9www.eepw.com.cn2023.7电子产品世界设计应用Design&Application嵌入式设计基于STM32的激光通信系统设计DesignoflasercommunicationsystembasedonSTM32逯逸1，张凤玲2，曹梓钰3（1.沈阳航空航天大学自动化学院，沈阳110000；2.沈阳航空航天大学航空发动机学院，沈阳110000;3.沈阳航空航天大学电子信息工程学院，沈阳110000）摘要：激光通信具有保密性强、通信容量大、重量轻、功耗和体积小、制造和维护费用低等特点。为满足民用领域对于激光通信的需求，设计了一种基于STM32的激光通信系统。该系统由激光发射模块、激光接收模块，STM32F407主控模块组成，采用双音多频方式进行调制。在实验室环境下进行了环回通信实验，实验表明，系统具有较长的通信距离，较高的通信速率，实现了数据的稳定收发。该激光通信系统具有成本低，通信稳定性强，保密性好等特点，为民用激光通信提供了解决方案。关键词：激光通信系统；STM32；双音多频调制0引言激光通信在卫星通信,水下通信,无人机通信等领域都有广泛应用。激光通信作为一种光通信方式,与无线电通信相比,具有保密性强,通信容量大,重量轻,功耗和体积小,成本低等特点[1]。激光通信由于其系统较为复杂的原因,在民用领域还不够普及。红外通信是一种光通信方式,广泛应用于民用领域,但其传输距离通常较短,文献[2]设计了一种数字模拟混合红外通信系统,其通信距离仅有1.2M,实用型较差。文献[3]设计了一种近场无线激光通信系统,但其系统组成复杂,生产成本较高,不适合民用领域量产。文献[4]设计了基于脉冲拨号的抗抖动激光通信系统,但其发送时间过长,通信速率较低。为解决上述问题,本文设计了一种基于STM32的激光通信系统,该系统由激光发射模块、激光接收模块和F407主控模块组成,采用双音多频调制方式进行信号调制。系统可以通过上位机经由串口进行控制,实现数据的收发,为低成本民用激光通信提供了解决方案。1激光通信系统总体设计激光通信系统共分为软件层和硬件层,软件层由C语言编写,微控制器为软件层的运行载体,硬件层总体设计如图1所示。图1激光通信系统硬件结构图硬件层由激光发射模块、激光接收模块和主控模块组成。激光发射模块包括激光二极管（LD）、激光准直系统和高精度LD驱动电流源,激光接收模块包括光电二极管（PD）和激光接收前端电路。激光发射模块和激光接收模块分别通过D/A通道和A/D通道与单片机相连接。激光通信系统和上位机通过串口相连接,通过串口AT指令对激光通信系统进行控制和数据的收发。激...
