激光數(shù)據(jù)收發(fā)器原理圖

發(fā)射機(jī)

接收器

它是如何工作的？

變送器電路包括輸入保護(hù)，緩沖器和激光二極管驅(qū)動(dòng)器。 UART信號（或任何數(shù)據(jù)信號）被饋入第一個(gè)反相緩沖器（U1A），整個(gè)電路的輸入由R2和D1保護(hù)。 R2是220Ω電阻，用于限制輸入電流，而D1是齊納二極管，可防止輸入電壓超過5.1V。包含電容器C2用于EMC控制，因?yàn)檫@里的尖銳邊緣可能會干擾附近的電子設(shè)備。雖然這并不完全重要，但最好始終考慮EMC（電磁兼容性）。該緩沖器也是施密特觸發(fā)器，可防止噪聲信號在激光束中引起毛刺。反相U1A再次反轉(zhuǎn)以保持UART信號的極性，該緩沖信號用于控制帶有Q1的激光二極管。

接收器電路由電壓平均器，施密特觸發(fā)器和輸出緩沖區(qū)。從發(fā)射器發(fā)出的光顯示在LDR R6上，這會改變電阻。這種電阻變化導(dǎo)致在R6上產(chǎn)生可變電壓，通過100K電阻器將其饋入U(xiǎn)1A。利用分壓器（R4和R8）對該變化的電壓進(jìn)行平均，以產(chǎn)生變化約2.5V的電壓。來自U1A的調(diào)節(jié)信號被饋入施密特觸發(fā)器U1B，這有助于將LDR的微小變化轉(zhuǎn)換為軌到軌擺幅（5V和0V）。最后一個(gè)階段采用這些擺動(dòng)并緩沖信號以改善輸出阻抗。

兩個(gè)電路都使用7805線性穩(wěn)壓器進(jìn)行功率控制。將5V電壓軌連接到輸入電壓軌的二極管用于保護(hù)7805免受電流尖峰的影響，而肖特基二極管則提供反極性保護(hù)。

與我設(shè)計(jì)的大多數(shù)項(xiàng)目一樣，這兩個(gè)電路都是在CNC機(jī)器上構(gòu)建的定制PCB上制造的。附加的項(xiàng)目文件包括生成您自己的PCB所需的所有G代碼，但也可以使用其他構(gòu)造方法，例如條形板，矩陣板和面包板。

發(fā)射器電路

接收電路

為了使發(fā)射器/接收器工作，您可能必須屏蔽LDR免受環(huán)境光的影響，因?yàn)檫@會嚴(yán)重影響信號。根據(jù)LDR，最大波特率可能小于100波特，因此為了改善電路，可以用光電二極管電路代替LDR。