【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及電子電路，具體地涉及一種可見(jiàn)光通訊收發(fā)電路。
技術(shù)介紹
1、超聲波流量計(jì)是一種基于超聲波傳播速度差異來(lái)測(cè)量流體流量的非接觸式儀表，具有高精度、高可靠性和廣泛的適用性。目前,超聲波流量計(jì)在檢修時(shí)，通常需要另外的移動(dòng)終端與其進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊。
2、現(xiàn)有技術(shù)中，超聲波流量計(jì)與其他移動(dòng)終端的數(shù)據(jù)通訊手段多種多樣，其應(yīng)用較多的包括有線傳輸和無(wú)線傳輸兩種方式。有線傳輸是通過(guò)數(shù)據(jù)線將超聲波流量計(jì)與移動(dòng)終端連接，實(shí)現(xiàn)測(cè)量數(shù)據(jù)、故障日志或檢修記錄的實(shí)時(shí)傳輸，這種方式具有傳輸穩(wěn)定、數(shù)據(jù)安全性高等優(yōu)點(diǎn)，但受限于傳輸距離和布線條件，通常應(yīng)用在工廠等特殊固定場(chǎng)所。無(wú)線傳輸是利用無(wú)線通訊技術(shù)（例如wi-fi、藍(lán)牙、4g/5g、lora、nb-iot等）將超聲波流量計(jì)的測(cè)量數(shù)據(jù)發(fā)送至移動(dòng)終端，這種方式具有靈活便捷、無(wú)需布線等優(yōu)點(diǎn)，適用于遠(yuǎn)距離監(jiān)控和移動(dòng)應(yīng)用場(chǎng)景。
3、針對(duì)上述移動(dòng)應(yīng)用場(chǎng)景，上述的無(wú)線傳輸方式對(duì)于環(huán)境的低電磁干擾要求較高，以保證數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中的及時(shí)性和精確性。但是其存在硬件配置要求較高、成本高和操作繁瑣的缺點(diǎn)；此外在一些特殊的安裝場(chǎng)地，尤其是存在復(fù)雜電磁環(huán)境干擾的地點(diǎn)，上述的無(wú)線傳輸方式存在失效的風(fēng)險(xiǎn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)的目的是為了提供一種適用于超聲波流量計(jì)的可見(jiàn)光通訊收發(fā)電路，該電路可以安裝在超聲波流量計(jì)以及移動(dòng)終端上，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單；借助可見(jiàn)光通訊即可實(shí)現(xiàn)雙向收發(fā)，不被電磁場(chǎng)干擾，擁有較高的工作穩(wěn)定性。
2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)采取的
3、一種適用于超聲波流量計(jì)的可見(jiàn)光通訊收發(fā)電路，包含發(fā)光二極管和微處理器，其特征在于，還包含與所述發(fā)光二極管連接的模式切換電路、與所述微處理器連接的恒流脈沖驅(qū)動(dòng)電路和同時(shí)與所述微處理器以及與所述模式切換電路連接的窗口比較輸出電路；所述微處理器還與所述模式切換電路連接。
4、由此，發(fā)光二極管主要功能是接收光信號(hào)，并將其轉(zhuǎn)化為電流信號(hào)或接收電流信號(hào)，并將其轉(zhuǎn)化為光信號(hào)，前者是本可見(jiàn)光通訊收發(fā)電路處于接收模式時(shí)發(fā)光二極管的功能；后者是本可見(jiàn)光通訊收發(fā)電路處于發(fā)射模式時(shí)發(fā)光二極管的功能。
5、模式切換電路與微處理器連接，其包含兩個(gè)用于控制發(fā)光二極管接通方向的模擬開(kāi)關(guān)，該模擬開(kāi)關(guān)可以為例如單刀雙擲模擬開(kāi)關(guān)，當(dāng)微處理器向其發(fā)送電平控制信號(hào)時(shí)，控制單刀雙擲模擬開(kāi)關(guān)的接通路線。模擬開(kāi)關(guān)數(shù)量可以為兩個(gè)，其分別接入發(fā)光二極管的兩端。
6、恒流脈沖驅(qū)動(dòng)電路包含一個(gè)模擬開(kāi)關(guān)以及與該模擬開(kāi)關(guān)兩個(gè)端子接通的電阻，當(dāng)兩個(gè)電阻阻值設(shè)置不同時(shí)，相同電壓下，通路中流過(guò)的電流值不同，因此發(fā)光二極管的亮度不同。
7、當(dāng)處于發(fā)射模式下時(shí)，恒流脈沖驅(qū)動(dòng)電路中的模擬開(kāi)關(guān)在微處理器發(fā)送的控制命令下快速切換接通觸點(diǎn)位置，通路中流過(guò)的電流值將對(duì)應(yīng)變化，即最終發(fā)光二極管的亮暗變化將形成主動(dòng)的、數(shù)字式的連續(xù)信號(hào)。當(dāng)處于發(fā)射模式下的本通訊收發(fā)電路安裝于超聲波流量計(jì)上，且另一個(gè)處于接收模式下的本通訊收發(fā)電路安裝于移動(dòng)終端上時(shí)，即可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的通訊傳輸。
8、當(dāng)處于接收模式下時(shí)，發(fā)光二極管接收到亮暗光線變化信號(hào)時(shí)，可形成通路中流過(guò)的電流值變化。本電流中還包含與模式切換電路連接的窗口比較輸出電路，窗口比較輸出電路接收變化電流，經(jīng)過(guò)自身的運(yùn)放放大電流信號(hào)后，可輸入后續(xù)的比較器電路中，最終輸出比較結(jié)果至微處理器，微處理器可判斷出該比較結(jié)果對(duì)應(yīng)的發(fā)光二極管接收到的亮暗光線信號(hào)類型，以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的通訊傳輸。
9、綜上所述，本電路通過(guò)設(shè)置簡(jiǎn)單的發(fā)光二極管和外圍處理電路，以簡(jiǎn)單的電路結(jié)構(gòu)形式實(shí)現(xiàn)的基于可見(jiàn)光的通訊收發(fā)，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單成本低的優(yōu)點(diǎn)；此外，本電路使用可見(jiàn)光作為通訊介質(zhì)，避免了外界電磁場(chǎng)干擾對(duì)整個(gè)通訊過(guò)程精準(zhǔn)性和及時(shí)性的影響，可以應(yīng)用在復(fù)雜電磁環(huán)境中；還有，本電路通過(guò)微處理器對(duì)于模式切換電路和恒流脈沖驅(qū)動(dòng)電路中模擬開(kāi)關(guān)的高頻控制，以及窗口比較輸出電路的放大比較處理，具備了雙向收發(fā)能力，使得一套本電路裝置既可以安裝在超聲波流量計(jì)上、又可以安裝在移動(dòng)終端上，進(jìn)一步地降低了生產(chǎn)應(yīng)用成本，具有很高的實(shí)用價(jià)值。
10、作為本專利技術(shù)的優(yōu)選，所述模式切換電路包含分別連接在所述光電二極管兩端的第一模擬開(kāi)關(guān)和第二模擬開(kāi)關(guān)；所述第一模擬開(kāi)關(guān)和第二模擬開(kāi)關(guān)為單刀雙擲型模擬開(kāi)關(guān)。
11、作為本專利技術(shù)的優(yōu)選，所述第一模擬開(kāi)關(guān)和第二模擬開(kāi)關(guān)的控制接收端均與所述微處理器的信號(hào)輸出端連接。
12、作為本專利技術(shù)的優(yōu)選，所述恒流脈沖驅(qū)動(dòng)電路包含第三模擬開(kāi)關(guān)和與所述第三模擬開(kāi)關(guān)連接的兩個(gè)限流電阻，且兩個(gè)所述限流電阻的阻值不同。
13、作為本專利技術(shù)的優(yōu)選，所述窗口比較輸出電路包含與所述模式切換電路連接的運(yùn)算放大電路和與所述微處理器連接的窗口比較電路，所述運(yùn)算放大電路的輸出端與所述窗口比較電路的輸入端連接。
14、作為本專利技術(shù)的優(yōu)選，所述運(yùn)算放大電路和所述窗口比較電路之間還設(shè)置有用于消除干擾直流分量的一階高通rc濾波電路。
15、作為本專利技術(shù)的優(yōu)選，該種適用于超聲波流量計(jì)的可見(jiàn)光通訊收發(fā)電路還包含與所述第一模擬開(kāi)關(guān)連接的反相器。
16、作為本專利技術(shù)的優(yōu)選，所述恒流脈沖驅(qū)動(dòng)電路還包含與兩個(gè)所述限流電阻連接的恒流電路。
17、綜上所述，本專利技術(shù)具有如下的有益效果：
18、1.?本電路通過(guò)設(shè)置簡(jiǎn)單的發(fā)光二極管和外圍處理電路，以簡(jiǎn)單的電路結(jié)構(gòu)形式實(shí)現(xiàn)的基于可見(jiàn)光的通訊收發(fā)，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單成本低的優(yōu)點(diǎn)。
19、2.?此外，本電路使用可見(jiàn)光作為通訊介質(zhì)，避免了外界電磁場(chǎng)干擾對(duì)整個(gè)通訊過(guò)程精準(zhǔn)性和及時(shí)性的影響，可以應(yīng)用在復(fù)雜電磁環(huán)境中。
20、3.?通過(guò)微處理器對(duì)于模式切換電路和恒流脈沖驅(qū)動(dòng)電路中模擬開(kāi)關(guān)的高頻控制，以及窗口比較輸出電路的放大比較處理，具備了雙向收發(fā)能力，使得一套本電路裝置既可以安裝在超聲波流量計(jì)上、又可以安裝在移動(dòng)終端上，進(jìn)一步地降低了生產(chǎn)應(yīng)用成本，具有很高的實(shí)用價(jià)值。
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1.一種適用于超聲波流量計(jì)的可見(jiàn)光通訊收發(fā)電路，包含發(fā)光二極管和微處理器，其特征在于，還包含與所述發(fā)光二極管連接的模式切換電路、與所述微處理器連接的恒流脈沖驅(qū)動(dòng)電路和同時(shí)與所述微處理器以及與所述模式切換電路連接的窗口比較輸出電路；所述微處理器還與所述模式切換電路連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于超聲波流量計(jì)的可見(jiàn)光通訊收發(fā)電路，其特征在于，所述模式切換電路包含分別連接在所述光電二極管兩端的第一模擬開(kāi)關(guān)和第二模擬開(kāi)關(guān)；所述第一模擬開(kāi)關(guān)和第二模擬開(kāi)關(guān)為單刀雙擲型模擬開(kāi)關(guān)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種適用于超聲波流量計(jì)的可見(jiàn)光通訊收發(fā)電路，其特征在于，所述第一模擬開(kāi)關(guān)和第二模擬開(kāi)關(guān)的控制接收端均與所述微處理器的信號(hào)輸出端連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種適用于超聲波流量計(jì)的可見(jiàn)光通訊收發(fā)電路，其特征在于，所述恒流脈沖驅(qū)動(dòng)電路包含第三模擬開(kāi)關(guān)和與所述第三模擬開(kāi)關(guān)連接的兩個(gè)限流電阻，且兩個(gè)所述限流電阻的阻值不同。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種適用于超聲波流量計(jì)的可見(jiàn)光通訊收發(fā)電路，其特征在于，所述窗口比較輸出電路包含與所述模式切換
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種適用于超聲波流量計(jì)的可見(jiàn)光通訊收發(fā)電路，其特征在于，所述運(yùn)算放大電路和所述窗口比較電路之間還設(shè)置有用于消除干擾直流分量的一階高通RC濾波電路。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種適用于超聲波流量計(jì)的可見(jiàn)光通訊收發(fā)電路，其特征在于，該種適用于超聲波流量計(jì)的可見(jiàn)光通訊收發(fā)電路還包含與所述第一模擬開(kāi)關(guān)連接的反相器。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種適用于超聲波流量計(jì)的可見(jiàn)光通訊收發(fā)電路，其特征在于，所述恒流脈沖驅(qū)動(dòng)電路還包含與兩個(gè)所述限流電阻連接的恒流電路。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種適用于超聲波流量計(jì)的可見(jiàn)光通訊收發(fā)電路，包含發(fā)光二極管和微處理器，其特征在于，還包含與所述發(fā)光二極管連接的模式切換電路、與所述微處理器連接的恒流脈沖驅(qū)動(dòng)電路和同時(shí)與所述微處理器以及與所述模式切換電路連接的窗口比較輸出電路；所述微處理器還與所述模式切換電路連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于超聲波流量計(jì)的可見(jiàn)光通訊收發(fā)電路，其特征在于，所述模式切換電路包含分別連接在所述光電二極管兩端的第一模擬開(kāi)關(guān)和第二模擬開(kāi)關(guān)；所述第一模擬開(kāi)關(guān)和第二模擬開(kāi)關(guān)為單刀雙擲型模擬開(kāi)關(guān)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種適用于超聲波流量計(jì)的可見(jiàn)光通訊收發(fā)電路，其特征在于，所述第一模擬開(kāi)關(guān)和第二模擬開(kāi)關(guān)的控制接收端均與所述微處理器的信號(hào)輸出端連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種適用于超聲波流量計(jì)的可見(jiàn)光通訊收發(fā)電路，其特征在于，所述恒流脈沖驅(qū)動(dòng)電路包含第三模擬開(kāi)關(guān)和與所述第三模擬開(kāi)...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：姚毅，付東月，陳小波，章吉?jiǎng)?/a>，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：浙江威星智能儀表股份有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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