專利名稱：光信號(hào)發(fā)射終端的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種信號(hào)發(fā)射終端，尤其涉及一種基于可見(jiàn)光的光信號(hào)發(fā)射終端。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)LED的亮度調(diào)節(jié)基本都是使用PWM (脈沖寬度調(diào)制)調(diào)光。這種調(diào)光由于PWM上并沒(méi)有加載數(shù)字信號(hào)，所以對(duì)輸出的波形沒(méi)有要求。現(xiàn)有的PWM調(diào)光手段一般有兩種一種是利用三極管驅(qū)動(dòng)電路進(jìn)行調(diào)光，所述三極管驅(qū)動(dòng)電路通常包括電阻R及三極管VT，發(fā)光二極管LED與所述三極管VT串聯(lián)或并聯(lián)，如圖4及圖5所示。所述三極管驅(qū)動(dòng)電路常用于低功率的發(fā)光二極管驅(qū)動(dòng)。但是由于三極管VT對(duì)信號(hào)的響應(yīng)時(shí)間太慢，對(duì)要求10KHZ及以上的數(shù)字載波信號(hào)會(huì)造成很大的波形失真，以至于在接收端得不到完整的信號(hào)。此外，因?yàn)楣ぷ髟陲柡蛥^(qū)的三極管VT，在BE結(jié)有O. 3V的壓降，這對(duì)于使用單節(jié)鋰電池供電來(lái)說(shuō)，很難使LED的電流達(dá)到要求。另一種是使用專門的驅(qū)動(dòng)IC進(jìn)行調(diào)光。驅(qū)動(dòng)IC分為穩(wěn)壓驅(qū)動(dòng)和升壓驅(qū)動(dòng)，現(xiàn)有專用的LED驅(qū)動(dòng)IC可以提供高達(dá)幾個(gè)安培的大電流，一般用于大功率的LED驅(qū)動(dòng)。而作為便攜式的光信號(hào)發(fā)射終端供電電壓很低(3. 7V)，而白光LED開(kāi)啟電壓較高(3. 0V)，可以考慮使用升壓驅(qū)動(dòng)IC進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，然而，由于受到升壓驅(qū)動(dòng)IC內(nèi)部電路的開(kāi)關(guān)電源的頻率特性的限制，無(wú)法滿足在所需的頻率要求下輸出完整波形，而且成本高。因此，如何保證所加載的數(shù)字脈沖信號(hào)在LED發(fā)射出來(lái)還能保持一定的完整性已成為亟待解決的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種光信號(hào)發(fā)射終端，其不僅可保證所加載的數(shù)字脈沖信號(hào)在發(fā)光單元發(fā)射出來(lái)，而且還能保持信號(hào)的完整性,成本低。本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是，提出一種光信號(hào)發(fā)射終端，其包括 微處理器單元、驅(qū)動(dòng)單元及發(fā)光單元，所述微處理器單元用于控制所述驅(qū)動(dòng)單元，使所述驅(qū)動(dòng)單元驅(qū)動(dòng)所述發(fā)光單元進(jìn)行快速閃滅；所述驅(qū)動(dòng)單元包括相互電連接的前級(jí)放大器及后級(jí)放大器，所述前級(jí)放大器用于放大電壓，所述后級(jí)放大器用于放大電流。進(jìn)一步地，所述前級(jí)放大器的一輸入端電連接有第一電阻，所述第一電阻的另一端接地；所述前級(jí)放大器的另一輸入端電連接有第二電阻，所述第二電阻的另一端與所述前級(jí)放大器的輸出端相連。進(jìn)一步地，所述發(fā)光單元串聯(lián)有限流電阻。進(jìn)一步地，所述限流電阻的阻值是10歐。進(jìn)一步地，所述發(fā)光單元的一端連接有穩(wěn)壓二極管，所述穩(wěn)壓二極管的另一端接地。進(jìn)一步地，所述發(fā)光單元是用于發(fā)射可見(jiàn)光的發(fā)光二極管。
進(jìn)一步地，所述發(fā)光二極管的入射角度小于或等于30°。進(jìn)一步地，所述微處理器單元包括微處理器及與所述微處理器電連接的晶體振蕩器，所述晶體振蕩器的頻率是22. 1184MHZ。進(jìn)一步地，所述晶體振蕩器的兩端均電連接有匹配電容。進(jìn)一步地，所述匹配電容的容量是22PF。綜上所述，本發(fā)明光信號(hào)發(fā)射終端的所述驅(qū)動(dòng)單元通過(guò)設(shè)置有相互電連接的所述前級(jí)放大器及后級(jí)放大器，所述前級(jí)放大器用于放大電壓，所述后級(jí)放大器用于放大電流，通過(guò)前、后級(jí)放大器之間的巧妙配合，因而不僅可保證所加載的數(shù)字脈沖信號(hào)在發(fā)光單元發(fā)射出來(lái)，而且還能保持信號(hào)的完整性，與現(xiàn)有的大功率驅(qū)動(dòng)IC相比，本發(fā)明的所述驅(qū)動(dòng)單元成本低。


圖I是本發(fā)明光信號(hào)發(fā)射終端為光子鑰匙時(shí)的原理圖。圖2是本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)單元與發(fā)光單元配合時(shí)的電路圖。圖3是本發(fā)明與光控門鎖配合時(shí)的原理框圖。圖4及圖5是現(xiàn)有的LED發(fā)光器件所使用的三極管驅(qū)動(dòng)電路的電路圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的描述請(qǐng)參閱圖1，其是本發(fā)明光信號(hào)發(fā)射終端為光子鑰匙時(shí)的原理圖。所述光子鑰匙100包括USB接口單元I、充電電路單元2、充電電池3、放電電路單元4、微處理器單元5、驅(qū)動(dòng)單元6及發(fā)光單元7，所述USB接口單元I用于獲取USB主機(jī)的電能，所述USB接口單元I的USB接口(圖中未示)可直接與USB主機(jī)連接或通過(guò)數(shù)據(jù)線與USB主機(jī)連接，所述USB主機(jī)可以是臺(tái)式電腦或筆記本電腦等具有USB接口的電子設(shè)備。所述充電電路單元2用于監(jiān)控所述USB接口及對(duì)所述充電電池3進(jìn)行充放電管理。所述放電電路單元4用于將USB接口的電能或所述充電電池3的電能傳送給所述微處理器單元5及驅(qū)動(dòng)單元6。通過(guò)設(shè)置所述USB接口單元1，因而不僅可便于通過(guò)USB主機(jī)對(duì)所述充電電池3充電，而且可通過(guò)USB主機(jī)直接為本發(fā)明供電，以便不時(shí)之需。所述微處理器單元5用于控制所述驅(qū)動(dòng)單元6，使所述驅(qū)動(dòng)單元6驅(qū)動(dòng)所述發(fā)光單元7進(jìn)行快速閃滅。所述微處理器單元5包括微處理器Ul及與所述微處理器Ul電連接的晶體振蕩器T，所述微處理器Ul連接有用于觸發(fā)微處理器Ul開(kāi)啟的開(kāi)關(guān)按鍵8，所述微處理器Ul內(nèi)燒錄有經(jīng)過(guò)編碼的開(kāi)鎖密碼，所述晶體振蕩器T的頻率是22. 1184MHZ，所述晶體振蕩器T的兩端均電連接有匹配電容(C1，C2)，所述匹配電容(C1，C2)的容量是22PF，從而可很好的保證晶體振蕩器T的諧振頻率和輸出幅度。與頻率為11. 0592MHZ的晶體振蕩器T相比，本發(fā)明使用22. 1184MHZ的晶體振蕩器T，周期響應(yīng)時(shí)間為2. 85ms，而使用頻率為
11.0592MHZ的晶體振蕩器T時(shí)周期響應(yīng)時(shí)間為4ms，因而本發(fā)明在可以承受的功耗范圍內(nèi)，實(shí)現(xiàn)縮短延時(shí)，開(kāi)關(guān)按鍵8—按光子鑰匙100即亮的效果，用戶感覺(jué)不到延時(shí)，極大地提高了用戶體驗(yàn)，即在功耗與用戶體驗(yàn)之間找到一個(gè)平衡點(diǎn)，容易在競(jìng)爭(zhēng)激烈的市場(chǎng)中贏得競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。
請(qǐng)參閱圖2，所述驅(qū)動(dòng)單元6包括相互電連接的前級(jí)放大器61及后級(jí)放大器62，所述前級(jí)放大器61用于放大電壓，所述后級(jí)放大器62用于放大電流。在本實(shí)施例中，所述前級(jí)放大器61及后級(jí)放大器62分別是型號(hào)為0PA2377的功放內(nèi)的運(yùn)放B及運(yùn)放A，所述前級(jí)放大器61的一輸入端電連接有第一電阻R1，所述第一電阻Rl的另一端接地；所述前級(jí)放大器61的另一輸入端電連接有第二電阻R2，所述第二電阻R2的另一端與所述前級(jí)放大器61的輸出端相連。若所述第一電阻Rl的阻值為R11，所述第二電阻R2的阻值為R22，則所述運(yùn)放B進(jìn)行電壓放大系數(shù)為1+R22/R11，即微處理器Ul輸出的PMW信號(hào)輸入到所述功放的5腳，在所述功放的7腳即可得到1+R22/R11倍的PWM信號(hào)以保證能給發(fā)光單元7提供3. 0-3. 4V電壓。7腳電壓放大輸出到運(yùn)放A進(jìn)行電流驅(qū)動(dòng)保證發(fā)光單元7具有足夠的電流。所述功放的8腳電連接至所述充電電池3。所述后級(jí)放大器62的一輸入端及輸出端均與所述發(fā)光單元7電連接，所述發(fā)光單元7串聯(lián)有限流電阻R3。此外，所述發(fā)光單元7的與所述限流電阻R3相連的一端連接有穩(wěn)壓二極管D2，所述穩(wěn)壓二極管D2的另一端接地。通過(guò)設(shè)置所述穩(wěn)壓二極管D2，因而當(dāng)電流 過(guò)大時(shí)可通過(guò)所述穩(wěn)壓二極管D2分流，實(shí)現(xiàn)發(fā)光單元7電流穩(wěn)定。在本實(shí)施例中，所述發(fā)光單元7是用于發(fā)射可見(jiàn)光的發(fā)光二極管Dl，所述發(fā)光二極管Dl的入射角度小于或等于30°，因而可保證亮度；所述限流電阻的阻值是10歐。下表為限流電阻Rl分別為15歐、12歐、10歐時(shí)的工作電流及開(kāi)鎖距離
權(quán)利要求
1.一種光信號(hào)發(fā)射終端，其用于發(fā)射含有信息的光信號(hào)，其特征在于所述光信號(hào)發(fā)射終端包括微處理器單元、驅(qū)動(dòng)單元及發(fā)光單元，所述微處理器單元用于控制所述驅(qū)動(dòng)單元，使所述驅(qū)動(dòng)單元驅(qū)動(dòng)所述發(fā)光單元進(jìn)行快速閃滅；所述驅(qū)動(dòng)單元包括相互電連接的前級(jí)放大器及后級(jí)放大器，所述前級(jí)放大器用于放大電壓，所述后級(jí)放大器用于放大電流。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的光信號(hào)發(fā)射終端，其特征在于所述前級(jí)放大器的一輸入端電連接有第一電阻，所述第一電阻的另一端接地；所述前級(jí)放大器的另一輸入端電連接有第二電阻，所述第二電阻的另一端與所述前級(jí)放大器的輸出端相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的光信號(hào)發(fā)射終端，其特征在于所述發(fā)光單元串聯(lián)有限流電阻。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光信號(hào)發(fā)射終端，其特征在于所述限流電阻的阻值是10 歐。
5.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的光信號(hào)發(fā)射終端，其特征在于所述發(fā)光單元的一端連接有穩(wěn)壓二極管，所述穩(wěn)壓二極管的另一端接地。
6.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的光信號(hào)發(fā)射終端，其特征在于所述發(fā)光單元是用于發(fā)射可見(jiàn)光的發(fā)光二極管。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的光信號(hào)發(fā)射終端，其特征在于所述發(fā)光二極管的入射角度小于或等于30°。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光信號(hào)發(fā)射終端，其特征在于所述微處理器單元包括微處理器及與所述微處理器電連接的晶體振蕩器，所述晶體振蕩器的頻率是22. 1184MHZ。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的光信號(hào)發(fā)射終端，其特征在于所述晶體振蕩器的兩端均電連接有匹配電容。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的光信號(hào)發(fā)射終端，其特征在于所述匹配電容的容量是.22PF。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種光信號(hào)發(fā)射終端，其用于發(fā)射含有信息的光信號(hào)。所述光信號(hào)發(fā)射終端包括微處理器單元、驅(qū)動(dòng)單元及發(fā)光單元，所述微處理器單元用于控制所述驅(qū)動(dòng)單元，使所述驅(qū)動(dòng)單元驅(qū)動(dòng)所述發(fā)光單元進(jìn)行快速閃滅。所述驅(qū)動(dòng)單元包括相互電連接的前級(jí)放大器及后級(jí)放大器，所述前級(jí)放大器用于放大電壓，所述后級(jí)放大器用于放大電流。本發(fā)明的所述驅(qū)動(dòng)單元通過(guò)設(shè)置有相互電連接的所述前級(jí)放大器及后級(jí)放大器，所述前級(jí)放大器用于放大電壓，所述后級(jí)放大器用于放大電流，通過(guò)前、后級(jí)放大器之間的巧妙配合，因而不僅可保證所加載的數(shù)字脈沖信號(hào)在發(fā)光單元發(fā)射出來(lái)，而且還能保持信號(hào)的完整性，與現(xiàn)有的大功率驅(qū)動(dòng)IC相比，本發(fā)明的所述驅(qū)動(dòng)單元成本低。
文檔編號(hào)H04B10/155GK102723997SQ20121017389
公開(kāi)日2012年10月10日 申請(qǐng)日期2012年5月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月30日
發(fā)明者劉敏, 劉若鵬, 欒琳, 覃其志 申請(qǐng)人:深圳光啟創(chuàng)新技術(shù)有限公司