LED 指示灯应用设计的需了解的几个关键参数

LED 指示灯可以在绝大部分的电子设备和仪器设备中看到，随着LED 技术日益成熟，LED指示灯也逐渐广泛应用到工业领域，用作照明和指示灯。要想深入了解LED指示灯，不仅需要了解LED的一些基本知识，还要了解LED的性能指标，因为LED性能指标是整个LED指示灯的核心部分。

LED 指示灯关键参数

1、LED指示灯颜色：LED指示灯颜色是一项非常重要的指标，是每一个LED指示灯产品都必须标明。目前LED指示灯的颜色主要有红色、绿色、蓝色、青色、黄色、白色、暖白、琥珀色等。

2、LED指示灯电流：LED的正向电流（If）大多约20mA，LED的发光强度仅在一定范围内与If成正比，当If＞20mA时，亮度的增强已经无法用内眼分出来。因此，LED的工作电流一般选在17-19mA左右比较合理。随着LED技术的不断发展，大功率的LED也不断出现，如0.5W LED（If=150mA），1W LED（If=350mA），3W LED（If=750mA）等。

3、LED电压：通常指LED正向电压（Vf），就是说LED的正极接电源正极，负极接电源负极。电压与颜色有关系，红、黄、黄绿的电压是1.8-2.4V之间。白、蓝、翠绿的电压是3.0-3.6V之间，要注意就是同一批生产出的LED正向电压也会有一些差异，同时在外界温度升高时，Vf将会下降。

4、LED的反向电压（VRm）：允许增加的最大反向电压。超过此数值，发光二极管可能被击穿损坏。

5、LED的色温： 色温是表示光线中包含颜色成分的一个计量单位。从理论上说，黑体温度指绝对黑体从绝对零度（－273℃）开始加温后所呈现的颜色。黑体在受热后，逐渐由黑变红，转黄，发白，最后发出蓝色光。当加热到一定的温度，黑体发出的光所含的光谱成分，就称为这一温度下的色温，计量单位为“K”（开尔文）。

光源色温不同，光色也不同，带来的感觉也不相同：

<3000K

温暖（带红的白色）

稳重、温暖

3000－5000K

中间（白色）

爽快

>5000K

清凉型（带蓝的白色）

冷

6、LED波长：峰值波长&主波长。人眼能看到的光和机器能看到的光线不完全一致。所以有两个波长指标来表示：主波长、峰值波长。

- 峰值波长：光谱发光强度或辐射功率最大处所对应的波长。

- 主波长：眼睛能看到光源发出的主要光的颜色所对应的波长为主波长

一般来说这个两个参数差别不大。选择时主要看应用场合。如果是用在光学仪器上的时候，这个时候仪器需要识别波长，选择时应该以峰值波长为准。如果是用在指示的方面，因为接受者是人，更多的应考虑主波长。

颜色和波长。颜色和波长是一一对应的。如果选料的时候想找与之前颜色一样的 LED 替代料。可以直接比较波长这个参数。如果波长一致，颜色也是一致的。下面是常用颜色对应波长范围。

红（Red）：R（610nm-640nm）

黄（Yellow）：Y（580nm-595nm）

蓝（Blue）：B（455nm-490nm）

绿（Green）：G（501nm-540nm）

紫（Purple）：P（380nm-410nm）

7、LED的发光强度（I、Intensity）：单位坎德拉，即cd。光源在给定方向的单位立体角中发射的光通量定义为光源在该方向的（发）光强（度），发光强度是针对点光源而言的，或者发光体的大小与照射距离相比比较小的场合。这个量是表明发光体在空间发射的会聚能力的。可以说，发光强度就是描述了光源到底有多“亮”，因为它是光功率与会聚能力的一个共同的描述。发光强度越大，光源看起来就越亮，同时在相同条件下被该光源照射后的物体也就越亮，因此，早些时候描述手电都用这个参数。现在LED也用这个单位来描述，比如某LED是15000的，单位是mcd，1000mcd=1cd，因此15000mcd就是15cd。 之所以LED用毫cd（mcd）而不直接用cd来表示，是因为以前最早LED比较暗，比如1984年标准5mm的LED其发光强度才0.005cd，因此才用mcd表示。

8、LED光通量（F，Flux）：单位流明，即lm。光源在单位时间内发射出的光量称为光源的发光通量。同样，这个量是对光源而言，是描述光源发光总量的大小的，与光功率等价。光源的光通量越大，则发出的光线越多。

9、LED光照度（E，Illuminance）：单位勒克斯即lx（以前叫lux）。1流明的光通量均匀分布在1平方米表面上所产生的光照度。

10、显色性：光源对物体本身颜色呈现的程度称为显色性，也就是颜色逼真的程度；光源的显色性是由显色指数来表明，它表示物体在光下颜色比基准光（太阳光）照明时颜色的偏离，能较全面反映光源的颜色特性。显色性高的光源对颜色表现较好，我们所见到的颜色也就接近自然色，显色性低的光源对颜色表现较差，我们所见到的颜色偏差也较大。国际照明委员会CIE把太阳的显色指数定为100，各类光源的显色指数各不相同，如：高压钠灯显色指数 Ra=23，荧光灯管显色指数Ra=60—90。

　　● 显色分两种：

　 - 忠实显色：能正确表现物质本来的颜色需使用显色指数（Ra）高的光源，其数值接近100，显色性最好。

　　- 效果显色：要鲜明地强调特定色彩，表现美的生活可以利用加色法来加强显色效果。

11、眩光：视野内有亮度极高的物体或强烈的亮度对比，则可以造成视觉不舒适称为眩光，眩光是影响照明质量的重要因素。

12、LED的使用寿命：LED在一般说明中，都是可以使用50，000小时以上，还有一些生产商宣称其LED可以运作100，000小时左右。这方面主要的问题是，LED并不是简单的不再运作而已，它的额定使用寿命不能用传统灯具的衡量方法来计算。有预测表明，高质量LED在经过50，000小时的持续运作后，还能维持初始灯光亮度的60%以上。假定LED已达到其额定的使用寿命，实际上它可能还在发光，只不过灯光非常微弱罢了。要想延长LED的使用寿命，就有必要降低或完全驱散LED芯片产生的热能。热能是LED停止运作的主要原因。

13、LED发光角度：二极管发光角度也就是其光线散射角度，主要靠二极管生产时加散射剂来控制，有三大类：

　　（1）高指向性。一般为尖头环氧封装，或是带金属反射腔封装，且不加散射剂。发光角度5°—20°或更小，具有很高的指向性，可作局部照明光源用，或与光检出器联用以组成自动检测系统。

　　（2）标准型。通常作指示灯用，其发光角度为20°-45°。

　　（3）散射型。这是视角较大的指示灯，发光角度为45°-90°或更大，散射剂的量较大。

14、LED 封装：

封装主要分为两种：贴片和直插。

LED 设计应用实例

下面是一个最简单的 LED 指示灯设计实例。我们拿（QTB QBLP631-AG）举一个例子：LED 前向电压 Vf 2.0V，LED 正向电流 20mA。想实现一个亮度可调的 LED 指示灯。有要一个 5V 的电压源/电池，要求 LED 正向电流在 10mA 到 20mA 之间变化。

然后串联一个的可调电阻。当电流 20mA，此时 LED 亮度最大，此时电阻=(5V-2V) /20mA=150Ω。当电流 10mA 时，电阻=(5V-2V) /10mA=300Ω，此时 LED 亮度减弱到最亮时的一半。下图为电路图。

■ LED 调光设计

传统的大功率 LED 照明可能会采用到三端双向可控硅（TRIAC）。TRIAC 调光之前多用于白炽灯和卤素灯调光。当传统白炽灯和卤素灯使用 LED 替换时，TRIAC 调光具有一定的兼容性。这种方案经常用在家用照明解决方案之中。

TRIAC 可以看成是由两个可控硅整流器（Silicon Controlled Rectifier）反向并联。当没有电流时，可控硅整流器会自动关断。当门极（Gate）给一个触发电流，可控硅整流器再次打开。通过电容电阻网络来控制门极的电流便能实现调光。

LED 实际应用过程中，对于一些高质量高可靠性的 LED 应用，很多会采用脉冲宽度调制（PWM）。PWM 控制广泛应用在从测量、通信到功率控制与变换的许多领域中。

人眼在频率达到 100Hz 的时候就已经难以察觉明显的明暗变化了。利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制。微处理器输出一定频率的方波，通过调整高电平和低电平的占空比，即可实现 LED 灯亮度控制。PWM 控制中，电压一般使用数据手册中标明的正向电压。

下图显示了三种不同的脉冲类型。脉冲持续时间 Tp，脉冲周期 T, 占空比 D(D=Tp/T)。调整占空比即可调整 LED 的亮度。如下图第一个脉冲波形使 LED 中等亮度发光。中间脉冲波形使 LED 亮度发光较暗。最下面脉冲波形使 LED 亮度发光较亮。

经验总结

在做 LED 指示灯的选型设计时，寿险要正确选择 LED 指示灯时，需要考虑关键参数有：

■ 波长：波长与颜色对应。

■ 发光强度：同样辐射强度的 LED，我们会感觉红光比绿光会亮很多。

■ 正向电压，正向电流：与驱动设计相关。

在 LED 指示灯系统设计阶段，主要的设计考量包括：

■ 简单的设计方案，串联一个电阻电源既可以实现发光。

■ 对于传统家用照明可以考虑 TRIAC 调光。

■ 对于一些高质量高可靠性的 LED 应用，可以采用 PWM 控制。

采用LED对LED通信的低复杂度可见光网络

可见光通信（VLC）是一个新兴的在传统的短距离无线射频（RF）通信的替代方案。发光二极管（LED）由于其可靠性和低成本，已成为首选技术。LED的亮度可以迅速调整，其速度比传统的发光设备要高几个数量级。通过改变LED光源的强度，数据信息可以通过可见光传达给对光敏感的接收器。LED会发光，但也可以作为接收器来测量进入的光线，就像光电二极管一样，它允许在点对点链接中传输。我们把这种方法称为LED-to-LED通信。LED-to-LED通信中，我们可以通过光传播的指向性和视觉范围来控制通信，这使得它具有互动性（与红外或射频相反）。

在这项工作中，我们解决了使用LED进行双向通信的基本挑战，并建立了一个完整的LED到LED网络。一个基本特征是，LED发出的可见光信号可以同时被看作是一个光源，而目标接收器则将其解释为信息源。因此，光学设备之间的通信可能会导致附近的人类观察者出现不希望看到的闪光。此外，为了实现通信网络，需要一个协调访问光学无线通道的通信协议。应选择临时协议，以便系统能够扩展到更多的设备。

可见光通信联盟（VLCC）成立于2003年11月，由日本的主要公司组成，旨在宣传VLC技术并使之标准化。最近的IEEE802.15.7标准利用LED在无线个人区域网络中进行无线数据传输

(WPAN)。该标准使用用于照明的宽频白光LED进行高速通信。为了实现高PHY速率，项目使用天花板照明上的LED实现了100Mb/s。相比之下，我们的目标是窄带（15-150纳米）LED的低复杂度应用和低PHY速率，因为这些足够用于娱乐业的低成本应用，如玩具。

LED与LED之间的沟通

LED到LED通信的用例和应用的特点是低成本和低复杂性（玩具、消费电子产品）。这需要低PHY数据率来交换信息，并且通常在可见光发射器和接收器之间建立一个简单的临时性质的通信网络。这些要求必须由一个轻量级的结构和通信协议以及一个基于一个LED和一个微控制器的简单收发电路来满足，如下面所述。

一个简单而低成本的非相干光调制和解调可以通过发射器的强度调制（IM）和接收器的直接检测（DD）来实现。在发射器处，我们使用了通断键控（OOK），其中二进制信息被映射到光信号的存在（符号ONE）或不存在（符号ZERO）。在我们的设计中，LED既被用作发射器也被用作接收器的前端，因此能够进行双向通信。我们的设计只需要最少的元件，因为LED直接连接到一个数字IO引脚和一个模数（ADC）输入/数字输出引脚。数字IO引脚与LED的阳极相连，而ADC引脚则与阴极相连。接下来，我们将介绍为什么这种设置能够使我们同时传输和接收可见光信号。

在我们的系统中，“一”的符号是通过在时间T内发光来传输的，而“零”是通过在时间T内不发光来传输的。与光电二极管相比，LED的光敏感度较低，因为其接收区域较小，收集的光较少，因此，它不能由微控制器的标准ADC引脚直接测量。相反，我们使用提出的用LED检测光线的原理：我们利用入射光线产生的反向电流缓慢地对一个电容放电，该电容对应于测量期间入射光线的积分。

现在我们将更详细地描述传输和接收。（1）符号一：当发射符号一时，LED在正向偏压下提供电压Vcc，这样电流就从阳极流向阴极。LED发出的光的强度与阳极和阴极之间流动的电流成正比。通常情况下，微控制器在其引脚上提供有限的电流，我们不需要为LED提供额外的限流电阻。（2）符号ZERO和接收：要传送一个零符号，只需将LED供应到低于阈值Vγ>0的位置，这样就能保证没有光发射。我们使用以下的关键想法：与其在没有偏压的情况下驱动LED（正如在光通信中通常所做的那样）来感知信道，我们在传输时以反向偏压操作LED，而不是像这项工作中那样使用一个数字I/O引脚和一个ADC引脚。

一个ZERO符号。其优点是，在传输ZERO时可以感应到光，这一点接下来会解释。入射光线的测量方法如下。首先，一个具有电容C的电容器被充电到某个参考电压，并施加一个反向偏压。由于微控制器的高输出电流（与电容C相比），这种充电只需要几纳秒。一旦电容被加载，它就会在反向偏压模式下被LED慢慢放电。在某个时期结束时，微控制器会测量电容器的剩余电量。图中给出了我们的原型设置在数据接收过程中的放电过程的例子。底部显示的是发射的信号，顶部显示的是接收的信号。发送器发送零和随后的一。接收器测量符号周期结束时的电压。

当它接收到“一”时，由于入射光线在LED2中产生光电流Iphoto，放电速度较快。在实践中，LED的内部电容可以用于此，不需要额外的组件。让我们把Vca≥0表示为LED（阴极和阳极）引脚之间的电压。符号决定是在以下情况下做出的：（i）在反向偏压下将内部LED电容C充电到Vca=Vcc；（ii）在一个符号周期T后测量电压下降

在某些方面，可见光中的通信与无线电通信有很大的不同。我们从人类观察者的角度将频域划分为几个区域，如下文所述。

视觉反馈区域：可见光信号的低通分量是由人眼观察到的。人眼还规定，通过调整虹膜的孔径，可以容忍相当大的动态范围的光照。因此，光强度的微小变化由于连接了示波器探头，C对ONE和ZERO的放电速度比正常情况下快。在正常操作中，接收ONE和ZERO符号时，电荷的衰减不太陡峭。这也是可用于感知建立连接和通信范围的频谱部分。这个频谱中包含的信号不一定能将信息传达给远程LED站。

闪烁区：当光源的照度变化对人眼来说是明显的，就可以观察到闪烁。一个重要的因素是闪烁的频率、可以达到上百赫兹。频闪的影响可以是在一个网络中，不同的发射器在不同的时间被点亮来传输他们的信息，这一点甚至更加明显。因此，在频域中存在一个中间区域，我们的信号应该具有低能量或根本没有能量。在这个区域的信号是由信息传输过程中只有一个（或零）符号的长时间运行造成的（表示为信息内闪烁）。在信息传输过程中的非活动期间，或在接收信息时，也可能发生闪烁（表示为信息间闪烁）。

LED到LED的数据区域：在较高频率的区域可用于光通信。人眼无法检测到这些信号，因为视觉系统的时间反应会掩盖高频率，这是由于神经系统反应速度的限制。

消除颤动的设计：所产生的光信号必须由低通和高通信号分量组成，以避免禁止的抖动区域。一个简单的解决方案是增加符号率1/T，这将不会被人眼察觉，以减轻这两个来源的颤动。然而，这不是一个有效的选择，因为1/T的增加会减少符号周期T，从而减少LED的灵敏度范围。其他选择如曼彻斯特编码或类似的线编码也不适合我们的范围，因为它们只能提供信息内的抖动补偿（在与信息同步后），但不提供任何信息间抖动的解决方案。下文将介绍一种方案，以全面消除这两种来源的抖动的影响。

我们假设一个网络环境，有两个或更多的站共享一个共同的光学无线信道，例如在红色或黄色光谱中。每个LED站i平均发出的能量水平为i。我们将通信信道划分为时间长度等于符号周期T的符号，并引入数据和能量符号的概念。根据上面介绍的数据通信协议，传输信息的设备访问信道并使用数据符号发送帧。

消除闪烁方案：（a）信道被划分为数据（D）和能量（E）符号。(b)接收器只在能量符号期间发出光。信道空闲时发送相同的图案。(c)发射器在数据（信息）期间发光，最终在能量符号期间发光（以补偿颤动）。介质访问和高层通信协议依赖于数据符号期间交换的帧。在信息传输过程中，通信范围内的任何站点（除当前发射器外）都不应该在数据符号期间发射ONE。

能量符号：在能量符号中，没有任何站点传输数据。在能量符号期间，任何发射器都可以自由地向光媒介输出能量。所有站点都可以选择使用能量符号来输出信号，以保持一个特定的平均功率输出水平i，并由其选择。例如，数据符号中传输的每一个零都可以由能量符号中的一个一来补偿，反之亦然。能量符号中的脉冲不携带任何信息，也不打算被其他电台接收，而是由人眼接收。如果需要并得到发射机的支持，它们也可以使用不同的强度。这样，发射器就可以在整个信息传输过程中保持恒定的目标功率输出水平，从而消除发射光的任何颤动。

以上介绍的。我们首先考虑当只有一个发射器（站A）和一个接收器（站B）时的信道访问实例。在传输信息之前，会产生一个随机退避时间（RBT）。当发射器的计数器在倒计时时，发射器感知光媒介以检测网络上其他站点的信息传输尝试。在检测到没有活动（空闲信道）的时间等于插槽时间后，A站将RBT减去一个单位。当A站进行倒计时时，它只测量专用于数据符号的那部分符号的信道活动（其中它发送零符号）。

能量符号不能使用，因为发射器发送一个符号用于干扰补偿。数据信息在定时器达到0后被传送。站B在收到信息后立即发送ACK信息。一旦收到ACK，A站在范围内生成一个新的RBT用于下一个消息。每次在ACK结束时间内没有收到ACK，信息就会在一个新的RBT后重新传输，其中RBT是双倍的，以减少未来碰撞的风险。一个最大的值RBTlimit限制了RBT，所以这个变量不能无限增长。在最大的尝试次数之后，消息被丢弃。

我们参考上图。当一个LED站获得对光媒介的访问并传输信息时，它希望在数据符号期间，其他LED站不发出任何光。虽然LED在传输一个在数据符号期间，它可以这样做，同时在数据符号期间发送一个ZERO，以传输信息的第0位。发射器期望ACK消息使用没有数据内容的MAC层格式（即数据有效载荷等于零字节），只是确认成功接收。为了减少通信的开销，由于数据发射器和接收器已经同步，所以在发送ACK时，同步序列较短，相当于一个前导音。由于LED可以在1微秒（<T）的时间内从正向偏压切换到反向偏压，因此在发送ACK之前不需要等待周转时间。

牵头的系统之间的权衡

我们研究了哪些参数限制了LED到LED的通信性能。特别是，符号周期T的选择是由（i）光的闪烁，（ii）LED在反向偏置时产生的噪声，以及（iii）目标通信速率和范围驱动的。我们发现：使用高达160字节的有效载荷，一种颜色的最大系统吞吐量≈0.45/T。我们的可见光收发器由数字和模拟部分组成。数字部分包括数据源，一个由Arduino微控制器（µC）控制的驱动电路，内置模拟-数字转换器（ADC）。我们在Vcc=5V的情况下为LED供电，而不损坏LED，因为输出电流被限制在20mA。除非另有规定，每个收发器使用的符号周期为T=512µs。符号边界是通过Arduino产生的中断获得的，并由我们的软件处理。由此产生的十六进制文件约为11kB。

我们使用我们的原型实现来衡量可实现的吞吐量，即在一秒钟内成功确认的MAC数据位的数量。我们在红色频谱上进行了多达四个发射器的数据发送测试，有效载荷为40和160字节，有碰撞检测（CSMA/CD）和没有（CSMA/CA），符号持续时间为512µs。每个测试持续600秒，我们在图中总结了结果。我们测量了160字节的信息的系统吞吐量，高达872比特/秒（b/s），吞吐量在较短的信息长度下有所下降。正如预期的那样，在CSMA/CA中，由于信道争用和碰撞，系统吞吐量在增加节点数时下降。

由于碰撞的早期检测，当多个传输器争夺光媒介时，CD可以获得更高的吞吐量。此外，由于信息的时间长度和早期检测碰撞事件所节省的时间，CD的吞吐量增益在数据有效载荷较长时更高。

在图中左边，我们展示了一个没有消除频闪的例子。正如预期的那样，有一些低频成分（低于100Hz）会对人类造成频闪效应，而且fmin<1/T。在右边，我们展示了消除频闪的情况。频谱是这样的：发射的平均光（0Hz）对人来说是可见的，并且平均高于无频闪补偿的情况，但较高的可见频率成分被衰减了20-25dB。信号在≈500Hz处有一个更强的峰值，如fmin=1/(4T)所预期的那样，人眼是看不到的。

我们还评估了哪一个符号周期T，我们开始直观地观察到闪烁，即使使用闪烁补偿。我们改变T，并使用我们的抖动消除机制将数据信息传输到范围内的另一个节点。在我们的实验中，我们开始观察到T=1.5毫秒时的轻微颤动，这导致fmin=CFF==166Hz。请注意，对于不同的LED输出电流（我们的测试为20mA），可能会观察到不同的结果。

在接收机上，符号周期T受制于反向偏置时在半导体结中产生的暗电流。这个电流是一个噪声源，因为它在没有通信时和接收符号ZERO时都会对电容C放电。第二个噪声源是环境照明产生的污染，如现代室内照明设备产生的光学光谱。由于在微控制器中表示电压的分辨率有限，阴阳极之间的电压的灵敏度是有限的。

因此，在符号周期TZERO之前，用ADC测量的电压Vca不会改变。T=ZERO保证了最大的灵敏度，因为LED在对光学介质上存在的“一”或“零”做出判断之前收集了最高的光量。我们评估了噪音对我们原型的实际影响。结果总结在图中，它显示了黑暗中的T=ZERO（上图）和室内环境光（下图）。我们选择TZERO作为使用10位ADC引脚，少于1%的测量结果导致电容的电压下降的值。在黑暗中，我们对暗电流感兴趣，我们在黑暗的环境中测量时尽量减少任何入射光线的影响，敏感区用黑色纸板箱覆盖。

在室内环境光下，我们使用安装在LabJackU3DAQ设备上的TAOSTSL230rd光度测量传感器来描述室内的辐照度。我们在靠近被测LED的地方测量54µW/cm2的辐照度。我们使用3毫米和5毫米的LED，颜色为蓝色（B）、黄色（Y）、绿色（G）和红色（R）。例如，标签Y5表示一个黄色的5毫米LED。在测试中，我们以64µs的比例倍数来调整符号周期。

我们通过实验研究了使用5毫米LED的蓝-蓝和红-红通信的可实现距离。在测试中，我们有一个在Vcc=5V下提供的蓝色（红色）发射器，它连续发射光，还有一个蓝色（红色）接收器，它在一个符号周期T后测量电压降。LED被排列起来，以研究最大范围。在每次测量中，我们将符号周期T={256,512,1024}μs，以及LED之间的距离。µs和LED之间的距离，并根据III-A2节中提出的方法，测量符号周期T后的电压Vca。

我们收集1000个样本（符号），计算出平均电压，并将其绘制在图中，作为LEDs距离的函数。该图显示，通信范围是T和LED本身的函数。使用蓝色LED和T=[512,1024]µs可以获得90厘米以上的距离，而红色LED只能通信到≈30厘米。这些距离对于可能位于一个房间内的娱乐和互动玩具来说可能是足够的。正如预期的那样，较长的符号周期有助于收集更多的光并增加通信范围。例如，当使用T=1024µs时，蓝色LED在15厘米处测量的平均电压为3.5V，而使用T=512µs时的平均值为4.15V。结果还表明，符号周期不能任意减少（在不使用我们的消除抖动方案的情况下，这将减少任何抖动效应），因为较小的符号周期会减少通信的范围。

对主导协议的深入了解

我们首先关注MAC层，并展示了一些使用我们的原型平台连接到示波器的数据流量的例子。然后，我们考虑PHY层的帧格式。

表一总结了实现中使用的主要MAC参数。MACSlotTime持续时间等于16个符号，即（16-T）。MaxTry表示数据被丢弃前的最大尝试次数。ACK超时表示数据发射器在数据传输结束后等待有效帧的时间。在每次从繁忙信道（数据符号中存在能量）过渡到空闲信道（数据符号中没有能量）后，每个站都要等待一个帧间空间IFS，然后开始新的传输或恢复倒计时。

图中显示了一串数据和ACK帧，取自两个通信站的阳极（TX）引脚。为了便于解释该图，在这个例子中，只在数据传输和接收期间激活了消除干扰。例如，站A（底部）在一个后关期时间后发送一个数据帧，站B（顶部）收到并回复一个ACK。然后，在另一个空闲时间后，两个站都感觉到信道活动，站B发送下一个数据帧，站A收到它，并在接收后确认。

在图中，我们展示了一个使用闪烁补偿的例子，也是信息间的。在感知信道活动的同时，两个站在能量符号中发送符号ONE，信息可以成功交换。

在图中，我们展示了三个站的网络中的数据/ACK通信。如上所述，为了便于解释该图，只在信息传输过程中进行了消除干扰的处理。

研究总结

今天，可见光通信通常被看作是家庭网络、设备定位的又一方法，或者是访问互联网的新方式。然而，通过使用LED收发器而不是红外线或无线电设备来构建短距离自由空间通信系统，可以实现各种各样的娱乐应用。在本文中，我们提出并评估了一个完整的LED到LED通信系统，包括物理层传输和网络协议，重点是娱乐应用。我们建立并评估了一个原型，该原型能够在短距离内进行数据交换，同时避免了无线电辐射。这样的好处是，当用户指向一个设备时，可以得到明确的视觉反馈，系统的简单性和基于LED的系统的低成本性。我们的评估解决了技术上的挑战，如消除眩晕，引入并评估了检测碰撞的协议。结果表明，用一个微控制器驱动的LED，在一个选定的光色的LED网络中可以实现每秒870比特的系统吞吐量，这对于玩具世界中的娱乐性互动应用是足够的。

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