1、2014 年电赛山东赛区A-基于大功率白光 LED 的可见光通信（本科组）一、任务设计并制作一个可见光通信装置。二、要求1、基本要求（1）可见光通信装置利用单只 10W(或9W) 白光 LED 和光电器件作为收发器件，用来传输语音和模拟波形信号，传输距离大于 30cm；自制 24 V、1A 直流电源 2 个（发端、收端分别采用此单电源供电） ，系统基本框图如图 1。发送端的供电部分需要加测试点（测试点加上鱼嘴夹方便测试） ，测试点电压 U1、电流 I1 如图 2 所示。 （接收端负载最好为 8 喇叭）可见光通信发端装置语音或者模拟波形信号2 4 V 1 A 直流电源可见光信道1 0 W 白光
2、L E D可见光通信收端装置光电器件2 4 V 1 A 直流电源语音或者波形发送端接收端图 1 系统基本框图24V1A电源可见光通信发端装置电压测试点电流测试点U 1I 1图 2 电压、电流测试点（2）在不进行信号传输的情况下 10W 白光 LED 的功率必须达到 10W，要求电流为I2=10.05 A，电压 U2=10 V（误差可以稍大） 。需要加测试点（测试点加上鱼嘴夹方便测试），测试点电流 I2、电压 U2 如图 3 所示。10W白光LED电压测试点电流测试点L E D 驱动电路I 2U 2图 3 10 W 白光 LED 测试点（3）传输的语音信号或低频信号源信号频率范围为 300800
3、0 Hz，语音信号要求来自麦克风或 MP3，模拟波形信号来自信号发生器。要求发端装置的输入端以及收端装置的输出端加测试端子，以方便检测波形。（4）在发送端发送 3008000Hz 音频信号时，接收的声音应无明显失真。当发射端输入信号为 300Hz、1000Hz、8000Hz 单音信号时，在 8 电阻负载（或喇叭）上，接收装置的输出电压有效值不小于 0.4V。不改变电路状态，减小发射端输入信号的幅度至 0V，采用低频毫伏表（低频毫伏表为有效值显示，频率响应范围低端不大于 10Hz、高端不小于1MHz）测量此时接收装置输出端噪声电压，读数不大于 0.1V。如果接收装置设有静噪功能，必须关闭该功能进
4、行上述测试。2、发挥部分（1）要求能同时传输 A 路和 B 路两路模拟波形信号，每路频率范围为 3008000Hz。要求 A 路传输 2000Hz、B 路传输 8000Hz 单音信号时，在 8 负载上，A 路、B 路的输出电压有效值均不小于 0.4V。A 路、B 路分别输入 1000Hz 频率以下的方波、锯齿波时，在接收装置的 8 负载上，A 路、B 路的输出电压有效值均不小于 0.4V。（2）制作一个 m 序列发生器。时钟频率 1000Hz，n=4，c 1=1，c 2=0，c 3=0，c 4=1。将此m 序列信号加于 A 路的输入端（如果只做了单路的话，m 序列直接加到输入端测试即可。 ）
5、，用示波器观察发端设备的输入波形以及收端设备的输出波形，要求无明显的码间串扰。（3）在 10W 白光 LED 只用于照明 的情况下，满足 I2=10.01A 的前提下，尽量减少24 V 电源的供电电流 I1 值。（4）其他。2、说明（1）本装置中所使用的 10W 白光 LED 要求为单片 10W，其压降为 101V。（2）发端、收端均采用 24V 单电源供电，若需要其他压差的电源只能由 24 伏电源转换获得，不得外加任何其他电源。（3）本装置的通信信道必须采用可见光信道，不得使用其他通信装置，否则零分。不得采用内部含有现成通信协议的发射、接收芯片或模块。（4）测试时，自备 MP3 或麦克风及音频连接线，接收端负载为 8 喇叭。（5）建议尽量采用 TI 公司的器件四、评分标准项 目 主要内容 满 分系统方案 比较与选择方案描述 10理论分析与计算 通信原理分析 10电路与程序设计电路设计程序设计 15测试方案与测试结果测试方案及测试条件测试结果完整性测试结果分析10设计报告结果及规范性摘要设计报告正文的结构图表的规范性5设计报告总分 50完成第（1）项 20完成第（2）项 10完成第（3）项 5完成第（4）项 15基本要求总分 50完成第（1）项 20完成第（2）项 15完成第（3）项 10其他 5发挥部分总分 50
