Lifi (wysyłanie analogowego sygnału muzycznego przez diodę LED): 4 kroki

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:30

OSTRZEŻENIE !

***Przepraszam, jeśli jest to całkowicie nieczytelne, to moja pierwsza nieodgadniona, więc bądź miły lol ***_

Wstęp:

W ciągu ostatnich kilku lat nastąpił szybki wzrost wykorzystania obszaru RF widma elektromagnetycznego. Wynika to z ogromnego wzrostu liczby abonamentów na telefony komórkowe w ostatnim czasie. Powoduje to szybką redukcję wolnego widma dla przyszłych urządzeń. Wierność światła (Li-Fi) działa w zakresie światła widzialnego widma elektromagnetycznego, tj. wykorzystuje światło widzialne jako medium transmisyjne, a nie tradycyjne fale radiowe, które są bardziej przyjazne dla środowiska w porównaniu do RF, używa prostszego obwodu i oświetla pokój, który może jednocześnie zaoszczędzić pieniądze i energię dzięki Counterflix.

Li-Fi to skrót od Light-Fidelity. Li-Fi to transmisja danych za pomocą światła widzialnego, przesyłająca dane przez żarówkę LED, której intensywność zmienia się szybciej niż ludzkie oko. Jeśli dioda świeci, fotodetektor rejestruje binarną; w przeciwnym razie jest to zero binarne. Ideę Li-Fi przedstawił niemiecki fizyk Harald Hass, którą nazwał również „Dane poprzez oświetlenie”. Termin Li-Fi został po raz pierwszy użyty przez firmę Haas w jego wykładzie TED Global na temat komunikacji w świetle widzialnym. Według Hass, światło, które określił jako „Dlight”, może być wykorzystywane do generowania szybkości transmisji danych wyższych niż 1 Giga bitów na sekundę, co jest znacznie szybsze niż nasze przeciętne połączenie szerokopasmowe.

Krok 1: Chwyć KOMPONENTY i materiały

Główną zaletą transmisji Led nad laserem jest to, że diody led są prostsze i nie wymagają wielu komponentów.

Podstawowe elementy obwodów:

Nadajnik:

- Zasilanie (zasilanie 5V) i (zasilanie 12V dla LED)

- Kondensatory (470uf, 2*10nf, 20nf)

- Rezystory (zmienna 1k, 10k)

-NE555 IC

-Tranzystor (tip122) (lub mosfet)

- Potencjometr (Zmień częstotliwość oscylatora)

- Źródło światła – 1W LED (lub Trzy diody w szeregu)

Odbiorca:

Podstawowe elementy obwodów odbiornika to:

· Fotodetektor – Ogniwo słoneczne

· TDA2822n

· Głośnik 4 ohm 1 w

· Kondensator (100 uf, 2*1000 uf, 0,1 uf)

· Odporność (10k)

· Rezystancja zmienna (50 k)

· bateria 9v lub inny zasilacz (między 5v a 15v)

Materiał:

Lutownica, płytka drukowana, pistolet do klejenia na gorąco… itp

Krok 2: OBWÓD NADAJNIKA:

PRACA OBWODU

W Ne555 na pinie 5 znajduje się VCO oscylator sterowany napięciem, który zasadniczo zmienia amplitudę fali sinusoidalnej na szerokość impulsu, jak pokazano na oscyloskopie:

Kondensatory C3, C4 to filtry redukujące skoki napięcia w obwodzie.

Szerokość fali impulsu jest kontrolowana przez Rezystor RV1 zmieniając wartość rezystancji zmieniamy czas ładowania i rozładowywania kondensatora i btw zmieniając czas, w którym impuls pozostaje wysoki i niski, więc zmienia czas sygnału on/off w pin wyjściowy 3, niższa wartość rezystancji, tym wyższa częstotliwość będzie modulowana na wyjściu.

Sygnał impulsowy jest odpowiednikiem sygnału włączania/wyłączania na styku wyjściowym 3, który kontroluje intensywność diody LED źródła światła (D1) (D2) (D3).

Fala impulsowa jest dodatkowo wzmacniana i modulowana za pomocą tranzystora TIP121 (T1) (jest to tranzystor typu darling-tone, ale użycie mosfeta jest bardziej wydajne), który jest modulatorem wzmacniacza o wysokim wzmocnieniu prądowym. Tranzystor będzie działał jako sterownik lampy i steruje diodą LED. LED emituje światło zgodnie z kształtem fali impulsowej i sprawia, że lifi (Light-Fidelity)

W przypadku projektu wiemy, że ludzkie ucho słyszy tylko w zakresie 100 Hz – 20 kHz, więc używamy fali o częstotliwości nośnej powyżej 20 kHz lub wyższej, a przy okazji słyszymy tylko wejście źródła dźwięku w obwodzie odbiornika.

Krok 3: OBWÓD ODBIORNIKA:

PRACA OBWODU:

Ogniwo słoneczne służy do wykrywania światła z nadawczych diod LED. I rozmnaża się

wyjście analogowe odpowiadające sygnałowi wejściowemu.

Częstotliwość sygnału analogowego będzie taka sama jak sygnału wejściowego, ponieważ migotanie diody LED jest sterowane sygnałem wejściowym, a ogniwo słoneczne wykrywa tylko fluktuacje sygnału LED i wytwarza sygnał wyjściowy.

Wyjście jest następnie wzmacniane za pomocą TDA22. Pomaga również w usuwaniu wszelkich zmian faz zachodzących w przesyłanym sygnale. A następnie filtrowany w celu usunięcia innych jasnych pomieszczeń filtr górnoprzepustowy około 60 Hz Wzmocniony sygnał jest podawany do głośnika.

Głośnik konwertuje sygnał analogowy na sygnał dźwiękowy za pomocą elektromagnesu znajdującego się w głośniku.

Krok 4: Lutowanie na płytce drukowanej:

1 lutowanie nadajnika:

Chciałem tylko, żeby wyglądał jak żarówka, więc przyciąłem płytkę drukowaną, aby pasowała do kształtu żarówki, a następnie zaimplementowałem cały komponent i zacząłem lutować zgodnie ze schizmatyką

2 - Lutowanie odbiornika

. Nie zrobiłem nic specjalnego tylko lutowałem.

Proszę bardzo, koniec xd:)

Jeśli chcesz więcej szczegółów, możesz przeczytać plik Word (.docx)

Wniosek:

Korzystając z Li-Fi możemy uzyskać energooszczędny równoległość. Wraz z rosnącą liczbą osób i ich urządzeń uzyskujemy dostęp do bezprzewodowego internetu, w jedną stronę, z dużą prędkością i niskim kosztem. W przyszłości możemy mieć tablicę LED przy autostradzie, która pomoże oświetlić drogę, wyświetlając najnowsze aktualizacje ruchu i przesyłając bezprzewodowo informacje internetowe do laptopów, notebooków i smartfonów. Jest to rodzaj nadzwyczajnego, energooszczędnego równoległości, który, jak się uważa, zapewnia ta pionierska technologia.