Hangátvitel a li használatával

Az okos telefonok, a tárgyak internete (IoT), az ipari automatizálások, az intelligens otthoni automatizálási rendszerek stb. Fellendülésével az internet iránti kereslet is ugrásszerűen növekszik. A technológia annyira fejlődött, hogy az autónktól a hűtőnkig mindenhez internetkapcsolatra van szükség. Ez további kérdéseket vet fel, például; Lesz elegendő sávszélesség ezekhez az eszközökhöz? Biztonságosak lesznek ezek az adatok? Elég gyors lesz-e a meglévő rendszer ezekhez az adatokhoz? Túl sok az együttállás a hálózati forgalomban?

Mindezeket a kérdéseket ez a készülő Li-Fi nevű technológia fogja kezelni. Tehát mi LiFi? A Li-Fi kifejezés a „ Light Fidelity ” kifejezést jelenti. Úgy gondolják, hogy ez az internet következő generációja, ahol a Light-ot adathordozóként használják majd. Igen, jól olvastad; ugyanaz a fény, amelyet otthonában és irodájában használ, és amely bizonyos módosításokkal adatátvitelre használható az összes eszközére, amelyhez internet szükséges. Ebben a projektben felépítünk egy egyszerű áramkört az audio adatok átvitelére Li-Fi használatával. De először megismerjük a Li-Fi technológiát.

Hogyan működik a Li-Fi

Mint korábban elmondtuk, a Li-Fi fényt használ az adatok továbbítására, ellentétben a rádióhullámokkal. Ezt az elképzelést először Harald Haas professzor hozta létre egyik TED-beszélgetésében 2011-ben. A Li-Fi definíciója a következőképpen adható meg: „A LiFi nagy sebességű, kétirányú, hálózatos és fényt használó adatkommunikáció. A LiFi több villanykörteből áll, amelyek vezeték nélküli hálózatot alkotnak, és lényegében hasonló felhasználói élményt nyújtanak, mint a Wi-Fi, kivéve a fényspektrum használatát ”

Minden LED-lámpát LED-meghajtón keresztül kell táplálni, ez a LED-illesztőprogram információkat kap az internetes szerverről, és az adatokat kódolja az illesztőprogram. Ezen kódolt adatok alapján a LED-lámpa nagyon nagy sebességgel fog villogni, amelyet az emberi szem nem vesz észre. De a másik végén található Photo Detector képes lesz az összes pislákolás leolvasására, és ezeket az adatokat az erősítés és a feldolgozás után dekódoljuk. Az adatátvitel itt nagyon gyors lesz, mint az RF. Itt a befogadó végén lévő napelemet használjuk a fény érzékeléséhez.

Az adatátvitel fotódiódákon keresztül hosszú ideje zajlik az IR távirányítóinkon keresztül. Valahányszor megnyomtunk egy gombot a televízió távirányítóján, az IR LED a távvezérlőben nagyon gyorsan pulzál, ezt a televízió megkapja, majd dekódolja az információért. De ez a régi módszer nagyon lassú és nem használható méltó adatok továbbítására. Ezért a LiFi-vel ezt a módszert kifinomultabbá teszik egynél több LED használatával és egynél több adatfolyam átadásával. Így több információ továbbítható, és ezáltal gyorsabb adatkommunikáció lehetséges.

Most meglátjuk, hogyan továbbíthatjuk és fogadhatjuk az audio jeleket egy egyszerű LED és napelem lemez segítségével. Ha érdekli ez a technológia, itt többet megtudhat a Li-Fi-ről.

Szükséges anyagok:

1. 5-6 V-os napelem
2. 1 W-os LED vagy NeoPixel LED-szalag
3. Aux kábel
4. 3,5 mm-es jack
5. 9V-os akkumulátor
6. Előerősített hangszóró

Két áramkörünk van, az egyik a vevőoldali, a másik az adóoldali.

Adó áramkör a Li-Fi számára:

Az adó oldalán fehér fényes LED van, és egy 3,5 mm-es aljzathoz csatlakoztatott akkumulátor és az audioforrás csatlakozik. Itt a LED-ek bekapcsolására akkumulátort használunk, mert kevesebb hangforrás származik, ami nem elegendő a LED-ek táplálásához. A csatlakozásokat az alábbi kapcsolási rajz mutatja:

Vevő áramkör a Li-Fi számára:

A vevő oldalon napelemet és egy Aux kábellel összekötött hangszórót használunk. Saját erősítő áramkört is készíthet magának a vég fogadásához, amelyet a cikk későbbi részében elmagyarázunk.

Hangátviteli áramkör működése Li-Fi használatával:

Az adó oldalán, amikor 3,5 mm-es aljzatot csatlakoztatunk az audioforráshoz, a LED világítani fog, de a fényintenzitás nem ingadozik, ha az audio forrás ki van kapcsolva. Amint lejátszja a hangot, látni fogja, hogy a fény intenzitása gyakran változik. Ha növeli a hangerőt, a LED intenzitása gyorsabban változik, mint az emberi szem képes követni.

A napelem annyira érzékeny, hogy kis intenzitású változásokat képes megfogni, és ennek megfelelően változnak a napelem kimenetének feszültségei. Tehát, amikor a LED fénye a panelre esik, a feszültségek a fény intenzitásától függően változnak. Ezután a napelem feszültségeit táplálják az erősítőbe (hangszóró), amely felerősíti a jelet, és az audio kimenetet adja az erősítőhöz csatlakoztatott hangszórón keresztül.

A kimenet addig jön, amíg a napelem érintkezik a LED-ekkel. A LED-eket max. 15-20 cm távolság a napelemtől a tiszta hangkimenet érdekében. A hatótávolságot tovább növelheti a napelem területének és a nagyobb teljesítményű Power LED növelésével.

Saját hangerősítő áramkört készíthet a hangminőség javítása érdekében, az alábbiak szerint.

Készítsen saját erősítőt a Li-Fi audió fogadásához:

Ahelyett, hogy könnyen hozzáférhető hangszórókészletet használna, amint azt a fentiekben használtuk, saját zajerősítőt is készíthet a zaj csökkentése érdekében. Itt van egy LM386 alapú hangerősítő áramkör a li-fi hang fogadására.

• A pozitív és negatív teljesítménysínek közötti 100μF kondenzátort használják az áramellátás leválasztására.
• Helyezzen egy 0,1μF-os kondenzátort a 4 és 6 érintkezők közé az áramellátás pontosabb leválasztásához az IC-től.
• Egy 10K Ohm-os ellenállást és egy 10μF-os kondenzátort sorosan csatlakoztatnak a 7. tű és a föld közé az audio bemeneti jel leválasztásához.

Ha a hang nem tiszta a hangszórón, forgassa el a pot gombot, amíg a hang nem tiszta. Tudjon meg többet az LM386 alapú hangerősítőről itt.

Vegye figyelembe, hogy az általunk használt összetevők értékei nem kritikusak. Ha nincsenek az ábrán megadott értékekkel rendelkező alkatrészek, próbáljon meg valami közeli dolgot, és működnie kell, és a csatlakozásokat az IC-hez kell közelítenie, használjon rövid vezetékeket a csatlakozásokhoz, mert ez extra zajt okoz.