种技术做成的系统能够覆盖室内灯光达到的范围，电脑不需要电线连接，因而具有广泛的开发前景。
可见光通信与其他无线通信手段相比，具有以下优势：可见光通信具有相当丰富的频谱资源，可以缓解当前无线频谱资源的紧缺，且无需频谱认证；可见光通信可以在传统无线通信的盲区和电磁屏蔽的场所中使用，与现有的无线通信手段形成互补；可见光通信技术具有高速通信的潜力，实验室中已实现50Gbps的传输速率；此外，可见光通信还具有泛在性、安全性、保密性和设备搭建灵活简便等优点。可见光通信的优势使其潜在的应用领域非常广泛，其中，基于可见光通信的室内定位技术，近年来吸引了越来越多的关注，目前在一些大型购物中心已经实现了商业化应用，该技术利用装在吊顶上的LED灯光发信器，向顾客所持有的智能手机发出信号，提供店面地图，顾客可以将它视为导航系统，快速找到指定物品或折扣商品。
可见光通信作为一种新兴的无线通信技术，从诞生至今的短短十几年间，得到了迅猛发展，该技术的实现过程涵盖了LED光电特性、可见光接收技术、可见光调制技术、可见光通信协议、波分复用技术等知识点，目前，国内已出版了专用于介绍基于LED可见光通信技术的书籍，作为高等院校学生的教材，然而，市场上还没有一款适用于可见光通信技术教学的实验设备 。
发明内容
解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种可见光通信技术展示实验装置，解决了现有技术缺乏研究展示可见光通信技术装置的问题，且结构设计合理，便于单一调节影响通信信号强度的变量，同时能够可视化展示实验结果。
技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
一种可见光通信技术展示实验装置，包括底座，所述底座的上表面边缘中部上设置支撑杆；所述支撑杆的上端固定设置模块安装板；所述模块安装板内设置开口向上的蓄电池槽和模块安装槽，所述模块安装槽的槽底设置PCB接线板；所述模块安装板的底面中心处设置LED光源；所述支撑杆中部内侧面设置支撑卡块，所述支撑卡块上卡设遮光实验板；所述遮光实验板中心处设置通光孔，所述通光孔上设置遮光膜；所述底座上表面中心处设置电动滑槽和与所述电动滑槽相匹配的电动滑块，所述电动滑块上设置接收器；所述接收器通过采集模块电连接处理模块，所述底座前表面设置开关按钮、滑动按钮和显示屏，所述显示屏电连接所述处理模块，所述开关按钮电连接所述LED光源；所述滑动按钮电连接所述电动滑块。
更进一步地，所述底座的竖直投影面的形状为正方形。
更进一步地，所述支撑杆与所述底座上表面的夹角为锐角、与所述模块安装板的底面夹角为钝角。
更进一步地，所述支撑卡块的上下表面均平行于水平面，所述卡块的一端固定在所述支撑杆等高处、另一端端面垂直于水平面。
更进一步地，所述遮光实验板的底面设置与所述的支撑卡块结构尺寸相匹配的卡槽。
更进一步地，所述模块安装槽内设置不同频率的驱动模块，所述驱动模块的安装在所述PCB板上完成。
更进一步地，所述处理模块设置在所述底座内，所述处理模块为STC12C5A60S2型单片机。
有益效果
本发明提供了一种可见光通信技术展示实验装置，与现有公知技术相比，本发明的具有如下有益效果：
1、能够实验展示驱动模块的驱动频率对可见光通信效果的影响。
2、能够实验展示不同的遮光材料对可见光通信效果的影响。
3、还能够展示不同的接收角度对可见光通信效果的影响。
4、便于更换驱动模块和遮光膜，利于提高实验效率。
5、具有能够直观化展示实验结果的显示屏，利于实验结果的直观化展示。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的主视结构示意图；
图2为图1的A-A’剖面结构示意图；
图3为图1的B-B’剖面结构示意图；
图4为本发明的电性连接示意图；
图中的标号分别代表：底座1；支撑杆2；模块安装板3；蓄电池槽4；模块安装槽5；显示屏6；LED光源7；支撑卡块8；遮光实验板9；通光孔10；电动滑槽11；电动滑块12；接收器13；开关按钮14；滑动按钮15。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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例，都属于本发明保护的范围。
实施例：
本实施例的一种可见光通信技术展示实验装置，包括底座1，底座1的上表面边缘中部上设置支撑杆2；支撑杆2的上端固定设置模块安装板3；模块安装板3内设置开口向上的蓄电池槽4和模块安装槽5，模块安装槽5的槽底设置PCB接线板；模块安装板3的底面中心处设置LED光源7；支撑杆2中部内侧面设置支撑卡块8，支撑卡块8上卡设遮光实验板9；遮光实验板9中心处设置通光孔10，通光孔10上设置遮光膜；底座1上表面中心处设置电动滑槽11和与电动滑槽11相匹配的电动滑块12，电动滑块12上设置接收器13；接收器13通过采集模块电连接处理模块，底座1前表面设置开关按钮14、滑动按钮15和显示屏6，显示屏6电连接处理模块，开关按钮14电连接LED光源7；滑动按钮15电连接电动滑块12；底座1的竖直投影面的形状为正方形；支撑杆2与底座1上表面的夹角为锐角、与模块安装板3的底面夹角为钝角；支撑卡块8的上下表面均平行于水平面，卡块的一端固定在支撑杆2等高处、另一端端面垂直于水平面；遮光实验板9的底面设置与的支撑卡块8结构尺寸相匹配的卡槽；模块安装槽5内设置不同频率的驱动模块，驱动模块的安装在PCB板上完成；处理模块设置在底座1内，处理模块为STC12C5A60S2型单片机。
工作原理：当需要实验驱动模块的驱动频率对可见光通信效果的影响时，无需安装遮光实验板9，控制电动滑块12移动带动接收器13移至LED光源7的正下方。通过更换安装在模块安装槽5中的PCB板上的驱动模块来改变驱动频率，并通过显示屏6展示可见光通信信号的强度。
当需要实验不同的遮光材料对可见光通信效果的影响时，控制电动滑块12移动带动接收器13移至LED光源7的正下方，安装的频率适宜的驱动模块驱动LED光源7发出可见光通信信号。通过更换遮光实验板9中心处通光孔10上的遮光膜来改变不同的遮光材料，并观察显示屏6上显示的可见光通信信号的强度。遮光膜的制作材料包括透光材料和不透光材料，包括但不限于PVC塑料膜、玻璃膜或金属膜。
当需要实验不同的接收角度对可见光通信效果的影响时，无需安装遮光实验板9，并安装的频率适宜的驱动模块驱动LED光源7发出可见光通信信号。通过滑动按钮15启动电动滑块12在电动滑槽11上自左向右或自右向左移动，并观察显示屏6上显示的可见光通信信号的强度。
本实施例的实验装置结构设计合理，能够客观可视化的展示引起通信信号强度变化的外部因素，利于学生研究lifi可见光通信技术领域。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (7)
1.一种可见光通信技术展示实验装置，包括底座（1），其特征在于：所述底座（1）的上表面边缘中部上设置支撑杆（2）；所述支撑杆（2）的上端固定设置模块安装板（3）；所述模块安装板（3）内设置开口向上的蓄电池槽（4）和模块安装槽（5），所述模块安装槽（5）的槽底设置PCB接线板；所述模块安装板（3）的底面中心处设置LED光源（7）；所述支撑杆（2）中部内侧面设置支撑卡块（8），所述支撑卡块（8）上卡设遮光实验板（9）；所述遮光实验板（9）中心处设置通光孔（10），所述通光孔（10）上设置遮光膜；所述底座（1）上表面中心处设置电动滑槽（11）和与所述电动滑槽（11）相匹配的电动滑块（12），所述电动滑块（12）上设置接收器（13）；所述接收器（13）通过采集模块电连接处理模块，所述底座（1）前表面设置开关按钮（14）、滑动按钮（15）和显示屏（6），所述显示屏（6）电连接所述处理模块，所述开关按钮（14）电连接所述LED光源（7）；所述滑动按钮（15）电连接所述电动滑块（12）。
2.根据权利要求1所述的一种可见光通信技术展示实验装置仪，其特征在于，所述底座（1）的竖直投影面的形状为正方形。
3.根据权利要求1所述的一种可见光通信技术展示实验装置仪，其特征在于，所述支撑杆（2）与所述底座（1）上表面的夹角为锐角、与所述模块安装板（3）的底面夹角为钝角。
4.根据权利要求1所述的一种可见光通信技术展示实验装置仪，其特征在于，所述支撑卡块（8）的上下表面均平行于水平面，所述卡块的一端固定在所述支撑杆（2）等高处、另一端端面垂直于水平面。
5.根据权利要求1所述的一种可见光通信技术展示实验装置仪，其特征在于，所述遮光实验板（9）的底面设置与所述的支撑卡块（8）结构尺寸相匹配的卡槽。
6.根据权利要求1所述的一种可见光通信技术展示实验装置仪，其特征在于，所述模块安装槽（5）内设置不同频率的驱动模块，所述驱动模块的安装在所述PCB板上完成。
7.根据权利要求1所述的一种可见光通信技术展示实验装置仪，其特征在于，所述处理模块设置在所述底座（1）内，所述处理模块为STC12C5A60S2型单片机。
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