I dette indlæg lærer vi, hvordan man transmitterer internetdata via LiFi ved hjælp af en klasse D-forstærker som sender og et almindeligt lydforstærkerkredsløb som modtager.
Sådan fungerer Li-Fi Concept
Hvis du undrer dig over, hvordan et LiFi-koncept kunne bruges til transmission af USB-data, indeholder denne artikel alle de detaljer, du har brug for.
Vi ved, at et Li-Fi-koncept bruges til transmission af digitale data på tværs af en given forudsætning mere effektivt end nogen anden opfindelse hidtil opfundet, især fordi Li-Fi-ideen giver brugeren mulighed for at overføre dataene og derudover oplyse det område, hvor det er blevet installeret, så det er som at få to vigtige fordele ved en enkelt enhed.
Kan du huske vores ældgamle filmprojektor? Det er sandsynligvis den ældste kendte metode til at bruge lys til transmission af data (billede).
Selvom vi altid havde andre gode midler til at transmittere trådløse data såsom Wi-Fi-teknologi, RF-kredsløb osv., Blev brugen af lys til dette formål aldrig forestillet, blot fordi lys altid har været betragtet som lavteknologiske enheder og dermed undervurderet, indtil dag, da Harald Hass opdagede dette skjulte potentiale for lys (LED'er) og viste verden, hvordan LED'er faktisk kunne bruges til transmission af data på en meget effektiv måde end nogen anden moderne teknik.
I en af vores tidligere artikler lærte vi gennem et eksempel på kredsløb vedrørende hvordan man effektivt transmitterer lydsignal gennem et Li-Fi , i denne artikel går vi lidt længere og lærer, hvordan man sender et USB-signal via Li-Fi.
Da LED'er er halvledere, bliver disse perfekt kompatible til håndtering af digitale data uden nogen form for forvrængning. En LED replikerer og transmitterer inputindholdet nøjagtigt som det var i den oprindelige kilde, og denne egenskab gør LED'er ekstremt nemme at konfigurere til det tilsigtede formål.
Indtil videre har vi forstået, at Li-Fi er en metode, hvor LED bruges til at transmittere et højfrekvent indhold i et lukket rum, som effektivt omdanner LED'en til en trådløs sender såvel som en lysproducerende enhed. Li-Fi koncept kan bruges til transmission og modtagelse af musikdata ved hjælp af en LED som lyskilde og også en trådløs musiksender.
Den største udfordring er dog at bruge et Li-Fi-kredsløb til transmission af internetdata ved hjælp af almindelige dele og uden at involvere komplekse og vanskelige at få komponenter eller MCU'er.
Et USB-stik består grundlæggende af følgende ledningsdetaljer:
1) + 5V
2) Jord
3) + D
4) -D
+ 5V og jord er forsyningsterminalerne, der normalt bruges til at drive den tilsluttede eksterne enhed.
+ D og -D er datakommunikationsterminalerne, som producerer det komplekse differentiale signal på tværs af hinanden på en push-pull-måde, hvilket betyder at + D henvises til -D, mens -D-signalet henvises til + D-terminalerne . Dette er det, der gør transmission af internet via LED så forvirrende og kompleks.
Dette tvang mig til at tænke på et alternativt og mere effektivt design, der rent faktisk kunne transmittere USB-internetdata via LED Li-Fi-kredsløb uden at forvride det faktiske signal og ved at anvende almindelige komponenter.
Efter nogle tanker kom jeg med følgende kredsløb, som forhåbentlig ville muliggøre transmission af internet gennem LED-lys.
Til senderen besluttede jeg at bruge en simpel differensforstærker kredsløbsmodul ved hjælp af IC BD5460 , viser det følgende billede det grundlæggende layout for dette forstærkerkredsløb.
Jeg ændrede designet til det krævede Li-Fi-senderkredsløb for at gøre det kompatibelt med internetsignaler, som vist nedenfor:
Vi kan se, hvordan de forskellige musikindgangsterminaler bruges til modtagelse af internetdata, mens udgangen er forbundet til en LED via en broensretter.
Brug af en bro-ensretter ser ud til at være en smart idé, ellers ville det simpelthen være umuligt at transmittere push-pull-signalerne gennem en LED, da en LED simpelthen ikke kunne skelne mellem disse to signaler.
Ved at bruge broen har vi effektivt gjort det muligt for LED'en at genkende begge halvdele af USB-signalet og sende det til modtageren uden at forårsage forvridninger i det originale indhold.
Modtagerens Li-Fi-kredsløb
Nu var den næste udfordring for mig at sikre, at de korrigerede pulserende internetdata gennem LED'en blev korrekt afkodet tilbage til den originale differensform i modtagersektionen.
Dette så vanskeligt ud, men simuleringen kunne let opnås ved hjælp af et dobbelt forsyningsbaseret effektforstærkerkredsløb, for eksempel 100 watt mosfet forstærker allerede offentliggjort på dette websted effektivt opfyldt det tilsigtede formål som vist nedenfor:
BJT'erne og mosfeterne kan være ethvert generelt forslag klassificeret til at arbejde med 12V / 1amp forsyning. Men hvis du vil have en kraftig dekodet output, kan du meget vel beholde de originale værdier for enhederne og nyde en kraftig LiFi-dekodet internetudgang.
OPDATERING:
I det diskuterede koncept brugte vi en klasse D-forstærker til LiFi-senderen, men en klasse D-forstærker involverer i det væsentlige PWM til behandling af input, hvilket kunne være meget uønsket for en internetdata at gennemgå.
Vi ønsker ikke at fordreje eller ændre de komplekse internetdata på nogen måde, derfor kan en klasse D-forstærker måske ikke anvendes til en internet-LiFi.
Ifølge min antagelse har vi ikke brug for en classD-forstærker snarere kun en BTL-forstærker, som ikke involverer en PWM-funktion , kan et eksempel på et design være vidne til nedenfor ved hjælp af IC TDA7052.
Nu ser det perfekt ud, og det ser ud til, at internetdataene ville blive overført til lysdioden uden at gennemgå nogen form for kunstig transformation.
Til at begynde med kan vi gå med dette 1 watt forstærkerkredsløb som Li-Fi-sender og bruge en 1 watt LED ved udgangen. Ideen vil bekræfte, om den foreslåede Li-Fi-sender virkelig fungerer eller ej.
Hvis du er i tvivl om dette enkle, men tilsyneladende fungerende LiFi-internetsenderkredsløb, er du velkommen til at udtrykke dem i nedenstående kommentarfelt.
Tilføjelse af et Push Pull-trin
I ovenstående diagram ser alt godt ud, og det ser ud til, at kredsløbet er klar til transmission af Li-F-data uden problemer, men der ser ud til at være en lille fejl i designet.
Hvad sker der, hvis der ikke er data ved input? LED'en lukkede simpelthen ned, og det er noget helt uacceptabelt i et Li-Fi-koncept. Derfor skal vi på en eller anden måde sørge for, at LED'en altid forbliver tændt uanset inputvariationer eller tilstedeværelsen af inputdata.
For at opfylde denne betingelse er vi nødt til at indføre et grundlæggende LI-FI BJT push pull-trin, som allerede blev diskuteret i vores første Li-Fi-artikel.
Følgende billede viser, hvordan man gør det:
Ovenstående design ser nu ud til at være et perfekt Li-Fi internet transmitter kredsløb uden fejl.
Forrige: Lav et enkeltkanalsoscilloskop ved hjælp af Arduino Næste: Mp3-afspiller ved hjælp af DF-afspiller - Fuldt designoplysninger
