CN214626980U - Led快闪通信芯片 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及LED通信技术领域，尤其是指一种LED快闪通信芯片，包括接收单元、发送单元和运算处理单元，所述接收单元为双接收通道，每个接收通道被配置为将LED识别设备采集的快闪信息传送至运算处理单元；所述发送单元为双发射通道，每个发射通道包括用于给外置LED供电产生快闪LED的驱动器。无论是发射端还是接收端均可以采用该芯片进行发射和接受，大大简化了LED通信的设备投入和制造成本，采用集成芯片的方式有效提高LED通信设备的可靠性和稳定性，实用性强。

Description

LED快闪通信芯片

技术领域

本实用新型涉及LED 通信技术领域，尤其是指一种LED 快闪通信芯片。

背景技术

近年来，随着电子科技的高速发展，智能设备的用户总数和普及率逐年大幅度增加，随之增长的是人们对高速宽带多媒体通信的需求。此时传统射频通信出现频谱资源紧张的态势，加之电磁辐射干扰等因素的局限,以及人们日益重视辐射对身体健康的影响，促使产生了一种能够拓宽频谱的资源，通过绿色节能的LED灯为传输基站的通信方式LED 通信。

相比于传统射频识别技术，LED 技术有以下优点：(1)所使用的都是生活中常见的LED灯，不产生电磁辐射，无电磁污染；(2)目前无线射频频谱资源紧张，无线通信频段需要授权分配，而LED 频段传输却无此限制；(3)LED 传输信道没有电磁干扰，传输信道设计上相对简单；(4)由于光沿直线传输的特性，不会像传统无线通信传输那样被截获和破译，信息安全性高。

对LED 通信中接收机的研究在近两年来刚刚兴起，但由于接收器件特性差异较大，系统整体结构所含模块较多，之间相互影响较为复杂，现有的研究主要是基于其可行性方面的研究，接收机搭建所用的也都是商用分立器件以实现功能，鲜少有集成设计的光接收机模拟芯片。因此，设计用于LED 通信系统的整体独立接收机专用集成电路处于创新研发阶段，该方面还鲜有报道。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种可以利用LED 进行信号传输的LED 快闪通信芯片，无论是发射端还是接收端均可以采用该芯片进行发射和接受，大大简化了LED通信的设备投入和制造成本，采用集成芯片的方式有效提高LED 通信设备的可靠性和稳定性，实用性强。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：一种LED 快闪通信芯片，包括接收单元、发送单元和运算处理单元，其特征在于：所述接收单元为双接收通道，每个接收通道被配置为将LED 识别设备采集的快闪信息传送至运算处理单元；所述发送单元为双发射通道，每个发射通道包括用于给外置LED灯珠供电产生快闪LED 的驱动器。

优选的，所述接收通道中，由光电二极管接收快闪光信号得到电流信号，再将电流信号转换成电压信号，最后将电压信号放大到限幅信号输送至中心处理电路并转换成数字信号，完成快闪光信号的接收。

优选的，所述发射通道中，由中心处理电路将数字信号转换成电信号并进行幅度调整和缓冲处理，并经过可调电压源转成给外置LED灯珠供电的直流偏置电压。

优选的，所述驱动器内置连接有快闪LED灯珠。

优选的，所述接收通道包括可编程TIA增益。

优选的，所述发射通道还包括与驱动器电连接的源极跟随器。

优选的，所述发射通道还包括可调电压源。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型提供了一种LED 快闪通信芯片，本实用新型中的芯片可通过标准I²C（Inter-Integrated Circuit）接口配置，以适应在不同的模式下工作。具有以下技术效果：最高通道速率可达400Mbps，利用TIA（Trans-impedanceAmplifier）直流增益能有效增强接收信号的放大倍数，内置RSSI（Receive SignalStrength Indication）用于为显示部件提供接收的信号强度信号，所述接收通道包括可编程TIA增益，能将降低噪声，并保持高带宽和高精度的优势，通信准确性更高。发送端驱动器可为外部LED灯珠提供功率驱动，适用于外接LED的实用场景。

附图说明

图1为本实用新型LED 快闪通信芯片中接收通道的工作流程示意图。

图2为本实用新型LED 快闪通信芯片中发射通道的工作流程示意图。

图3为本实用新型LED 快闪通信芯片的内部结构框图。

图4为本实用新型LED 快闪通信芯片中发射通道的电路原理示意图。

图5为本实用新型LED 快闪通信芯片中接收通道的电路原理示意图。

图6为本实用新型LED 快闪通信芯片中可调电压源的电路原理示意图。

图7为本实用新型LED 快闪通信芯片的管脚排布示意图。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例对本实用新型作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本实用新型的限定。

如图1至图7所示，一种LED 快闪通信芯片，包括接收单元、发送单元和运算处理单元，所述接收单元为双接收通道，每个接收通道被配置为将LED 识别设备采集的快闪信息传送至运算处理单元；所述发送单元为双发射通道，每个发射通道包括用于给外置LED灯珠供电产生快闪LED 的驱动器。

所述接收通道中，由光电二极管接收快闪光信号得到电流信号，再将电流信号转换成电压信号，最后将电压信号放大到限幅信号输送至中心处理电路并转换成数字信号，完成快闪光信号的接收。所述发射通道中，由中心处理电路将数字信号转换成电信号并进行幅度调整和缓冲处理，并经过可调电压源转成给外置LED灯珠供电的直流偏置电压。

本实用新型所述的芯片可通过标准I²C（Inter-Integrated Circuit）接口配置，以适应在不同的模式下工作。具有以下技术效果：最高通道速率可达400Mbps，利用TIA（Trans-impedance Amplifier）直流增益能有效增强接收信号的放大倍数，内置RSSI（Receive Signal Strength Indication）用于为显示部件提供接收的信号强度信号，所述接收通道包括可编程TIA增益，能将降低噪声，并保持高带宽和高精度的优势，通信准确性更高。发送端驱动器可为外部LED提供功率驱动，适用于外接LED的实用场景。

需要补充说明的是，所述驱动器还可以内置连接快闪LED灯珠，将通信芯片与LED进一步集成，为LED 通信降低组装难度，推广普及更容易。

本实施例中，所述发射通道还包括与驱动器电连接的源极跟随器，源极跟随器，是场效应管用作阻抗变换和电压跟随的电路。

本实施例中，所述发射通道还包括可调电压源。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，对于方位词，如有术语“中心”，“横向(X)”、“纵向(Y)”、“竖向(Z)”“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示方位和位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于叙述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定方位构造和操作，不能理解为限制本实用新型的具体保护范围。

此外，如有术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”特征可以明示或者隐含包括一个或者多个该特征，在本实用新型描述中，“数个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除另有明确规定和限定，如有术语“组装”、“相连”、“连接”术语应作广义去理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；也可以是机械连接；可以是直接相连，也可以是通过中间媒介相连，可以是两个元件内部相连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述的术语在本实用新型中的具体含义。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的若干实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (7)

1.LED 快闪通信芯片，包括接收单元、发送单元和运算处理单元，其特征在于：所述接收单元为双接收通道，每个接收通道被配置为将LED 识别设备采集的快闪信息传送至运算处理单元；所述发送单元为双发射通道，每个发射通道包括用于给外置LED灯珠供电产生快闪光信号的驱动器。

2.根据权利要求1所述的LED 快闪通信芯片，其特征在于：所述接收通道中，由光电二极管接收快闪光信号得到电流信号，再将电流信号转换成电压信号，最后将电压信号放大到限幅信号输送至中心处理电路并转换成数字信号，完成快闪光信号的接收。

3.根据权利要求1所述的LED 快闪通信芯片，其特征在于：所述发射通道中，由中心处理电路将数字信号转换成电信号并进行幅度调整和缓冲处理，并经过可调电压源转成给外置LED灯珠供电的直流偏置电压。

4.根据权利要求1所述的LED 快闪通信芯片，其特征在于：所述驱动器内置连接有快闪LED灯珠。

5.根据权利要求1所述的LED 快闪通信芯片，其特征在于：所述接收通道包括可编程TIA增益。

6.根据权利要求1所述的LED 快闪通信芯片，其特征在于：所述发射通道还包括与驱动器电连接的源极跟随器。

7.根据权利要求1所述的LED 快闪通信芯片，其特征在于：所述发射通道还包括可调电压源。

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