Hvordan man laver et enkelt LI-FI (Light Fidelity) kredsløb

LI-FI surrer rundt på Internettet siden de sidste par år for nylig er LI-FI vundet mere popularitet omkring internettet og udviklere. LI-FI står for Light Fidelity, som blev opfundet af Harald Hass.

Kredsløbsmål

Formålet med LI-FI er at overføre data gennem synligt lys. Da båndbredden for synligt lys er 10.000 gange mere end radiobølger, kan flere data overføres gennem lys på kort tid.

Kommunikation med synligt lys (VLC) eliminerer risikoen for en eller anden sygdom forårsaget af radiobølgerne på grund af langvarig eksponering.

Denne protokol kan tilpasses, hvor radiobølger er begrænset, såsom fly, hospitaler og i nogle forskningsfaciliteter. Forskere nåede bithastigheden på 224 GB / s, hvilket er 100 gange hurtigere end vores gennemsnitlige WI-FI-forbindelse derhjemme eller på kontoret.

Denne artikel forklarer om den grundlæggende idé, hvordan man laver et meget simpelt LI-FI kredsløb, hvor vi vil være i stand til at overføre enhver lydkilde gennem lys og modtage den fra modtageren, der er placeret få meter fra senderen.

Her forklaret om analog kommunikation gennem lys, hvor som originalt LI-FI-system bruger digital kommunikation, som er mere kompleks og vanskelig at lave en på hobbylaboratorium. Men konceptet er nøjagtigt det samme.

Her er et simpelt blokdiagram, der forklarer LI-FI:

Designet:

Kredsløbet består af to dele, som er modtager og sender. Senderen består af 3 transistorer og få passive komponenter parret med 1 watt LED. Transistorer er konfigureret som almindelige emitterforstærkere som ændrer LED-lysstyrken i forhold til lydsignalet.

Men ændringer i lysstyrke på grund af lydsignal kan ikke ses af det menneskelige øje. Vi ser kun statisk belysning af hvid LED. Modtageren består af en fotodetektor (her brugte jeg solcelle), som er parret med en forstærker. Lydudgangen gives af højttaleren.

Senderen er en transistoriseret forstærker, der består af 3 forstærkere, der er forbundet parallelt for at drive den 1 watt hvide LED.

Hver transistorbase består af spændingsdeler, som giver den nødvendige bias for den enkelte transistor. Indgangstrinnet har kondensatorer ved hver transistors base til blokering af jævnstrømssignaler, der kan forringe outputkvaliteten.

LI-Fi kredsløbsdiagram

Opdatering: Ovenstående design kan også afprøves ved hjælp af en enkelt transistor som vist nedenfor:

Du kan bruge en strømbegrænsende modstandsserie med LED, hvis du vil betjene kredsløbet ved højere spænding (f.eks. 12V) .Du kan også bruge standard 0,5 mm hvid LED med strømbegrænsende modstand. Til en lydkilde kan du bruge mp3-afspiller, mobiltelefon eller en mikrofon med forforstærker osv.

Modtageren består af en 6 volt solcelle (3 volt ovenfor fungerer fint) i serie med 2.2uf kondensator, der er parret med en forstærker. Forstærkeren behøver ikke at være den samme som illustreret her, men du kan bruge en hvilken som helst forstærker, der ligger i dit hus. Men sørg for det som god følsomhed.

Forstærker skematisk

Her er forfatterens prototype

Li-Fi videoklip:

Du kan bruge enhver forstærker med god følsomhed til modtagerdelen. For at teste dette kredsløb skal du gå til et rum, hvor det omgivende lys er svagt og sørge for, at der ikke er nogen elektrisk lyskilde i nærheden.

Placer 1 Watt LED parallelt med solcelle. Tænd for strømforsyningen til både sender og modtager, giv lydindgang til senderen, juster lydstyrken til senderen. Du kan her rydde lyd på den modtagende højttaler.

Ovenstående forklarede Li-Fi-kredsløb kan også prøves ved hjælp af en fotodiode som vist nedenfor, hvor forstærkerafsnittet erstattes med en LM386 forstærker kredsløb :

OPDATERING:

Nogle vigtige bemærkninger og overvejelser vedrørende ovenstående Li-Fi-kredsløb

I denne Li-Fi blinker LED'en, men det er ubetydeligt for vores øjne at registrere.

Hvis dine øjne kan registrere disse flimrer, er der noget galt med bygningen.

Ændringen i lysstyrken på LED på grund af lydindgangen er meget lille, men der er ændringer i lysstyrken, hvor vores øjne ikke kan registrere.

Hvis der ikke er lydindgang, forbliver lysdioden fast TÆNDT, og solcellen producerer en vis spænding. Indgangskondensatoren på modtageren blokerer DC-signalet, der giver forstærkeren næsten nul spænding.

Når vi anvender lydsignal på senderen, vil der være ændringer i lysdioden på lysdioden (meget lille). Solcellen replikerer den lille varierende spænding, kondensatoren tillader den lille variation i spændingsamplitude til forstærkeren og afviser stærk konstant jævnstrømsspænding.

Forstærkeren skal have god følsomhed, da indgangen er svag. Sandsynligvis er det derfor, mange læsere kommenterer lydens lydstyrke.

Jeg har brugt old-school hjemmebiografs forstærker, som havde meget god følsomhed, og den resulterende output var HØJ og KLAR.