Przesyłanie dźwięku za pomocą li

Wraz z rozwojem smartfonów, Internetu rzeczy (IoT), automatyki przemysłowej, systemów automatyki inteligentnego domu itp., Zapotrzebowanie na Internet również rośnie wykładniczo. Technologia rozwinęła się tak bardzo, że wszystko, od naszego samochodu po lodówkę, wymaga połączenia z Internetem. To rodzi inne pytania, takie jak; Czy dla wszystkich tych urządzeń będzie wystarczająca przepustowość? Czy te dane będą bezpieczne? Czy istniejący system będzie wystarczająco szybki dla wszystkich tych danych? Czy będzie za dużo koniunkcji w ruchu sieciowym?

Wszystkie te pytania zostaną rozwiązane dzięki nadchodzącej technologii Li-Fi. Więc co to jest LiFi? Termin Li-Fi oznacza „ Light Fidelity ”. Uważa się, że jest to następna generacja internetu, w którym Light będzie używany jako medium do przesyłania danych. Tak, dobrze przeczytałeś; jest to to samo światło, którego używasz w swoich domach i biurach, które, z pewnymi modyfikacjami, może być używane do przesyłania danych do wszystkich urządzeń wymagających internetu. W tym projekcie zbudujemy prosty obwód do przesyłania danych audio za pomocą Li-Fi. Ale najpierw dowiemy się o technologii Li-Fi.

Jak działa Li-Fi

Jak powiedziano wcześniej, Li-Fi wykorzystuje światło do przesyłania danych w przeciwieństwie do fal radiowych. Pomysł ten został po raz pierwszy ukuty przez prof. Haralda Haasa w jednym z jego wykładów TED w 2011 r. Definicję Li-Fi można podać jako „LiFi to szybka dwukierunkowa, dwukierunkowa, sieciowa i mobilna komunikacja danych przy użyciu światła. LiFi składa się z wielu żarówek, które tworzą sieć bezprzewodową, oferując zasadniczo podobne wrażenia użytkownika do Wi-Fi, z wyjątkiem wykorzystania widma światła ”

Każda lampa LED powinna być zasilana przez sterownik LED, ten sterownik LED pobierze informacje z serwera internetowego, a dane zostaną zakodowane w sterowniku. Na podstawie tych zakodowanych danych lampa LED będzie migotać z bardzo dużą prędkością, której nie mogą dostrzec ludzkie oczy. Ale detektor fotoelektryczny na drugim końcu będzie w stanie odczytać wszystkie migotania, a dane zostaną zdekodowane po wzmocnieniu i przetworzeniu. Transmisja danych będzie tutaj bardzo szybka niż RF. Tutaj używamy panelu słonecznego na końcu odbiorczym, aby wyczuć światło.

Przesyłanie danych przez fotodiody odbywa się już od dłuższego czasu za pośrednictwem naszych pilotów IR. Za każdym razem, gdy naciskamy przycisk na naszym pilocie telewizyjnym, dioda podczerwieni w pilocie pulsuje bardzo szybko, zostanie to odebrane przez telewizor, a następnie zdekodowane w celu uzyskania informacji. Ale ta stara metoda jest bardzo powolna i nie można jej użyć do przesyłania żadnych wartościowych danych. Dlatego w przypadku LiFi ta metoda jest wyrafinowana poprzez użycie więcej niż jednej diody LED i przepuszczanie więcej niż jednego strumienia danych w danym momencie. W ten sposób można przekazać więcej informacji, a tym samym szybszą transmisję danych.

Teraz zobaczymy, jak możemy przesyłać i odbierać sygnały audio za pomocą prostej płytki LED i ogniwa słonecznego. Jeśli jesteś zainteresowany tą technologią, możesz dowiedzieć się więcej o Li-Fi tutaj.

Wymagane materiały:

1. Panel słoneczny 5-6 V.
2. Taśma LED 1 W lub NeoPixel LED
3. Kabel Aux
4. Gniazdo 3,5 mm
5. Bateria 9V
6. Głośnik z przedwzmacniaczem

Mamy dwa obwody, jeden po stronie odbiornika, a drugi po stronie nadajnika.

Obwód nadajnika dla Li-Fi:

Po stronie nadajnika mamy białą jasną diodę LED, a akumulator, który jest podłączony do gniazda 3,5 mm, a jack zostanie podłączony do źródła dźwięku. Tutaj używamy baterii do zasilania diod LED, ponieważ ze źródła dźwięku pochodzi mniej energii, która nie wystarcza do zasilania diod LED. Połączenia pokazano poniżej na schemacie połączeń:

Obwód odbiornika dla Li-Fi:

Po stronie odbiornika używamy panelu słonecznego i głośnika, który jest połączony kablem Aux. Możesz także wykonać własny obwód wzmacniacza do końcówki odbiorczej, co zostało wyjaśnione w dalszej części tego artykułu.

Działanie układu przesyłania dźwięku przy użyciu Li-Fi:

Po stronie nadajnika, gdy podłączymy gniazdo 3,5 mm do źródła dźwięku, dioda LED będzie się świecić, ale nie ma fluktuacji intensywności światła, gdy źródło dźwięku jest wyłączone. Zaraz po odtworzeniu dźwięku zobaczysz, że występuje częsta zmiana intensywności światła. Kiedy zwiększasz głośność, intensywność diody LED zmienia się szybciej niż ludzkie oko może nadążyć.

Panel słoneczny jest tak czuły, że może wychwycić niewielką zmianę intensywności i odpowiednio zmienia się napięcie na wyjściu panelu słonecznego. Tak więc, gdy światło LED pada na panel , napięcia będą się zmieniać w zależności od natężenia światła, a następnie napięcia z panelu słonecznego są podawane do wzmacniacza (głośnika), który wzmacnia sygnał i daje wyjście audio przez głośnik podłączony do wzmacniacza.

Wyjście pojawi się tak długo, jak długo panel słoneczny styka się z diodami LED. Możesz ustawić diody LED na maks. 15-20 cm odległości od panelu słonecznego, aby uzyskać czysty dźwięk. Możesz dodatkowo zwiększyć zasięg, zwiększając obszar panelu słonecznego i diodę Power LED o wyższej mocy.

Możesz stworzyć własny obwód wzmacniacza, aby poprawić jakość głosu, jak pokazano poniżej.

Stwórz własny wzmacniacz, aby odbierać dźwięk Li-Fi:

Zamiast korzystać z łatwo dostępnego zestawu głośników, takiego jak użyliśmy powyżej, możesz również stworzyć własny wzmacniacz, aby zredukować szum. Oto jeden obwód wzmacniacza audio oparty na LM386 do odbioru dźwięku li-fi.

• Kondensator 100 μF między dodatnią i ujemną szyną zasilania służy do odłączenia zasilania.
• Umieść kondensator 0,1 μF między pinami 4 i 6, aby dokładniej oddzielić zasilanie od układu scalonego.
• Rezystor 10 kiloomów i kondensator 10 μF są połączone szeregowo między pinem 7 a masą, aby oddzielić sygnał wejściowy audio.

Jeśli dźwięk nie jest czysty z głośnika, obracaj pokrętłem garnka, aż dźwięk nie będzie czysty. Dowiedz się więcej o wzmacniaczu audio opartym na LM386 tutaj.

Zauważ, że używane przez nas wartości komponentów nie są krytyczne. Jeśli nie masz elementów o wartościach podanych na schemacie, spróbuj z czymś bliskim i powinno działać i wykonać połączenia blisko układu scalonego, do połączeń użyj krótkich przewodów, ponieważ powoduje to dodatkowy szum.