本文關(guān)鍵詞：可見及中紅外LED在光通信和光傳感方面的應(yīng)用研究　出處：《安徽大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：眾所周知,LED是新一代的光源,其制造技術(shù)變得日益成熟,LED的發(fā)光效率和壽命有了極大提升,種類也變得繁多,時(shí)至今日,LED發(fā)光光譜已經(jīng)遍及可見光、紅外、紫外等光譜范圍,發(fā)光強(qiáng)度得到很大提高。由于LED兼具綠色環(huán)保、體積小、發(fā)熱少等傳統(tǒng)光源所不具有的優(yōu)點(diǎn),可應(yīng)用于LED顯示、照明以及可見光通信和紅外傳感等眾多領(lǐng)域。本論文主要研究?jī)?nèi)容:在為應(yīng)對(duì)頻帶資源日益變窄,傳統(tǒng)通信保密性較弱而發(fā)展起來(lái)的基于白光LED可見光通信技術(shù)的基礎(chǔ)上,制作了一套基于白光LED的遠(yuǎn)距離語(yǔ)音傳輸系統(tǒng),以及在紅外吸收技術(shù)基礎(chǔ)上,制作了一種具有防爆、抗電磁干擾的基于紅外LED甲烷檢測(cè)傳感器。論文主要通過以下幾個(gè)方面對(duì)其進(jìn)行了研究。第一章主要介紹了 LED的應(yīng)用、可見光通信技術(shù)和甲烷氣體濃度檢測(cè)傳感技術(shù)的國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀同時(shí)引出本論文的研究意義和研究?jī)?nèi)容。第二章介紹了 LED的基本結(jié)構(gòu)和基本特性如伏安特性、溫度特性等,并在此基礎(chǔ)上做出了對(duì)用于可見光通信的白光LED以及甲烷檢測(cè)的紅外LED的各項(xiàng)參數(shù)的優(yōu)化選擇。第三章在對(duì)可見光通信技術(shù)充分分析的基礎(chǔ)上,提出了系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)方案以及詳細(xì)介紹了光學(xué)系統(tǒng)、硬件電路系統(tǒng)以及軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì),并對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了傳輸距離和信噪比的測(cè)試。首先采用濾光透鏡提高信號(hào)的接收強(qiáng)度,減少非信號(hào)光的干擾,然后依據(jù)語(yǔ)音傳輸技術(shù)要求,設(shè)計(jì)了 LED驅(qū)動(dòng)電路、A/D轉(zhuǎn)化電路、濾波放大電路、穩(wěn)壓電源電路以及單片機(jī)的功能軟件程序,最后進(jìn)行了系統(tǒng)性能測(cè)試。第四章介紹了甲烷傳感器的種類以及測(cè)量甲烷的方法,制作了一種根據(jù)朗伯比爾定律和采用直接測(cè)量方法的簡(jiǎn)便甲烷濃度檢測(cè)傳感器。同時(shí),設(shè)計(jì)了甲烷濃度檢測(cè)傳感器系統(tǒng)中的LED發(fā)射電路,PD接收電路,鋁制氣體吸收腔以及數(shù)據(jù)采集程序,最后測(cè)試分析了實(shí)驗(yàn)結(jié)果。第五章是總結(jié)概括論文的研究?jī)?nèi)容以及在吸取國(guó)內(nèi)外同類實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,查找并彌補(bǔ)不足,提出實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步進(jìn)行的規(guī)劃設(shè)計(jì),同時(shí)對(duì)本實(shí)驗(yàn)研究方向進(jìn)行了展望。本論文設(shè)計(jì)了可見光語(yǔ)音通信的遠(yuǎn)距離傳輸系統(tǒng),傳輸速率可達(dá)1Mbit/s,信噪比大于30dB,傳輸距離超過100米,并設(shè)計(jì)了一種體積小、電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、分辨率高的基于中紅外LED甲烷氣體傳感器。
[Abstract]:This paper introduces the basic structure and basic characteristics of LED , such as volt - ampere characteristic , temperature characteristic and so on , and designs the LED driving circuit , the A / D conversion circuit , the filter amplifying circuit , the voltage - stabilized power supply circuit and the single - chip microcomputer . The transmission distance exceeds 100 meters , and a small size , simple circuit structure and high resolution is designed .

【學(xué)位授予單位】：安徽大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TN312.8;TN929.1;TP212

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1380627