Kuinka tehdä yksinkertainen LI-FI (Light Fidelity) -piiri

LI-FI vilkkuu Internetissä, koska viime vuosina LI-FI on saanut enemmän suosiota Internetissä ja kehittäjissä. LI-FI tarkoittaa Light Fidelity, jonka loi Harald Hass.

Piirin tavoite

LI-FI: n tavoitteena on siirtää tietoja näkyvän valon kautta. Koska näkyvän valon kaistanleveys on 10000 kertaa suurempi kuin radioaallot, valon kautta voidaan siirtää enemmän tietoa lyhyessä ajassa.

Näkyvä valoviestintä (VLC) eliminoi joidenkin radioaaltojen aiheuttaman sairauden riskin pitkäaikaisesta altistuksesta.

Tätä protokollaa voidaan mukauttaa, jos radioaaltoja on rajoitettu, kuten lentokoneissa, sairaaloissa ja joissakin tutkimuslaitoksissa. Tutkijat saavuttivat bittinopeuden 224 Gt / s, joka on sata kertaa nopeampi kuin keskimääräinen WI-FI-yhteys kotona tai toimistossa.

Tämä artikkeli kertoo perusideesta, kuinka tehdä hyvin yksinkertainen LI-FI-piiri, jossa voimme siirtää minkä tahansa äänilähteen valon läpi ja vastaanottaa sen vastaanottimesta, joka on muutaman metrin päässä lähettimestä.

Tässä selitetään analogisesta tiedonsiirrosta valon kautta, jossa alkuperäisenä LI-FI-järjestelmänä käytetään digitaalista viestintää, joka on monimutkaisempi ja vaikeampaa tehdä sellainen harrastelaboratoriossa. Mutta käsite on täsmälleen sama.

Tässä on yksinkertainen lohkokaavio, joka selittää LI-FI: n:

Muotoilu:

Piiri koostuu kahdesta osasta, jotka ovat vastaanotin ja lähetin. Lähetin koostuu kolmesta transistorista ja muutamasta passiivisesta komponentista, jotka on yhdistetty 1 watin lediin. Transistorit on konfiguroitu yleiset emitterivahvistimet mikä muuttaa LED-valon kirkkautta äänisignaaliin nähden.

Mutta äänisignaalin aiheuttamat kirkkauden muutokset eivät näy ihmissilmälle. Näemme vain valkoisen LED: n staattisen valaistuksen. Vastaanotin koostuu valotunnistimesta (tässä käytin aurinkokennoa), joka on yhdistetty vahvistimeen. Äänentoiston antaa kaiutin.

Lähetin on transistoroitu vahvistin, joka koostuu 3 vahvistimesta, jotka on kytketty rinnakkain 1 watin valkoisen LED: n käyttämiseksi.

Jokainen transistorin pohja koostuu jännitteenjakajasta, joka antaa tarvittavan esijännityksen yksittäiselle transistorille. Jokaisessa transistorin tukiasemassa on kondensaattorit DC-signaalien estämiseksi, mikä voi heikentää lähdön laatua.

LI-Fi-piirikaavio

Päivitys: Edellä olevaa mallia voidaan kokeilla myös yhdellä transistorilla, kuten alla on esitetty:

Voit käyttää virtaa rajoittavaa vastusarjaa, jossa on LED, jos haluat käyttää virtapiiriä suuremmalla jännitteellä (esimerkiksi 12 V). Äänilähteenä voit käyttää mp3-soitinta, matkapuhelinta tai mikrofonia esivahvistimella jne.

Vastaanotin koostuu 6 voltin aurinkokennosta (3 voltin yläpuolella toimii hyvin) sarjaan 2.2uf kondensaattorin kanssa, joka on pariksi vahvistimen kanssa. Vahvistimen ei tarvitse olla sama kuin tässä kuvattu, mutta voit käyttää mitä tahansa kotisi ympärillä olevaa vahvistinta. Mutta varmista, että se on hyvä herkkyys.

Vahvistimen kaavio

Tässä on tekijän prototyyppi

Li-Fi-videoleike:

Voit käyttää mitä tahansa vahvistinta, jolla on hyvä herkkyys vastaanottimen osaan. Testaa tämä piiri menemällä huoneeseen, jossa ympäröivä valo on himmeä, ja varmista, ettei lähistöllä ole sähkövalonlähdettä.

Aseta 1 watin LED yhdensuuntaisesti aurinkokennon kanssa. Kytke virran syöttö sekä lähettimeen että vastaanottimeen, anna äänitulo lähettimelle, säädä lähettimen äänenvoimakkuus. Täällä voit tyhjentää ääniäänen vastaanottavasta kaiuttimesta.

Edellä selitettyä Li-Fi-piiriä voidaan kokeilla myös käyttämällä fotodiodia, kuten alla on esitetty, jossa vahvistinosa korvataan LM386-vahvistinpiiri :

PÄIVITTÄÄ:

Joitakin tärkeitä huomautuksia ja huomioita yllä olevasta Li-Fi-piiristä

Tässä Li-Fi: ssä LED vilkkuu, mutta silmiemme on merkittävä havaita.

Jos silmäsi havaitsevat nuo välkkymät, rakenteessa on jotain vikaa.

Äänitulon aiheuttama LED-valon kirkkauden muutos on hyvin pieni, mutta kirkkaudessa on muutosta, jota silmämme eivät havaitse.

Jos äänituloa ei ole, LED-valo palaa jatkuvasti, aurinkokenno tuottaa jonkin verran jännitettä. Vastaanottimen tulokondensaattori estää DC-signaalin, joka antaa lähes nolla jännitettä vahvistimelle.

Kun lähetämme äänisignaalia lähettimeen, LED-valon kirkkaus muuttuu (hyvin pieni). Aurinkokenno toistaa pienen vaihtelevan jännitteen, kondensaattori sallii pienen vaihtelun jännitteen amplitudissa vahvistimeen ja hylkää voimakkaan vakion tasajännitteen.

Vahvistimen on oltava hyvä herkkyys, koska tulo on heikko. Todennäköisesti siksi monet lukijat kommentoivat äänen voimakkuutta.

Olen käyttänyt vanhan koulun kotiteatterivahvistinta, jonka herkkyys oli erittäin hyvä ja tuloksena oli LOUD ja CLEAR.