本实用新型属于智能仪器和电子通信领域，尤其涉及一种基于led的水下光电通信系统。
背景技术：
水下的无线通信方式分为水下声通信，水下电磁波通信。在水下使用声学技术进行通信一直是这几十年科学家们所主攻的技术方向，但是它通常需要高功率，高成本，和相对较大的设备体积，而且还只能提供较低的数据传输速率。
技术实现要素：
实用新型的目的：为解决现有技术设备的成本高、功率高、体积大等问题，本实用新型提供一种基于led的水下光电通信系统。
技术方案：本实用新型提供一种基于led的水下光电通信系统，该系统包括：发送模块和接收模块；所述发送模块发出通信信号，并将通信信号通过海水信道传送至接收模块；所述发送模块包括：第一微控制器、第一编解码芯片、运放电路、光源模块、第一光学系统；所述接收模块包括：第二微控制器、第二编解码芯片、第二光学系统、探测器、滤波放大电路；所述第一微控制器发出通信信号，并将该通信信号传送至第一编解码芯片，第一编解码芯片对通信信号进行编码，并将编码后的信号传送至运放电路，所述运放电路对收到的信号进行放大，从而生成已调信号，并将已调信号传送至光源模块；所述光源模块将收到的信号转换为光信号，并将该光信号传送至第一光学系统，所述第一光学系统对光信号进行汇聚，并将汇聚后的光信号通过海水信道传送至第二光学系统，所述第二光学系统将收到的光信号汇聚到探测器上，探测器将收到的光信号转换为电信号并将电信号传送至滤波放大电路；所述滤波放大电路对收到的电信号进行滤波放大后传送至第二编解码芯片；所述第二编解码芯片对收到的信号进行解码，从而恢复第一微控制器发出的通信信号，并将解码后的信号传送至第二微控制器。
进一步的，所述探测器为光电二极管。
进一步的，所述第一、二光学系统包括：圆筒、圆环和凸透镜；所述圆筒的一端安装凸透镜用于接收光信号，所述凸透镜的直径与圆筒的直径一致；所述圆筒的另外一端安装圆环，所述圆环的内圆的中心点与凸透镜的焦点相对应；所述圆环和圆筒均采用不透光材料，所述圆环的内圆的面积大于光电二极管的感光面积。
进一步的，所述光源模块为绿色或蓝色的高光led。
进一步的，所述第一、二微控制器均采用stm32f407vet6芯片。
进一步的，所述第一、二编解码芯片均采用mcp2150芯片。
有益效果：本实用新型的水下光电通信系统为水下高速通信而设计。整个系统体积小、成本低、功耗低、带宽大速率高、设计简单，它是解决水下机器人推进器与水下机器人推进器、海洋监测基站之间进行通信的有效方式。
附图说明
图1是本实施例的整体的结构示意图；
图2是本实施例的光学系统结构示意图。
附图说明：1、圆环；2、圆筒；3、凸透镜。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
如图1所示，本实施例包括发送模块和接收模块；所述发送模块发出通信信号，并将通信信号通过海水信道传送至接收模块；所述发送模块包括：第一微控制器、第一编解码芯片、运放电路、光源模块、第一光学系统；所述接收模块包括：第二微控制器、第二编解码芯片、第二光学系统、探测器、滤波放大电路。
所述第一、二微控制器均包括stm32f407vet6芯片。
所述第一、二编解码芯片均采用mcp2150。
所述光源模块包括蓝色或绿色高光led。
所述探测器为光电二极管。
所述第一、二光学系统如图2所示，包括：圆筒2、圆环1和凸透镜3；所述圆筒的一端安装凸透镜用于接收光信号，所述凸透镜的直径与圆筒的直径一致；所述圆筒的另外一端安装圆环，所述圆环的内圆的中心点与凸透镜的焦点相对应；所述圆环和圆筒均采用不透光材料，所述圆环的内圆的面积大于光电二极管的感光面积。
当两个系统进行通信时，第一微控制器发出的通信信号经过第一编解码芯片编码后传送至运放电路，所述运放电路对收到的信号进行调制(放大)，生成已调信号，所述已调信号加载到光源模块上，由led将电信号转化为光信号，所述光信号经第一光学系统汇聚，所述第一光学系统将汇聚后的光信号发送到海水信道中。光信号通过海水信道到达接收模块，由接收模块的第二光学系统将入射的光信号汇聚到探测器上，探测器将收到的光信号转换成电信号，并将电信号传送至滤波放大器中，对电信号进行滤波放大，第二编解码芯片将滤波放大后的电信号进行解码，从而恢复出原始数据，最终生成解调信号，并将解调信号传送至第二微控制器，第二微控制器将最终的解调信号传送至系统的显示屏中显示。
本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。
1.一种基于led的水下光电通信系统，其特征在于，包括：发送模块和接收模块；所述发送模块发出通信信号，并将通信信号通过海水信道传送至接收模块；所述发送模块包括：第一微控制器、第一编解码芯片、运放电路、光源模块、第一光学系统；所述接收模块包括：第二微控制器、第二编解码芯片、第二光学系统、探测器、滤波放大电路；所述第一微控制器发出通信信号，并将该通信信号传送至第一编解码芯片，第一编解码芯片对通信信号进行编码，并将编码后的信号传送至运放电路，所述运放电路对收到的信号进行放大，从而生成已调信号，并将已调信号传送至光源模块；所述光源模块将收到的信号转换为光信号，并将该光信号传送至第一光学系统，所述第一光学系统对光信号进行汇聚，并将汇聚后的光信号通过海水信道传送至第二光学系统，所述第二光学系统将收到的光信号汇聚到探测器上，探测器将收到的光信号转换为电信号并将电信号传送至滤波放大电路；所述滤波放大电路对收到的电信号进行滤波放大后传送至第二编解码芯片；所述第二编解码芯片对收到的信号进行解码，从而恢复第一微控制器发出的通信信号，并将解码后的信号传送至第二微控制器。
2.根据权利要求1所述的一种基于led的水下光电通信系统，其特征在于，所述探测器为光电二极管。
3.根据权利要求2所述的一种基于led的水下光电通信系统，其特征在于，所述第一、二光学系统均包括：圆筒、圆环和凸透镜；所述圆筒的一端安装凸透镜用于接收光信号，所述凸透镜的直径与圆筒的直径一致；所述圆筒的另外一端安装圆环，所述圆环的内圆的圆心与凸透镜的焦点相对应；所述圆环和圆筒均采用不透光材料，所述圆环的内圆的面积大于光电二极管的感光面积。
4.根据权利要求1所述的一种基于led的水下光电通信系统，其特征在于，所述光源模块为绿色或蓝色的高光led。
5.根据权利要求1所述的一种基于led的水下光电通信系统，其特征在于，所述第一、二微控制器均采用stm32f407vet6芯片。
6.根据权利要求1所述的一种基于led的水下光电通信系统，其特征在于，所述第一、二编解码芯片均采用mcp2150芯片。
技术总结