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。