毕业设计单片机光通信系统设计
基于单片机的可见光通信系统实验设计
基于单片机的可见光通信系统实验设计1. 实验目的：了解可见光通信技术的原理及应用，设计并实现单片机控制的可见光通信系统。
2. 实验原理：可见光通信技术是利用光的属性进行通信的一种新型通信技术，与无线电通信技术相比，可见光通信技术具有无线电磁波干扰小、安全性高、光源广泛、无电磁辐射等优点。
光通信通过编码、调制、解调和解码等方式将信息传输到信道上。
如图1所示，一个光源通过编码电路将信息转换成可见光信号，然后光源将光信号传输到相应的接收器上，接收器通过解码电路将信息从光信号中提取出来。
3. 实验器材：1）LED发光二极管（TX端）和光敏二极管（RX端）2）Arduino单片机3）电阻、电容等元器件4）电源4. 实验步骤：1）把TX端的LED连接到Arduino单片机的数字管脚上。
2）对发送的信息进行编码，比如ASCII码。
3）将编码后的信息转化成二进制数字。
4）用二进制数字控制LED的亮灭时间，并在TX端发送出来。
5）在RX端将接收到的可见光信号转换成电信号，并识别出其中的二进制数字。
6）解码二进制数字并转换成信息。
7）在RX端显示出信息。
5. 实验注意事项：1）实验中的光源和光敏二极管要放置在一定的距离内，避免直接光照射手眼。
2）发送端和接收端的波长要匹配。
3）需要设置适当的功率和亮度。
6. 实验拓展：1）可以在单片机中增加自适应亮度调节、自适应位宽调节等功能。
2）可以尝试对传输速度进行优化，提高传输速率。
7. 实验结论：通过单片机控制的可见光通信系统，可以将信息通过可见光传输到接收端，并将信息显示出来。
可见光通信技术在新型通信技术中具有较大发展前景。
光通信系统课程设计
光通信系统课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解光通信系统的基本概念、组成原理及工作方式；2. 掌握光纤的类型、特性以及在不同光通信系统中的应用；3. 了解光发射器、光接收器的工作原理及其在光通信系统中的作用；4. 熟悉光通信系统中常用的信号调制、解调技术及其特点。
技能目标：1. 能够分析光通信系统的性能指标，并进行简单的系统设计；2. 学会使用光功率计、光纤熔接机等实验设备，进行光通信实验操作；3. 能够运用所学知识，解决实际光通信系统中的简单问题。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对光通信技术及其应用的兴趣，激发学生的创新精神；2. 增强学生的团队合作意识，培养学生在实验、讨论等环节的沟通协作能力；3. 使学生认识到光通信技术在现代社会中的重要性，增强学生的社会责任感。
本课程针对高中年级学生，结合光通信系统的知识深度，旨在培养学生的理论知识和实践技能。
课程性质为理实一体化，注重理论教学与实验操作的相结合。
在教学过程中，关注学生的个体差异，充分调动学生的主观能动性，确保课程目标的实现。
通过本课程的学习，使学生具备光通信领域的基本素养，为后续相关课程的学习打下坚实基础。
二、教学内容1. 光通信系统概述- 光通信的发展历程- 光通信系统的基本组成与分类- 光通信系统的优缺点分析2. 光纤与光缆- 光纤的类型、结构及特性- 光缆的组成、分类及应用- 光纤的传输原理及损耗因素3. 光发射器与光接收器- 光发射器的工作原理与性能指标- 光接收器的工作原理与性能指标- 常见光发射器与光接收器的类型及应用4. 光通信信号调制与解调技术- 光通信信号的调制方法- 常见光调制技术的原理与特点- 光解调技术的实现方法及性能指标5. 光通信系统性能分析及实验操作- 光通信系统性能指标及其计算方法- 光通信实验设备的认识与操作- 光通信实验项目的设计与实施本教学内容依据课程目标，结合教材章节进行组织，注重科学性和系统性。
基于单片机的无线光通信装置的设计与实现
Ｓ Ｔ Ｃ １ ２ Ｃ ５ Ａ ６ ０ Ｓ ２ ｍｉ ｃ ｒ ｏ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｌ ｅ ｒ ａ ｓ ｔ ｈ ｅ ｍａ ｉ ｎ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｃ ｈ ｉ ｐ ，ｌ ａ ｓ ｅ ｒ ｃ ｏ ｄ ｉ ｎ ｇ ａ ｓ ｔ ｈ ｅ ｃ ｏ ｍｍｕ ｎ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｃ ａ ｒ ｒ ｉ ｅ ｒ ，ｔ ｈ ｅ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｃ ｏ ｕ ｌ ｄ ａ ｃ ｈ ｉ ｅ ｖ ｅ ｗ ｉ ｒ ｅ ｌ ｅ ｓ ｓ ｏ ｐ ｔ ｉ ｃ ａ ｌ ｃ ｏ ｍｍｕ ｎ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｉ ｎ ｌ ｏ ｎ ｇ ｄ ｉ ｓ ｔ ａ ｎ ｃ ｅ ． Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ ： ｗｉ ｒ ｅ ｌ ｅ ｓ ｓ ｏ ｐ ｔ ｉ ｃ ａ ｌ ｃ ｏ ｄ ｅ ； ｌ ａ ｓ ｅ ｒ ； ｏ ｐ ｔ ｉ ｃ ａ ｌ ｃ ｏ ｍｍｕ ｎ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ
１ 系统总体 方案
目前 ， 随着 电子技术 、 计算机技术的飞速发展 ， 人们在生活和生产等领域 中不断追求 自动化 、 智能化 ， 微 型电子设备数据的传输途径越来越 多 ， 也更加便捷 ， 利用无线光信号实 现无 线数据传输方式 目前备受关 注述其相关技术和具体实现流程 ， 其 中重点 分析激光编码 ， 激光发射和接收． 整个系统需利用 Ｓ Ｔ Ｃ单片机作为系统的中央控制器 ， 采用 Ｉ Ｓ ０ １ ０ ３激光编码 传 感器 芯 片实 现 系统数据 传输 ， Ｉ Ｓ Ｄ ４ ０ ０ ４作 为系 统 装 置语 音 控 制 芯 片 ， 通 过 单 片机 驱 动语 音 模 块 ， 播 放激 光 传 输 的数 据 ， Ｌ Ｃ Ｄ１ ２ ８ ６ ４液 晶屏幕作 为 显示设 备 ． 系统实现数据输入 、 数据输出， 数据以光波为传输介质进行数据通信 ， 传输距离不小于 ０ ． ５ Ｍ， 在数据传 输 过程 中误 码率 不 大于 ５ ％， 同时装 置具 备双 向数 据通 信功 能．
光学通信系统的设计与优化
光学通信系统的设计与优化光通信作为一种现代化的通信方式，已经被广泛应用于现代的通信网络之中。
它通过光纤传输数据信息，具备了高速、稳定、安全等特点，成为了当前应用最为广泛的通信方式之一。
而在光通信系统的设计与优化方面，也是需要我们深入掌握一些关键因素，以确保系统的效率和稳定性。
一、光通信系统的设计我们知道，光通信系统的设计主要涉及到光源、调制器、探测器、放大器、光纤和相关的连接器等大量的元器件和设备，其中每一个环节都会对整个系统的性能产生重要的影响。
因此，在系统设计时，我们需要充分地考虑以下因素：1. 光源光源是光通信系统中的最基础的组成元件，直接影响到信号的传输距离和效率。
在光源的选取上，我们需要注意其光谱宽度、功率、最大输出波长、温度抗性等指标，以确保其能够稳定供给光信号，并满足实际应用中的需求。
2. 调制器调制器是光通信系统中的另一个重要组成元件，用于将电信号转换成光信号。
在选取调制器时，我们需要注意其调制速度、偏振相关性、驱动电压、热稳定性等指标，以确保其在通信系统中能够稳定可靠地工作。
3. 探测器探测器是光通信系统中的信号检测元件，用于将光信号转换为电信号。
在选取探测器时，我们需要考虑其响应速度、灵敏度、量子效率、热稳性等指标，并使用合适的前置放大器，以满足实际应用中的需求。
4. 光纤光纤是光通信系统中的信号传输媒介，其传输速度和距离都与光纤的品质和参数密切相关。
在选取光纤时，我们需要考虑其折射率、损耗、色散、非线性效应等指标，并使用合适的光纤连接器和配件，以确保光信号的稳定传输。
二、光通信系统的优化在光通信系统的实际应用过程中，除了对各组成元件性能的要求外，还需要考虑一些优化策略，以提高系统的效率和稳定性。
1. 系统调制格式选择合适的调制格式是光通信系统中提高传输效率的一个重要因素。
在不同的调制格式中，有些适用于长距离传输，有些适用于短距离传输等，正确地选择对应的调制格式，将可以最大化用户对其通信网络的目标要求。
4MBS光纤通信系统工程设计
4MBS光纤通信系统⼯程设计Xxxx毕业设计任务书专业通信技术年级20xx级班级⼀班姓名xx 学号 20xx0207004xxxx 教务处编印毕业设计指导须知⼀、毕业设计是⾼职教学过程中⼀个⼗分重要的环节。
是锻炼学⽣运⽤所学知识正确分析和解决实际问题的⼀个重要⽅⾯，也是⾼职培养应⽤型专门⼈才的要求。
⼆、导教师应为具有讲师以上或相应职称的有关专业⼈员，且专业对⼝（指所指导专业应同所聘教师专业职称相⼀致）。
经系、教务处审查同意后，才能指导学⽣的毕业设计。
三、学⽣应以严肃认真，实事求是的态度完成设计。
要独⽴思考，⾃⼰动⼿，不得抄袭或找⼈代笔。
四、毕业设计选题要符合专业培养⽬标的要求。
论⽂（任务书）写作要做到论点明确、论据充分，论理透彻，语⾔准确恰当，书⾯整洁、字迹⼯整，图纸应清晰、⼯整，符合设计要求，符合国家有关标准和部颁标准。
字数、图纸数量符合有关要求。
并在规定的时间内完成。
五、答辩过程中学⽣要严认真，⽂明礼貌，谦虚谨慎，认真回答答辩主持⼈，委员等提出的问题。
六、填报有关表格时，应按项⽬要求逐项填实、填全、填清。
答辩情况记录34MB/S光纤通信系统⼯程设计摘要根据课堂所学内容的原理，这次我们设计的任务是34MB/S光纤通信系统⼯程,具体设计是从实训楼D339到数学A楼弱电间之间开通⼀套34MB光纤系统。
要求设计当中要选择合适的路线，并计算总长度以及光纤的长度、光纤的使⽤芯数，⽽且要选择合适的光纤、光缆和光端机。
并写出具体的实施及⽅案、⼯程造价、光通路保护、光端机安装后的系统调测，并说明如何对⼯程施⼯质量进⾏控制。
光通信系统设计与性能分析
光通信系统设计与性能分析随着信息通信技术的发展，光通信系统作为一种高速、大容量、长距离传输的通信方式，已经成为现代通信网络中最主要的传输方式之一。
光通信系统的设计和性能分析是为了确保该系统的可靠性、可扩展性和高效性，从而满足日益增长的数据传输需求。
本文将介绍光通信系统的设计原则、主要组成部分以及如何进行性能分析。
一、光通信系统设计原则在设计光通信系统时，需要考虑以下几个原则：1. 带宽和距离需求：光通信系统主要用于传输高速、大容量的数据，因此需要考虑通信链路的带宽需求以及传输距离的限制。
2. 传输介质选择：光通信系统可以使用光纤作为传输介质，光纤具有低损耗、宽带宽以及抗电磁干扰等优点，因此是最常用的传输介质之一。
3. 光路设计：在光通信系统中，需要设计光路以确保信号的有效传输。
光路设计包括选择适当的光源、光纤连接、光放大器等。
4. 光接收和检测技术：在接收端，需要使用适当的光接收和检测技术来获取传输的光信号，并将其转换为电信号进行解码和处理。
5. 网络拓扑设计：对于大规模的光通信系统，需要设计合适的网络拓扑结构以实现高效的数据传输和管理。
二、光通信系统主要组成部分光通信系统主要由以下几个组成部分构成：1. 光源：光源是光通信系统中产生光信号的设备，常用的光源包括激光二极管和光纤光源。
2. 光纤：光纤作为传输介质，负责将光信号从发送端传输到接收端。
选择合适的光纤类型和长度对光通信系统的性能起着重要作用。
3. 光放大器：由于光信号在光纤传输过程中会有损耗，因此需要使用光放大器来补偿信号强度的降低。
4. 光接收和检测器：光接收和检测器用于将光信号转换为电信号，以便后续的解码和处理。
5. 光开关和交换机：光开关和交换机用于连接不同的光通信链路，实现数据的传输和路由。
6. 网络管理系统：光通信系统需要一个有效的网络管理系统来监控和管理整个光通信网络，确保其稳定运行。
三、光通信系统性能分析光通信系统的性能分析是为了评估系统的质量和可靠性，从而优化系统的设计和运行。
光电信息工程中的光通信系统设计
光电信息工程中的光通信系统设计光电信息工程是以电子信息科学技术为主要研究对象，通过将光学和电子技术相结合，研制出具有高性能的光电信息设备及其系统。
其中，光通信系统是光电信息工程的重要组成部分，它是指利用光作为信息传输媒介，构建基于光学设备的信息传输系统。
光通信系统为各类信息传输提供了高速、高带宽、低延迟和长距离等优良性能，成为现代通信领域的重要技术。
一、光通信系统的工作原理光通信系统是将输入信号经过调制，转换为菲涅尔透镜或光纤中的光信号，通过合适的传输介质（如光纤）进行传输，再通过端口接收到接收器中。
其基本工作原理如下：1. 输入信号（携带的信息）经过光调制器进行调制，将低频的信息信号传递给可被电调器调制的载波。
光调制器将电压电流等电信号转化为光信号。
2. 光信号在其中传输，是通过菲涅尔透镜或光纤进行传输。
当光信号传输到目标距离时，它将被读取、解码并转换回物理信号。
3. 光信号被读取并转换回实际的物理信号，通过输出端口传递到设备中。
二、光通信系统的设计要素光通信系统的设计涉及到多个重要要素，这里简单列举其中几个：1. 光源：光源是整个系统的基础，光的品质直接决定了整个系统的性能指标，如带宽、传输距离、光信号带宽等。
时下，典型的光源分为激光器和LED两种类型，激光器可以使用现有的半导体理论制造，而LED则更适合对光源品质要求较低的场合。
2. 发光介质：指光能在其中传输的介质，可有菲涅尔透镜、自由空气和光纤等。
整个光通信系统所选择的发光介质决定了光序列或信号的速度。
3. 接收器：是将发出的光信号转换为电信号的元器件。
底层的接收器都会在光体上安装一块光电转换器，将光信息转换为电信号，并将电信号输出到电路，实现信息的接收与处理。
4. 传输介质：机遇菲涅尔透镜、自由空气和光纤等来传输发出的光信号。
在这些介质中，光信号会因传输损耗而逐渐削减，导致信号质量下降，使系统性能降低。
三、光通信系统设计的难点光通信系统设计的难点有很多，其中部分难点如下：1. 设计中要考虑的光源参数很多，如红外波长、光功率、单模宽度等因素，这些因素对系统的性能有着显著影响，如需保证信号质量、传输距离以及应用场景等，需在这些影响因素之间进行综合考虑。
基于单片机的红外光通信系统设计(发射部分)毕业论文
毕 业 论 文基于单片机的红外光通信系统设计 （发射部分）┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊┊┊线┊毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
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对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。
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涉密论文按学校规定处理。
作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日注意事项1.设计（论文）的内容包括：1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）2）原创性声明3）中文摘要（300字左右）、关键词4）外文摘要、关键词5）目次页（附件不统一编入）6）论文主体部分：引言（或绪论）、正文、结论7）参考文献8）致谢9）附录（对论文支持必要时）2.论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。
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2000年，日本的Tanaka等人开始对室内LED光通信系统进行理论上的研究，提出了LED光照为朗伯模型的假设，以及对LED光通信系统进行了多次仿真，发现影响系统性能的主要是多径效应。
摘 要
LED作为冷光源和节能光源，正在不断发展和普及。所以利用这个新的光源来通信，也变成了目前研究的热门课题之一。LED光传输技术就是利用常见的LED等室内照明设备，发出肉眼感觉不到的高速明暗闪烁的通信信号，以无线通信的方式来传输数据。采用无线光通信最大的特点就是它的波长范围大，可以将可见光讯号用不同的波长来进行信号的传输。可见光还有无电磁辐射、易保密等特点，尤其搭借了照明平台，所以不需要采用另外的传输介质，采用广播方式，受体的数量即容量受到的制约小，但是其缺点是不易实现双向的通信。
本设计是基于两个89C51单片机，利用红外led发射装置和HS0038接收装置设计的简单慢速通信。目标是熟悉单片机的编程思路和学习通信的基本原理。基本的慢速光通信在传感器与单片机之间的通信上有着广泛的应用。
关键词：LED;调解;解调;频分复用;时分复用
Abstract
As a cold light and energy-saving light source, LED is rapidly developing and being popularization. So using this new light source to communicatehas become a hot research topic nowadays. The technology of LED light transmission is to using common LED indoor munication signal of high speed light by the naked eye can not feel the flashing, in a way of wireless communication to transmit data. The most special characteristic of light communication is that the light wavelength range is very long, and visible light can be signal transmission in different wavelength. Visible light and no electromagnetic radiation, such as confidentiality, especially a borrowed lighting platform, so do not need to use the transmission medium, the broadcast, the number that is restricted by receptor capacity is small, it is not easy to achieve two-way communication.
The main purpose of this paper is to try to design a LED communication system, through the modulation of the frequency coding signal, the photoelectric sensitive device receives the light modulation, demodulation back into the data signal. Finally, the graduation design, completed the basic function of the LED launch tube, receiving tube emission and reception work, and try to time division multiplexing and frequency division multiplexing. The temperature sensor and the ultrasonic ranging sensor is added in the transmitter, the digital tube display, the receiver with 1602 LCD screen display. The contrast of the two, reflect the correctness of communication.
这次毕业设计的主要内容是尝试设计并制作一个LED通信试验系统，通过对频率的调制，发出特定的编码信号，接收方利用光电敏感器件接收调制光，解调后还原成数据信号。最后，本次毕业设计完成了基本功能的LED发射管、接收管的发射和接收工作，并且尝试将其时分复用和频分复用。在发送端添加了温度传感器和超声波测距传感器，数码管显示，在接收端用1602液晶屏幕显示出来。两者的对比，反应出通信的正确性。
The design is based on two MCUs, simple slow communication using infrared LED emission device and HS0038 receiver design. The target is the basic principle of the programming ideas and learning communication with single-chip microcomputer. Slow light communication basic is widely used in communication between sensor and MCU.