CN206490673U - 一种基于白光led可见光通信的会展语音讲解装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于白光LED可见光通信的会展语音讲解装置，其包括发射端和接收端，其中，发射端包括恒流驱动模块、LED光源模块和调制模块，接收端包括解调模块和功放模块；由恒流驱动模块输出稳定的直流电源至LED光源模块，调制模块将待传输的电信号调制输出至LED光源模块，由LED光源模块发出带调制信号的可见光信号至解调模块，解调模块对可见光信号进行解调处理后将其还原为电信号，并输出至功放模块，由功放模块对电信号进行放大后输出语音信号至音视频播放设备，利用各展品的照明灯光进行通信，实现了将展品的讲解播音信号点对点的广播给各个参观者收听，参观者可无干扰的获取各自需要的讲解播音，保持展馆安静的环境。

Description

一种基于白光LED可见光通信的会展语音讲解装置

技术领域

本实用新型涉及无线通信技术领域，特别涉及一种基于白光LED可见光通信的会展语音讲解装置。

背景技术

在博物馆、画展、文物展、宣传展以及商品展销会等各种会展场合，对展品的介绍解说通常是借助文字、录音播放、影像以及专职讲解员现场解说等方式进行讲解，但对于多件展品同时展出并讲解时，难免会形成一片嘈杂的景象，严重影响观览者收听各个展品的解说，尤其在博物馆、画展、文物等要求寂静场合更是不适合。

因而现有技术还有待改进和提高。

实用新型内容

鉴于上述现有技术的不足之处，本实用新型的目的在于提供一种基于白光LED可见光通信的会展语音讲解装置，利用各展品照明的LED灯光进行通信，实现了将展品的讲解播音信号点对点的广播给各个参观者收听，可以实现参观者间静音无干扰的获取各自需要展品的讲解播音，保持展馆一个安静的环境。

为了达到上述目的，本实用新型采取了以下技术方案：

一种基于白光LED可见光通信的会展语音讲解装置，包括发射端和接收端，其中，所述发射端包括恒流驱动模块、LED光源模块和调制模块，所述接收端包括解调模块和功放模块；由恒流驱动模块输出稳定的直流电源至LED光源模块，调制模块将待传输的电信号调制输出至LED光源模块，由LED光源模块发出带调制信号的可见光信号至解调模块，解调模块对所述可见光信号进行解调处理后将其还原为所述电信号，并输出至功放模块，由功放模块对所述电信号进行放大后输出语音信号至音视频播放设备。

所述的基于白光LED可见光通信的会展语音讲解装置中，所述LED光源模块包括白光LED、用于连接恒流驱动模块的直流源输入接口、以及用于对输入至白光LED的直流电源进行滤波的第一滤波单元，所述直流源输入接口连接恒流驱动模块、还通过第一滤波单元连接所述白光LED的正极，所述白光LED的负极接地。

所述的基于白光LED可见光通信的会展语音讲解装置中，所述调制模块包括信号源单元、调制放大单元、第二滤波单元和第三滤波单元，由信号源单元将待传输的电信号输出至调制放大单元，由第二滤波单元和第三滤波单元分别对输入至调制放大单元的第一电源和第二电源进行滤波处理，由调制放大单元对所述电信号进行放大及调制处理后输出至白光LED。

所述的基于白光LED可见光通信的会展语音讲解装置中，所述恒流驱动模块包括用于连接LED光源模块的直流源输出接口、电源接口、恒流源芯片、第一电阻、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第一电感和稳压二极管；所述恒流源芯片的第1端连接第一电感的一端和稳压二极管的正极，所述第一电感的另一端连接直流源输出接口的第2端和第一电容的一端；所述稳压二极管的负极连接所所述第一电容的另一端、第二电容的一端、电源接口的第2端和恒流源芯片的第4端；所述第一电阻的一端连接恒流源芯片的第3端和直流源输出接口的第1端，所述第一电阻的另一端连接恒流源芯片的第4端；所述第二电容的另一端接地；所述电源接口的第1端接地；所述恒流源芯片的第5端通过第三电容连接恒流源芯片的第2端、第四电容的一端和地，所述第四电容的另一端连接恒流源芯片的第7端。

所述的基于白光LED可见光通信的会展语音讲解装置中，所述第一滤波单元包括第二电阻、第五电容、第二电感和第三电感；所述直流源输入接口的第1端连接第二电阻的一端和第二电感的一端，所述第二电阻的另一端连接直流源输入接口的第2端和地；所述第二电感的另一端通过第五电容接地、还通过第三电容连接白光LED的正极和调制模块。

所述的基于白光LED可见光通信的会展语音讲解装置中，所述信号源单元包括用于输入电信号的信号源接口和第三电阻；所述调制放大单元包括运算放大器、第四电阻、第五电阻和第六电容；所述第二滤波单元包括第七电容和第八电容；所述第三滤波单元包括第九电容和第十电容；所述信号源接口的第1端连接第三电阻的一端和地，所述第三电阻的另一端连接信号源接口的第2端和运算放大器的第3端；所述第四电阻的一端连接运算放大器的第2端、还通过第五电阻连接第六电容的一端和运算放大器的第6端，所述第四电阻的另一端接地；所述第六电容的另一端连接所述白光LED的正极；所述第七电容的一端连接第一电源、第八电容的一端和运算放大器的第7端，所述第七电容的另一端和第八电容的另一端均接地；所述第九电容的一端连接第二电源、第十电容的一端和运算放大器的第4端，所述第九电容的另一端和第十电容的另一端均接地。

所述的基于白光LED可见光通信的会展语音讲解装置中，所述接收端还包括用于为解调模块和功放模块提供驱动电源的降压模块，所述解调模块包括光电二极管，所述功放模块包括音频功放器，所述降压模块包括稳压芯片；所述稳压芯片的正输入端连接VCC电源端，所述稳压芯片的负输入端接地，所述稳压芯片的正输出端连接光电二极管的VCC端和音频功放器的VCC端，所述稳压芯片的负输出端连接光电二极管的GND端和音频功放器的GND端；所述光电二极管的AO端连接音频功放器的IN端；所述音频功放器的OUT端连接音视频播放设备。

所述的基于白光LED可见光通信的会展语音讲解装置中，所述恒流源芯片的型号为SD42522。

所述的基于白光LED可见光通信的会展语音讲解装置中，所述运算放大器的型号为THS3001。

所述的基于白光LED可见光通信的会展语音讲解装置中，所述稳压芯片的型号为LM2596S。

相较于现有技术，本实用新型提供的基于白光LED可见光通信的会展语音讲解装置包括发射端和接收端，其中，所述发射端包括恒流驱动模块、LED光源模块和调制模块，所述接收端包括解调模块和功放模块；由恒流驱动模块输出稳定的直流电源至LED光源模块，调制模块将待传输的电信号调制输出至LED光源模块，由LED光源模块发出带调制信号的可见光信号至解调模块，解调模块对所述可见光信号进行解调处理后将其还原为所述电信号，并输出至功放模块，由功放模块对所述电信号进行放大后输出语音信号至音视频播放设备，将待传输的电信号调制到LED光源上输出光信号，在接收端将光信号还原为电信号后进行放大输出，利用各展品照明的LED灯光进行通信，LED灯光即作为照明光源，又作为通信媒介，实现了将展品的讲解播音信号点对点的广播给各个参观者收听，当参观者采用耳机收听讲解播音时，可以实现参观者间静音无干扰的获取各自需要展品的讲解播音，保持展馆一个安静的环境。

附图说明

图1为本实用新型所提供的基于白光LED可见光通信的会展语音讲解装置的结构框图。

图2为本实用新型所提供的基于白光LED可见光通信的会展语音讲解装置中LED光源模块和调制模块的电路图。

图3为本实用新型所提供的基于白光LED可见光通信的会展语音讲解装置中恒流驱动模块的电路图。

图4为本实用新型所提供的基于白光LED可见光通信的会展语音讲解装置中接收端的电路图。

具体实施方式

本实用新型提供一种基于白光LED可见光通信的会展语音讲解装置，为使本实用新型的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本实用新型进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请参阅图1，本实用新型提供的基于白光LED可见光通信的会展语音讲解装置包括发射端10和接收端20，发射端10可固定设置在展品负极，接收端20可为手持式的移动接收端20，参观者可以随身携带，边参观边接收不同展品的讲解语音。其中，所述发射端10包括恒流驱动模块11、LED光源模块12和调制模块13，所述恒流驱动模块11和调制模块13均连接LED光源模块12，所述接收端20包括解调模块21、功放模块22和降压模块23，所述解调模块21连接功放模块22，所述解调模块21和功放模块22均连接降压模块23。

本实用新型通过恒流驱动模块11输出稳定的直流电源至LED光源模块12，保证LED光源模块12正常发光照明，由降压模块23为解调模块21和功放模块22提供驱动电源，之后调制模块13将待传输的电信号调制输出至LED光源模块12，由LED光源模块12发出带调制信号的可见光信号至解调模块21，解调模块21对所述可见光信号进行解调处理后将其还原为所述电信号，并输出至功放模块22，由功放模块22对所述电信号进行放大后输出语音信号至音视频播放设备。

本实用新型通过利用各展品照明的LED灯光进行通信，LED灯光即作为照明光源，又作为通信媒介，将需要传输的电信号调制到LED灯光上，通过控制LED光强变化，将电信号变换为高速调制可见光信号发送出去，该带调制的可见光信号发送至接收端20后，由解调模块21对其进行解调处理，将光信号转换为电信号，之后进行放大、滤波处理后还原为讲解播音信号通过音视频播放设备，可实现讲解播音信号的点对点传输，将展品的讲解播音信号传输给各个参观者，当参观者采用耳机收听讲解播音时，可以实现参观者间静音无干扰的获取各自需要展品的讲解播音，保持展馆一个安静的环境，提供了一种全新的会展解说通信方式。

具体地，请一并参阅图2，所述LED光源模块12包括白光LED、用于连接恒流驱动模块11的直流源输入接口J1、以及用于对输入至白光LED的直流电源进行滤波的第一滤波单元121，所述直流源输入接口J1连接恒流驱动模块11、还通过第一滤波单元121连接所述白光LED的正极，所述白光LED的负极接地，具体所述白光LED优选为3W白光LED灯，通过直流源输入接口J1连接恒流驱动模块11，经第一滤波单元121进行滤波处理后给所述白光LED提供稳定的直流电源，包装白光LED的稳定工作。

进一步地，所述调制模块13包括信号源单元131、调制放大单元132、第二滤波单元133和第三滤波单元134，所述信号源单元131、第二滤波单元133和第三滤波单元134均连接调制放大单元132，所述调制放大单元132还连接LED光源模块12，具体连接所述白光LED的正极。由信号源单元131将待传输的电信号输出至调制放大单元132，由第二滤波单元133和第三滤波单元134分别对输入至调制放大单元132的第一电源和第二电源进行滤波处理，由调制放大单元132对所述电信号进行放大及调制处理后输出至白光LED。

具体实施时，信号源单元131将展品的讲解播音信号转换为待传输的电信号，之后将其输出至调制放大单元132，当给调制放大单元132提供经滤波处理后的双电源供电后，调制放大单元132对所述电信号进行放大及调制处理后输出至白光LED，白光LED将发射带调制信号的稳定的可见光信号，实现展品讲解播音信号的光传输，且操作方便、性价比高，可实现稳定的音频信号短距离通信，满足各类要求安静的会展场合。

进一步地，请参阅图3，所述恒流驱动模块11包括用于连接LED光源模块12的直流源输出接口J2、电源接口J3、恒流源芯片U2、第一电阻R1、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第一电感L1和稳压二极管ZD1；所述恒流源芯片U2的第1端连接第一电感L1的一端和稳压二极管ZD1的正极，所述第一电感L1的另一端连接直流源输出接口J2的第2端和第一电容C1的一端；所述稳压二极管ZD1的负极连接所所述第一电容C1的另一端、第二电容C2的一端、电源接口J3的第2端和恒流源芯片U2的第4端；所述第一电阻R1的一端连接恒流源芯片U2的第3端和直流源输出接口J2的第1端，所述第一电阻R1的另一端连接恒流源芯片U2的第4端；所述第二电容C2的另一端接地；所述电源接口J3的第1端接地；所述恒流源芯片U2的第5端通过第三电容C3连接恒流源芯片U2的第2端、第四电容C4的一端和地，所述第四电容C4的另一端连接恒流源芯片U2的第7端。本实施例中，所述恒流源芯片U2的型号为SD42522，当给恒流源芯片U2提供3V电源时，所述恒流源芯片U2将给白光LED提供稳定的直流电源，保证白光LED的正常照明，恒流驱动模块11中的电容和电感主要起滤波作用，稳压二极管ZD1用于保证直流电源输出的稳定性。

更进一步地，请再次参阅图2，所述第一滤波单元121包括第二电阻R2、第五电容C5、第二电感L2和第三电感L3；所述直流源输入接口J1的第1端连接第二电阻R2的一端和第二电感L2的一端，所述第二电阻R2的另一端连接直流源输入接口J1的第2端和地；所述第二电感L2的另一端通过第五电容C5接地、还通过第三电容C3连接白光LED的正极和调制模块13。通过第一滤波单元121中的第五电容C5、第二电感L2和第三电感L3构成T型滤波网络实现对输入的直流电源信号进行滤波，保证白光LED驱动电源的稳定性。

更进一步地，所述信号源单元131包括用于输入电信号的信号源接口J4和第三电阻R3；所述调制放大单元132包括运算放大器A1、第四电阻R4、第五电阻R5和第六电容C6；所述第二滤波单元133包括第七电容C7和第八电容C8；所述第三滤波单元134包括第九电容C9和第十电容C10；所述信号源接口J4的第1端连接第三电阻R3的一端和地，所述第三电阻R3的另一端连接信号源接口J4的第2端和运算放大器A1的第3端；所述第四电阻R4的一端连接运算放大器A1的第2端、还通过第五电阻R5连接第六电容C6的一端和运算放大器A1的第6端，所述第四电阻R4的另一端接地；所述第六电容C6的另一端连接所述白光LED的正极；所述第七电容C7的一端连接第一电源（本实施例中为+5V）、第八电容C8的一端和运算放大器A1的第7端，所述第七电容C7的另一端和第八电容C8的另一端均接地；所述第九电容C9的一端连接第二电源（本实施例中为-5V）、第十电容C10的一端和运算放大器A1的第4端，所述第九电容C9的另一端和第十电容C10的另一端均接地。

本实施例中，所述运算放大器A1的型号为THS3001，当给运算放大器A1提供±5V双电源供电，将讲解音频信号或信号发生器产生的电信号输出至运算放大器A1的正输入端时，运算放大器A1将对所述电信号进行放大及调制，并输出至白光LED，白光LED灯将发射带调制信号的稳定的可见光信号，同时该白光LED发射的光用于展品的照明，一举两得的同时参观者可以通过耳机静音无干扰的收听展品的讲解播音，适用于各类要求安静的会展场合，同时拔除耳机可以实现扬声器收听展品的讲解播音，满足多种参观需求。

进一步地，请参阅图4，所述解调模块21包括光电二极管U2，所述功放模块22包括音频功放器U3，所述降压模块23包括稳压芯片U4；所述稳压芯片U4的正输入端连接VCC电源端，所述稳压芯片U4的负输入端接地，所述稳压芯片U4的正输出端连接光电二极管U2的VCC端和音频功放器U3的VCC端，所述稳压芯片U4的负输出端连接光电二极管U2的GND端和音频功放器U3的GND端；所述光电二极管U2的AO端连接音频功放器U3的IN端；所述音频功放器U3的OUT端连接音视频播放设备。

本实施例中，所述稳压芯片U4的型号为LM2596S，将输入电压进行降压稳压处理后输出至解调模块21和功放模块22，为其供电，所述光电二极管U2优选为PIN光电二极管U2，实现将光信号转换为电信号，所述音频功放器U3可选用信号为LM386的集成音频功放器U3，其输出端可连接LAB喇叭或者耳机插座，从而通过耳机或者喇叭播放还原后的讲解语音信号，实现了光信号到语音信号的还原过程，通过白光LED可见光进行通信，操作方便、性价比高、体积小、成本低，不需要昂贵的射频单元，且可以稳定的实现音频信号短距离无失真的通信，完全满足音频信号的有效通信，在参观者使用耳机收听时，有效降低了会展场馆内的噪音，给参观者提供更加舒适的环境。

综上所述，本实用新型提供的基于白光LED可见光通信的会展语音讲解装置包括发射端和接收端，其中，所述发射端包括恒流驱动模块、LED光源模块和调制模块，所述接收端包括解调模块和功放模块；由恒流驱动模块输出稳定的直流电源至LED光源模块，调制模块将待传输的电信号调制输出至LED光源模块，由LED光源模块发出带调制信号的可见光信号至解调模块，解调模块对所述可见光信号进行解调处理后将其还原为所述电信号，并输出至功放模块，由功放模块对所述电信号进行放大后输出语音信号至音视频播放设备，将待传输的电信号调制到LED光源上输出光信号，在接收端将光信号还原为电信号后进行放大输出，利用各展品照明的LED灯光进行通信，LED灯光即作为照明光源，又作为通信媒介，实现了将展品的讲解播音信号点对点的广播给各个参观者收听，当参观者采用耳机收听讲解播音时，可以实现参观者间静音无干扰的获取各自需要展品的讲解播音，保持展馆一个安静的环境。

可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种基于白光LED可见光通信的会展语音讲解装置，包括发射端和接收端，其特征在于，所述发射端包括恒流驱动模块、LED光源模块和调制模块，所述接收端包括解调模块和功放模块；由恒流驱动模块输出稳定的直流电源至LED光源模块，调制模块将待传输的电信号调制输出至LED光源模块，由LED光源模块发出带调制信号的可见光信号至解调模块，解调模块对所述可见光信号进行解调处理后将其还原为所述电信号，并输出至功放模块，由功放模块对所述电信号进行放大后输出语音信号至音视频播放设备。

2.根据权利要求1所述的基于白光LED可见光通信的会展语音讲解装置，其特征在于，所述LED光源模块包括白光LED、用于连接恒流驱动模块的直流源输入接口、以及用于对输入至白光LED的直流电源进行滤波的第一滤波单元，所述直流源输入接口连接恒流驱动模块、还通过第一滤波单元连接所述白光LED的正极，所述白光LED的负极接地。

3.根据权利要求2所述的基于白光LED可见光通信的会展语音讲解装置，其特征在于，所述调制模块包括信号源单元、调制放大单元、第二滤波单元和第三滤波单元，由信号源单元将待传输的电信号输出至调制放大单元，由第二滤波单元和第三滤波单元分别对输入至调制放大单元的第一电源和第二电源进行滤波处理，由调制放大单元对所述电信号进行放大及调制处理后输出至白光LED。

4.根据权利要求1所述的基于白光LED可见光通信的会展语音讲解装置，其特征在于，所述恒流驱动模块包括用于连接LED光源模块的直流源输出接口、电源接口、恒流源芯片、第一电阻、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第一电感和稳压二极管；所述恒流源芯片的第1端连接第一电感的一端和稳压二极管的正极，所述第一电感的另一端连接直流源输出接口的第2端和第一电容的一端；所述稳压二极管的负极连接所述第一电容的另一端、第二电容的一端、电源接口的第2端和恒流源芯片的第4端；所述第一电阻的一端连接恒流源芯片的第3端和直流源输出接口的第1端，所述第一电阻的另一端连接恒流源芯片的第4端；所述第二电容的另一端接地；所述电源接口的第1端接地；所述恒流源芯片的第5端通过第三电容连接恒流源芯片的第2端、第四电容的一端和地，所述第四电容的另一端连接恒流源芯片的第7端。

5.根据权利要求2所述的基于白光LED可见光通信的会展语音讲解装置，其特征在于，所述第一滤波单元包括第二电阻、第五电容、第二电感和第三电感；所述直流源输入接口的第1端连接第二电阻的一端和第二电感的一端，所述第二电阻的另一端连接直流源输入接口的第2端和地；所述第二电感的另一端通过第五电容接地、还通过第三电容连接白光LED的正极和调制模块。

6.根据权利要求3所述的基于白光LED可见光通信的会展语音讲解装置，其特征在于，所述信号源单元包括用于输入电信号的信号源接口和第三电阻；所述调制放大单元包括运算放大器、第四电阻、第五电阻和第六电容；所述第二滤波单元包括第七电容和第八电容；所述第三滤波单元包括第九电容和第十电容；所述信号源接口的第1端连接第三电阻的一端和地，所述第三电阻的另一端连接信号源接口的第2端和运算放大器的第3端；所述第四电阻的一端连接运算放大器的第2端、还通过第五电阻连接第六电容的一端和运算放大器的第6端，所述第四电阻的另一端接地；所述第六电容的另一端连接所述白光LED的正极；所述第七电容的一端连接第一电源、第八电容的一端和运算放大器的第7端，所述第七电容的另一端和第八电容的另一端均接地；所述第九电容的一端连接第二电源、第十电容的一端和运算放大器的第4端，所述第九电容的另一端和第十电容的另一端均接地。

7.根据权利要求1所述的基于白光LED可见光通信的会展语音讲解装置，其特征在于，所述接收端还包括用于为解调模块和功放模块提供驱动电源的降压模块，所述解调模块包括光电二极管，所述功放模块包括音频功放器，所述降压模块包括稳压芯片；所述稳压芯片的正输入端连接VCC电源端，所述稳压芯片的负输入端接地，所述稳压芯片的正输出端连接光电二极管的VCC端和音频功放器的VCC端，所述稳压芯片的负输出端连接光电二极管的GND端和音频功放器的GND端；所述光电二极管的AO端连接音频功放器的IN端；所述音频功放器的OUT端连接音视频播放设备。

8.根据权利要求4所述的基于白光LED可见光通信的会展语音讲解装置，其特征在于，所述恒流源芯片的型号为SD42522。

9.根据权利要求6所述的基于白光LED可见光通信的会展语音讲解装置，其特征在于，所述运算放大器的型号为THS3001。

10.根据权利要求7所述的基于白光LED可见光通信的会展语音讲解装置，其特征在于，所述稳压芯片的型号为LM2596S。