1.一種地下室專用CCD光通信空氣凈化裝置 ，其特征在于，包括空氣凈化裝置、中央處理器、現(xiàn)場可編程門陣列電路、處理器模塊、接收天線、光探測器、信號處理電路、電源電路、LED發(fā)送/接收模塊、傳感器模塊、串口通信模塊、電源模塊、電源電路、光鑰匙模塊；所述中央處理器連接光鑰匙模塊、接收天線、光探測器、信號處理電路、電源電路、空氣凈化裝置；
所述空氣凈化裝置包括紫外空氣凈化器，利用紫外光對空氣中的細(xì)菌以及有害物質(zhì)進(jìn)行滅殺，是空氣凈化器的執(zhí)行部件；傳感器數(shù)據(jù)采集模塊，用于對外部信號進(jìn)行采集與處理，包括運動傳感器與化學(xué)傳感器；電源電路模塊，對日常交流市電進(jìn)行降壓，為空氣凈化器各個部件提供相應(yīng)地工作電壓；交流電機控制模塊，單片機通過可控硅驅(qū)動光耦驅(qū)動電機，控制其導(dǎo)通與轉(zhuǎn)速的變化，單片機根據(jù)傳感器提供的信號、手動按鍵信號對電機的工作狀態(tài)進(jìn)行自動和手動的調(diào)整，使得空氣凈化器在不同的工作模式下運轉(zhuǎn)的時候，電機處于對應(yīng)檔的轉(zhuǎn)速；紫外燈管控制模塊，，通過單片機通過可控硅驅(qū)動光耦，驅(qū)動紫光燈管，并根據(jù)燈管的工作狀態(tài)反饋信號，判斷出燈管是否正常工作；紅外遙控模塊包括紅外發(fā)射器與接收電路，設(shè)置每個按鈕發(fā)射的紅外波形與時序；所述顯示器控制模塊和按鍵控制模塊用于對空氣凈化器工作模式的操作和顯示；所述光接收模塊，用于接收LED燈組發(fā)射的LED通信信號，并轉(zhuǎn)換為控制指令；包括紫外空氣凈化器，利用紫外光對空氣中的細(xì)菌以及有害物質(zhì)進(jìn)行滅殺，是空氣凈化器的執(zhí)行部件；傳感器數(shù)據(jù)采集模塊，用于對外部信號進(jìn)行采集與處理，包括運動傳感器與化學(xué)傳感器；電源電路模塊，對日常交流市電進(jìn)行降壓，為空氣凈化器各個部件提供相應(yīng)地工作電壓；交流電機控制模塊，單片機通過可控硅驅(qū)動光耦驅(qū)動電機，控制其導(dǎo)通與轉(zhuǎn)速的變化，單片機根據(jù)傳感器提供的信號、手動按鍵信號對電機的工作狀態(tài)進(jìn)行自動和手動的調(diào)整，使得空氣凈化器在不同的工作模式下運轉(zhuǎn)的時候，電機處于對應(yīng)檔的轉(zhuǎn)速；紫外燈管控制模塊，，通過單片機通過可控硅驅(qū)動光耦，驅(qū)動紫光燈管，并根據(jù)燈管的工作狀態(tài)反饋信號，判斷出燈管是否正常工作；紅外遙控模塊包括紅外發(fā)射器與接收電路，設(shè)置每個按鈕發(fā)射的紅外波形與時序；所述顯示器控制模塊和按鍵控制模塊用于對空氣凈化器工作模式的操作和顯示；所述光接收模塊，用于接收LED燈組發(fā)射的LED通信信號，并轉(zhuǎn)換為控制指令。
2.所述遠(yuǎn)距離可見光通信系統(tǒng)設(shè)備主要包括發(fā)射端和接收端；發(fā)射端可使用OOK、PPM 等調(diào)制方式，光源將調(diào)制好的光信號以高速、明暗變化的規(guī)律進(jìn)行發(fā)射，采用大功率低束散角陣列 LED 作為光源，由于調(diào)制速率在一百比特量級，可以采用單片機配合 C++軟件編程進(jìn)行發(fā)射端的軟硬件設(shè)計，實現(xiàn)字符串的發(fā)送；接收端，采用 CCD 作為光探測器，硬件設(shè)備使用高幀頻100fps 以上、高靈敏度、高響應(yīng)度 CCD 相機；相機以與光源相同幀頻進(jìn)行拍攝，并且設(shè)計軟件對CCD 相機進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集和處理，將調(diào)制信號的規(guī)律呈現(xiàn)出來，得到相應(yīng)的灰度值，從而完成信息的傳遞過程，實現(xiàn)字符串的接收；所述充電插口設(shè)置于閉合門的側(cè)端；
所述中央處理器連接光鑰匙模塊、信號調(diào)制控制設(shè)備、LED 燈、接收天線、光探測器、信號處理電路；所述信號調(diào)制設(shè)備負(fù)責(zé)調(diào)制生成原始的電信號；所述LED 燈是單色的 LED；所述光探測器是可見光波段響應(yīng)較好的 CCD光電轉(zhuǎn)換器件；所述接收天線是可變倍數(shù)的光學(xué)鏡頭；所述信號處理電路與光探測器相適應(yīng)，用于視頻電信號的處理，以及確定接收光斑的形狀、大小和平均接收光功率；所述探照燈和所述接收天線之間是大氣信道，光源發(fā)出的光通過大氣信道進(jìn)行傳輸；
所述光鑰匙模塊內(nèi)設(shè)置有智能移動終端，基于智能移動終端操作系統(tǒng)，設(shè)計基于虛擬串口的秘鑰發(fā)送智能移動終端的軟件模塊，通過智能移動終端的軟件模塊發(fā)送出秘鑰信息，秘鑰信息由智能移動終端的 min-USB 口輸出；所輸出的秘鑰信息，基于智能移動終端OTG 功能，經(jīng)過外部驅(qū)動模塊加載到空氣凈化裝置上，通過LED來完成秘鑰信息的傳送；所述電源電路分別連接中央處理器和現(xiàn)場可編程門陣列電路；所述電源電路內(nèi)設(shè)置有太陽能電池板、穩(wěn)壓電路、電源控制器及直流供電電路；所述處理器模塊控制LED光源發(fā)送和接收信息，并協(xié)調(diào)各外設(shè)單元工作；所述LED發(fā)送／接收模塊負(fù)責(zé)節(jié)點之間的通信；所述傳感器模塊負(fù)責(zé)目標(biāo)區(qū)域信息的采集；所述串口通信模塊與計算機連接，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的收發(fā)；所述電源模塊負(fù)責(zé)節(jié)點的能量供給。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種地下室專用CCD光通信空氣凈化裝置 ，其特征在于，所述遠(yuǎn)距離可見光通信系統(tǒng)設(shè)備主要包括發(fā)射端和接收端；發(fā)射端可使用OOK、PPM 等調(diào)制方式，光源將調(diào)制好的光信號以高速、明暗變化的規(guī)律進(jìn)行發(fā)射，采用大功率低束散角陣列 LED 作為光源，由于調(diào)制速率在一百比特量級，可以采用單片機配合 C++軟件編程進(jìn)行發(fā)射端的軟硬件設(shè)計，實現(xiàn)字符串的發(fā)送；接收端，采用 CCD 作為光探測器，硬件設(shè)備使用高幀頻100fps 以上、高靈敏度、高響應(yīng)度 CCD 相機；相機以與光源相同幀頻進(jìn)行拍攝，并且設(shè)計軟件對CCD 相機進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集和處理，將調(diào)制信號的規(guī)律呈現(xiàn)出來，得到相應(yīng)的灰度值，從而完成信息的傳遞過程，實現(xiàn)字符串的接收；所述充電插口設(shè)置于閉合門的側(cè)端；
所述的現(xiàn)場可編程門陣列電路，內(nèi)部包括可配置邏輯模塊CLB、輸入輸出模塊IOB和內(nèi)部連線三個部分；FPGA利用小型查找表（16×1RAM）來實現(xiàn)組合邏輯，每個查找表連接到一個D觸發(fā)器的輸入端，觸發(fā)器再來驅(qū)動其他邏輯電路或驅(qū)動I/O，由此構(gòu)成了既可實現(xiàn)組合邏輯功能又可實現(xiàn)時序邏輯功能的基本邏輯單元模塊，這些模塊間利用金屬連線互相連接或連接到I/O模塊；FPGA的邏輯是通過向內(nèi)部靜態(tài)存儲單元加載編程數(shù)據(jù)來實現(xiàn)的，存儲在存儲器單元中的值決定了邏輯單元的邏輯功能以及各模塊之間或模塊與I/O間的聯(lián)接方式，并最終決定了FPGA所能實現(xiàn)的功能，F(xiàn)PGA允許無限次的編程。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種地下室專用CCD光通信空氣凈化裝置 ，其特征在于，待發(fā)送密鑰為 TTL 電平信號，即+5V 表示高電平“1”，0V 表示低電平“0”；所述LED驅(qū)動模塊包括PNP 型貼片三極管 S8550 及其相關(guān)外圍器件，用于實現(xiàn)電信號到光信號的轉(zhuǎn)換；所述光鑰匙模塊一個一對多的裝置；光鑰匙是基于單片機 STC12C2052AD 設(shè)計的一種發(fā)送端。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種地下室專用CCD光通信空氣凈化裝置 ，其特征在于，所述LED發(fā)送/接收模塊中，發(fā)送模塊采用大功率藍(lán)光光源，采用高壓大電流晶體管陣列電路作為驅(qū)動芯片；接收模塊采用藍(lán)光增強型光電二極管作為接收元件；從而實現(xiàn)地下室 光信號的發(fā)送和接收；
所述接收模塊將接受的光信號轉(zhuǎn)化為電信號，將采集數(shù)據(jù)提供至處理器；
所述LED發(fā)送/接收模塊將光源與鋁基板組合使用用以散熱，使用菲涅爾透鏡實現(xiàn)聚光；
所述串口通信模塊針對Sink節(jié)點，使用主控芯片上的串行通信口 USART-Tx、USART-Rx ，輸出 TTL電平實現(xiàn)數(shù)據(jù)的收發(fā)；Sink節(jié)點通過串口與計算機端相連。