[发明专利]一种基于低压电力线的可见光通信载波装置及工作方法

说明书

本发明提供一种基于低压电力线的可见光通信载波装置及工作方法，该装置包括：用于数据转发的低压电力线载波通信模块、用于控制可见光通信系统中LED灯闪烁频率的LED驱动电路以及分别与低压电力线载波通信模块和驱动电路相连的微处理器，低压电力线载波通信模块对经由低压电力线传输的信号进行解调并将解调后的信号传输至微处理器，微处理器对解调后的信号进行处理以控制LED驱动电路的电平输出，从而控制LED灯闪烁频率。本发明利用现有的低压电力线对可见光通信系统中控制信号进行传输，在不需要另外架设通道的情况下便能实现长距离的信号传输，且保密性好，具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明涉及低压电力线载波通信领域和可见光通信领域，尤其涉及一种基于低压电力线的可见光通信载波装置及工作方法。

背景技术

电力线载波通信是利用电力线作为信息传输媒介进行数据高速传输的一种特殊通信方式。其最大的特点在于利用现有的电力线进行数据传输，因而不需要重新假设网络。而近年来随着低压电力线载波芯片的不断发展和家庭智能系统话题的兴起，这一通信技术正得到越来越多的重视。

近年来，半导体发光器件LED得到了快速的发展。这一新型照明方式具有调制性能好、响应灵敏度高、无电磁干扰等优势，可将信号以人眼无法识别的高频进行传输，可以低成本实现高带宽且高速率的无线通信，因而催生出了可见光通信这一集照明和通信功能于一身的全新通信方式。

目前，在可见光通信技术领域中，如何高效地把数据传输到可见光通信系统的发送端是影响该技术大规模应用的一个难题。在现有技术中，一般通过利用WIFI技术或蓝牙技术将数据传输到可见光通信系统的发送端，这些方法都需要加装额外的硬件设备，而且传输距离短，穿透能力弱，能应用的环境有限。

因此，亟待提出一种新的用于可见光通信系统的通信载波装置及工作方法，以实现数据的长距离高效传输。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中的上述缺陷，提供一种基于低压电力线的可见光通信载波装置及工作方法。

本发明的第一个目的通过以下技术方案实现：

一种基于低压电力线的可见光通信载波装置，所述的可见光通信载波装置包括：用于数据转发的低压电力线载波通信模块、用于控制可见光通信系统中LED灯闪烁频率的LED驱动电路以及分别与低压电力线载波通信模块和驱动电路相连的微处理器，

其中，所述的低压电力线载波通信模块对经由低压电力线传输的信号进行解调并将解调后的信号传输至所述的微处理器，所述的微处理器对解调后的信号进行处理以控制所述的LED驱动电路的电平输出，从而通过所述的LED驱动电路驱动LED灯以不同的频率闪烁。

进一步地，所述的低压电力线载波通信模块包括电力线载波芯片和电力线接口电路；

所述的电力线载波芯片采用SC1128芯片，该芯片是针对电力线通信载波技术而研制的，具有扩频调制/解调器电路，内置扩频/解扩、调制/解调以及与单片机串口通信等功能；

所述的电力线接口电路包括耦合电路、带通滤波器和前级放大器，所述的耦合电路将低压电力线上的信号耦合到带通滤波器上，所述的带通滤波器对信号进行滤波，并通过所述的前级放大器对滤波后信号进行放大，再送入所述的电力线载波芯片进行运算处理。

进一步地，所述的微处理器采用工业级微处理器STM32F103，该芯片是意法半导体(ST)公司出品，其内核是Cortex-M3；

所述的微处理器用于接收低压电力线载波通信模块发送的已解调信号，再对已解调信号进行处理后经微处理器输出端对LED驱动电路进行控制。

进一步地，所述的LED驱动电路包括稳压管、限流电阻、用作开关的N沟道MOS管、LED灯、限流电阻、保护二极管、电源和两个滤波电容，