【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电子电路，具体地涉及一种可见光通讯收发电路。
技术介绍
1、超声波流量计是一种基于超声波传播速度差异来测量流体流量的非接触式仪表，具有高精度、高可靠性和广泛的适用性。目前,超声波流量计在检修时，通常需要另外的移动终端与其进行数据通讯。
2、现有技术中，超声波流量计与其他移动终端的数据通讯手段多种多样，其应用较多的包括有线传输和无线传输两种方式。有线传输是通过数据线将超声波流量计与移动终端连接，实现测量数据、故障日志或检修记录的实时传输，这种方式具有传输稳定、数据安全性高等优点，但受限于传输距离和布线条件，通常应用在工厂等特殊固定场所。无线传输是利用无线通讯技术（例如wi-fi、蓝牙、4g/5g、lora、nb-iot等）将超声波流量计的测量数据发送至移动终端，这种方式具有灵活便捷、无需布线等优点，适用于远距离监控和移动应用场景。
3、针对上述移动应用场景，上述的无线传输方式对于环境的低电磁干扰要求较高，以保证数据传输过程中的及时性和精确性。但是其存在硬件配置要求较高、成本高和操作繁琐的缺点；此外在一些特殊的安装场地，尤其是存在复杂电磁环境干扰的地点，上述的无线传输方式存在失效的风险。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是为了提供一种适用于超声波流量计的可见光通讯收发电路，该电路可以安装在超声波流量计以及移动终端上，结构简单；借助可见光通讯即可实现双向收发，不被电磁场干扰，拥有较高的工作稳定性。
2、为了实现上述目的，本专利技术采取的
3、一种适用于超声波流量计的可见光通讯收发电路，包含发光二极管和微处理器，其特征在于，还包含与所述发光二极管连接的模式切换电路、与所述微处理器连接的恒流脉冲驱动电路和同时与所述微处理器以及与所述模式切换电路连接的窗口比较输出电路；所述微处理器还与所述模式切换电路连接。
4、由此，发光二极管主要功能是接收光信号，并将其转化为电流信号或接收电流信号，并将其转化为光信号，前者是本可见光通讯收发电路处于接收模式时发光二极管的功能；后者是本可见光通讯收发电路处于发射模式时发光二极管的功能。
5、模式切换电路与微处理器连接，其包含两个用于控制发光二极管接通方向的模拟开关，该模拟开关可以为例如单刀双掷模拟开关，当微处理器向其发送电平控制信号时，控制单刀双掷模拟开关的接通路线。模拟开关数量可以为两个，其分别接入发光二极管的两端。
6、恒流脉冲驱动电路包含一个模拟开关以及与该模拟开关两个端子接通的电阻，当两个电阻阻值设置不同时，相同电压下，通路中流过的电流值不同，因此发光二极管的亮度不同。
7、当处于发射模式下时，恒流脉冲驱动电路中的模拟开关在微处理器发送的控制命令下快速切换接通触点位置，通路中流过的电流值将对应变化，即最终发光二极管的亮暗变化将形成主动的、数字式的连续信号。当处于发射模式下的本通讯收发电路安装于超声波流量计上，且另一个处于接收模式下的本通讯收发电路安装于移动终端上时，即可实现数据的通讯传输。
8、当处于接收模式下时，发光二极管接收到亮暗光线变化信号时，可形成通路中流过的电流值变化。本电流中还包含与模式切换电路连接的窗口比较输出电路，窗口比较输出电路接收变化电流，经过自身的运放放大电流信号后，可输入后续的比较器电路中，最终输出比较结果至微处理器，微处理器可判断出该比较结果对应的发光二极管接收到的亮暗光线信号类型，以实现数据的通讯传输。
9、综上所述，本电路通过设置简单的发光二极管和外围处理电路，以简单的电路结构形式实现的基于可见光的通讯收发，具有结构简单成本低的优点；此外，本电路使用可见光作为通讯介质，避免了外界电磁场干扰对整个通讯过程精准性和及时性的影响，可以应用在复杂电磁环境中；还有，本电路通过微处理器对于模式切换电路和恒流脉冲驱动电路中模拟开关的高频控制，以及窗口比较输出电路的放大比较处理，具备了双向收发能力，使得一套本电路装置既可以安装在超声波流量计上、又可以安装在移动终端上，进一步地降低了生产应用成本，具有很高的实用价值。
10、作为本专利技术的优选，所述模式切换电路包含分别连接在所述光电二极管两端的第一模拟开关和第二模拟开关；所述第一模拟开关和第二模拟开关为单刀双掷型模拟开关。
11、作为本专利技术的优选，所述第一模拟开关和第二模拟开关的控制接收端均与所述微处理器的信号输出端连接。
12、作为本专利技术的优选，所述恒流脉冲驱动电路包含第三模拟开关和与所述第三模拟开关连接的两个限流电阻，且两个所述限流电阻的阻值不同。
13、作为本专利技术的优选，所述窗口比较输出电路包含与所述模式切换电路连接的运算放大电路和与所述微处理器连接的窗口比较电路，所述运算放大电路的输出端与所述窗口比较电路的输入端连接。
14、作为本专利技术的优选，所述运算放大电路和所述窗口比较电路之间还设置有用于消除干扰直流分量的一阶高通rc滤波电路。
15、作为本专利技术的优选，该种适用于超声波流量计的可见光通讯收发电路还包含与所述第一模拟开关连接的反相器。
16、作为本专利技术的优选，所述恒流脉冲驱动电路还包含与两个所述限流电阻连接的恒流电路。
17、综上所述，本专利技术具有如下的有益效果：
18、1. 本电路通过设置简单的发光二极管和外围处理电路，以简单的电路结构形式实现的基于可见光的通讯收发，具有结构简单成本低的优点。
19、2. 此外，本电路使用可见光作为通讯介质，避免了外界电磁场干扰对整个通讯过程精准性和及时性的影响，可以应用在复杂电磁环境中。
20、3. 通过微处理器对于模式切换电路和恒流脉冲驱动电路中模拟开关的高频控制，以及窗口比较输出电路的放大比较处理，具备了双向收发能力，使得一套本电路装置既可以安装在超声波流量计上、又可以安装在移动终端上，进一步地降低了生产应用成本，具有很高的实用价值。
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1.一种适用于超声波流量计的可见光通讯收发电路，包含发光二极管和微处理器，其特征在于，还包含与所述发光二极管连接的模式切换电路、与所述微处理器连接的恒流脉冲驱动电路和同时与所述微处理器以及与所述模式切换电路连接的窗口比较输出电路；所述微处理器还与所述模式切换电路连接。
2.根据权利要求1所述的一种适用于超声波流量计的可见光通讯收发电路，其特征在于，所述模式切换电路包含分别连接在所述光电二极管两端的第一模拟开关和第二模拟开关；所述第一模拟开关和第二模拟开关为单刀双掷型模拟开关。
3.根据权利要求2所述的一种适用于超声波流量计的可见光通讯收发电路，其特征在于，所述第一模拟开关和第二模拟开关的控制接收端均与所述微处理器的信号输出端连接。
4.根据权利要求3所述的一种适用于超声波流量计的可见光通讯收发电路，其特征在于，所述恒流脉冲驱动电路包含第三模拟开关和与所述第三模拟开关连接的两个限流电阻，且两个所述限流电阻的阻值不同。
5.根据权利要求4所述的一种适用于超声波流量计的可见光通讯收发电路，其特征在于，所述窗口比较输出电路包含与所述模式切换
6.根据权利要求5所述的一种适用于超声波流量计的可见光通讯收发电路，其特征在于，所述运算放大电路和所述窗口比较电路之间还设置有用于消除干扰直流分量的一阶高通RC滤波电路。
7.根据权利要求2所述的一种适用于超声波流量计的可见光通讯收发电路，其特征在于，该种适用于超声波流量计的可见光通讯收发电路还包含与所述第一模拟开关连接的反相器。
8.根据权利要求4所述的一种适用于超声波流量计的可见光通讯收发电路，其特征在于，所述恒流脉冲驱动电路还包含与两个所述限流电阻连接的恒流电路。
...【技术特征摘要】
1.一种适用于超声波流量计的可见光通讯收发电路，包含发光二极管和微处理器，其特征在于，还包含与所述发光二极管连接的模式切换电路、与所述微处理器连接的恒流脉冲驱动电路和同时与所述微处理器以及与所述模式切换电路连接的窗口比较输出电路；所述微处理器还与所述模式切换电路连接。
2.根据权利要求1所述的一种适用于超声波流量计的可见光通讯收发电路，其特征在于，所述模式切换电路包含分别连接在所述光电二极管两端的第一模拟开关和第二模拟开关；所述第一模拟开关和第二模拟开关为单刀双掷型模拟开关。
3.根据权利要求2所述的一种适用于超声波流量计的可见光通讯收发电路，其特征在于，所述第一模拟开关和第二模拟开关的控制接收端均与所述微处理器的信号输出端连接。
4.根据权利要求3所述的一种适用于超声波流量计的可见光通讯收发电路，其特征在于，所述恒流脉冲驱动电路包含第三模拟开关和与所述第三模拟开...
【专利技术属性】
技术研发人员：姚毅，付东月，陈小波，章吉刚，
申请(专利权)人：浙江威星智能仪表股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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