CN209765785U - 一种激光通信教学演示装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种激光通信教学演示装置，包括模拟信号演示模块，所述模拟信号演示模块包括用以将模拟信号转换成光信号并发出的模拟信号发射电路、用以接收由模拟信号发射电路发出的光信号的模拟信号接收电路，所述模拟信号发射电路包括用以接收模拟信号的模拟信号接收端口和发光模块，所述模拟信号接收电路包括用以感受发光模块发出的光的强弱的光敏二极管以及与光敏二极管电连接的扬声器输出端口，在扬声器输出端口设置有扬声器。该演示装置能够直观地演示通过光作为开关或者传递信号的情况。
Description
技术领域
本实用新型涉及教学用具，尤其涉及一种激光通信教学演示装置。
背景技术
中学物理中讲述有通过光作为开关或者传递信号，例如光感应开关、光纤等。但是在教学时，由于缺少相应的教学演示装置，学生很难亲身感受到如何通过光来实现相应的控制。
实用新型内容
本实用新型的主要目的在于提供一种激光通信教学演示装置，该装置能够演示如何通过光来实现信号的传递。
为达到以上目的，本实用新型采用的技术方案为：一种激光通信教学演示装置，包括模拟信号演示模块，所述模拟信号演示模块包括用以将模拟信号转换成光信号并发出的模拟信号发射电路、用以接收由模拟信号发射电路发出的光信号的模拟信号接收电路，所述模拟信号发射电路包括用以接收模拟信号的模拟信号接收端口和发光模块，所述模拟信号接收电路包括用以感受发光模块发出的光的强弱的光敏二极管以及与光敏二极管电连接的扬声器输出端口，在扬声器输出端口设置有扬声器。
优选地，所述发光模块为激光二极管。
优选地，在光敏二极管与扬声器输出端口之间设置有功率放大器。
优选地，还包括数字信号演示模块，所述数字信号演示模块包括用以产生数字信号并发出数字信号的数字信号发射电路和用以接收数字信号发射电路发出的数字信号的数字信号接收电路，所述数字信号发射电路包括控制器以及与控制器电连接的串口数据接头和激光二极管，所述数字信号接收电路包括与所述控制器电连接的数字信号接收头，所述数字信号接收头能够接收激光二极管发出的信号。
优选地，所述数字信号接收电路还包括与控制器电连接的LCD液晶屏，当控制器检测数字信号接收头接收到信号之后，控制器控制LCD液晶屏显示相应的内容。
优选地，所述数字信号接收电路还包括与控制器电连接的LED电路，在 LED电路上设置有LED发光二极管，当控制器测数字信号接收头接收到信号之后，控制器控制LED发光二极管亮起。
优选地，所述数字信号接收电路还包括与控制器电连接的蜂鸣器电路，所述蜂鸣器电路上设置有至少一个蜂鸣器，当控制器测数字信号接收头接收到信号之后，控制器控制蜂鸣器发声。
优选地，所述数字信号演示模块还包括用以切换控制器不同输出模式的多个按键。
与现有技术相比，该实用新型具有以下有益效果：
该演示装置能够直观地演示出光作为开关或者传动信号的情况，在教学时，有助于理解光如何作为开关或者如何传递数据。
附图说明
图1是本实用新型的模拟信号发射电路图；
图2是本实用新型的模拟信号接收电路图；
图3是本实用新型的控制器的结构图；
图4是本实用新型的串口数据接头；
图5是本实用新型的数字发射接头；
图6是本实用新型的数字信号接收头；
图7是本实用新型的LCD液晶屏；
图8是本实用新型的LED电路图；
图9是本实用新型的蜂鸣器电路图；
需要说明的是，在不同电路图中具有相同标号的接线端说明两个接线端是相连的；
需要注意的，在不同的附图中标识有同一标号的端口相互连接。
具体实施方式
以下描述用于揭露本实用新型以使本领域技术人员能够实现本实用新型。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。
如图1-9所示，一种激光通信教学演示装置，包括模拟信号演示模块，所述模拟信号演示模块包括用以将模拟信号转换成光信号并发出的模拟信号发射电路、用以接收由模拟信号发射电路发出的光信号的模拟信号接收电路，所述模拟信号发射电路包括用以接收模拟信号的模拟信号接收端口，优选地，模拟信号接收端口用以接收音频信号，因此，模拟信号接收端口可以为现有技术中与麦克风连接的音频插座，音频信号在麦克风中以电流的形式从模拟信号接收端口进入到模拟信号发射电路，音频信号通过与电容14耦合的三极管Q2后会使三极管Q2的发射极产生随音频信号发生变化的电流，在三极管Q2的发射极通过接口P4连接有激光二极管(未示出，型号为QL63G5SX)，随着电流的变化，激光二极管能够发出随着音频信号变化的激光。
所述模拟信号接收电路2包括用以感受激光二极管发出的激光强弱的光敏二极管D2以及与光敏二极管D2电连接的扬声器输出端口P2(型号为 KF350-2P)，在扬声器输出端口P2上连接有扬声器，当激光强弱发生变化时，扬声器发出不同的声音。优选地，在光敏二极管D2与扬声器输出端口P2之间设置有功率放大器，型号为LM386，通过功率放大器能够激光强弱的微弱变化进行放大进而扬声器能够更加灵敏地反应出音频信号的变化，以便于学生观察变化。
所述装置还包括数字信号演示模块，所述数字信号演示模块包括用以产生数字信号并发出数字信号的数字信号发射电路和用以接收数字信号发射电路发出的数字信号的数字信号接收电路。所述数字信号可以包括文字、数字、符号等。
所述数字信号发射电路包括控制器以及与控制器电连接的串口数据接头 P6(型号为VH3.96)和通过数字信号发射接头P5(型号为KF350-2P)与控制器电连接的激光二极管(未示出，型号为QL63G5SX)，所述串口数据接头P6 用以与电脑等输入设备连接，输入设备能够通过串口数据接头P6向控制器写入数据，控制器对写入的数据进行处理之后通过激光二极管发射出去。所述控制器的型号为STM32f103c8t6，也可以采用现有技术中的其它型号。
所述数字信号接收电路包括与所述控制器电连接的数字信号接收头P1，所述数字信号接收头P1能够接收数字信号发射接头P5发出的信号，当控制器检测到数字信号接收头P1接收到信号之后，控制器做出相应的处理。优选地，所述数字信号接收头P1为激光信号接收管(型号为IS0103)，用以接收激光二极管发出的激光信号。
具体地，所述数字信号接收电路还包括与控制器电连接的LCD液晶屏，当控制器检测数字信号接收头P1接收到信号之后，控制器控制LCD液晶屏显示相应的内容。所述LCD液晶屏采用现有技术。
进一步，所述数字信号接收电路还包括与控制器电连接的LED电路和蜂鸣器电路，在LED电路上设置有LED发光二极管D4和D3，当控制器测数字信号接收头P1接收到信号之后，控制器向LED电路供电，进而使LED发光二极管持续亮起一段时间或者以一定的规律闪烁。学生通过对LCD液晶屏、LED 发光二极管以及蜂鸣器的观察能够对光传递信号有了更加清楚的理解。
蜂鸣器电路上设置有蜂鸣器1和蜂鸣器2，当控制器测数字信号接收头 P1接收到信号之后，控制器控制蜂鸣器持续发声一段时间或者以一定的规律发声。
优选地，所述数字信号接收电路还包括与控制器电连接的三个按键S1、 S2和S2，通过三个按键能够使控制器安装不同的模式输出，具体地，按下按键 S1后控制器向数字信号发射接头P5输出“0”和“1”数据，即按下按键S1后，如果串口数据接头P6没有接收到信号，控制器控制LCD液晶屏显示“0”，否则显示“1”。并且，此时蜂鸣器持续发声一段时间，LED发光二极管此时发光一段时间。
当按下按键S2时，控制器可以将接收的数字信号转换成摩尔斯电码，此时，LED发光二极管按照与数字信号对应的摩尔斯电码进行闪烁。摩尔斯电码属于现有技术，此处不再详述。
当按下按键S3时，控制器可以将接收到数字信号的具体内容在LCD液晶屏显示。
所述装置还包括用以放置电池或者插接外置电源的电源接口，用以为整个装置供电。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型的范围内。本实用新型要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。
Claims (5)
1.一种激光通信教学演示装置，包括模拟信号演示模块，所述模拟信号演示模块包括用以将模拟信号转换成光信号并发出的模拟信号发射电路、用以接收由模拟信号发射电路发出的光信号的模拟信号接收电路，所述模拟信号发射电路包括用以接收模拟信号的模拟信号接收端口和激光二极管，所述模拟信号接收电路包括用以感受激光二极管发出的光的强弱的光敏二极管以及与光敏二极管电连接的扬声器输出端口，在扬声器输出端口设置有扬声器，其特征在于，还包括数字信号演示模块，所述数字信号演示模块包括用以产生数字信号并发出数字信号的数字信号发射电路和用以接收数字信号发射电路发出的数字信号的数字信号接收电路，所述数字信号发射电路包括控制器以及与控制器电连接的激光二极管，所述数字信号接收电路包括与所述控制器电连接的数字信号接收头，所述数字信号接收头能够接收激光二极管发出的信号，所述数字信号接收电路还包括与控制器电连接的LCD液晶屏，当控制器检测数字信号接收头接收到信号之后，控制器控制LCD液晶屏显示相应的内容。
2.根据权利要求1所述的一种激光通信教学演示装置，其特征在于，在光敏二极管与扬声器输出端口之间设置有功率放大器。
3.根据权利要求1所述的一种激光通信教学演示装置，其特征在于，所述数字信号接收电路还包括与控制器电连接的LED电路，在LED电路上设置有LED发光二极管，当控制器测数字信号接收头接收到信号之后，控制器控制LED发光二极管亮起。
4.根据权利要求1所述的一种激光通信教学演示装置，其特征在于，所述数字信号接收电路还包括与控制器电连接的蜂鸣器电路，所述蜂鸣器电路上设置有至少一个蜂鸣器，当控制器测数字信号接收头接收到信号之后，控制器控制蜂鸣器发声。
5.根据权利要求1所述的一种激光通信教学演示装置，其特征在于，所述数字信号演示模块还包括用以切换控制器不同输出模式的多个按键。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113593394A (zh) * | 2021-08-03 | 2021-11-02 | 北京金戈大通通信技术有限公司 | 激光通信实验教学系统 |
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