LI-FI rosās internetā, jo pēdējos gados LI-FI ir ieguvis lielāku popularitāti internetā un izstrādātājos. LI-FI nozīmē Light Fidelity, kuru izdomāja Haralds Hass.
Ķēdes mērķis
LI-FI mērķis ir datu pārsūtīšana caur redzamo gaismu. Tā kā redzamās gaismas joslas platums ir 10 000 reižu lielāks nekā radioviļņi, īsā laika periodā caur gaismu var pārsūtīt vairāk datu.
Redzamās gaismas sakari (VLC) novērš dažu slimību risku, ko rada radioviļņi ilgstošas iedarbības dēļ.
Šo protokolu var pielāgot tur, kur ir ierobežoti radioviļņi, piemēram, lidmašīnās, slimnīcās un dažās pētniecības iestādēs. Pētnieki sasniedza bitu pārraides ātrumu 224 GB / s, kas ir 100 reizes vairāk nekā mūsu vidējais WI-FI savienojums mājās vai birojā.
Šajā rakstā ir paskaidrots par pamatideju, kā izveidot ļoti vienkāršu LI-FI shēmu, kurā mēs varēsim pārnest jebkuru audio avotu caur gaismu un saņemt to no uztvērēja, kas atrodas pāris pēdu attālumā no raidītāja.
Šeit paskaidrots par analogo komunikāciju caur gaismu, kur kā oriģinālajai LI-FI sistēmai tiek izmantota digitālā komunikācija, kuru hobija laboratorijā ir sarežģītāk un grūtāk izveidot. Bet jēdziens ir tieši tāds pats.
Šeit ir vienkārša blokshēma, kas izskaidro LI-FI:
Dizains:
Shēma sastāv no divām daļām, kas ir uztvērējs un raidītājs. Raidītājs sastāv no 3 tranzistoriem un dažiem pasīviem komponentiem, kas savienoti pārī ar 1 vatu LED. Transistori ir konfigurēti kā parastie izstarotāju pastiprinātāji kas maina LED spilgtumu attiecībā pret audio signālu.
Bet spilgtuma izmaiņas audio signāla dēļ cilvēka acīm neredzēs. Mēs redzam tikai statisku balta LED apgaismojumu. Uztvērējs sastāv no foto detektora (šeit es izmantoju saules bateriju), kas ir savienots pārī ar pastiprinātāju. Skaņas izvadi dod skaļrunis.
Raidītājs ir tranzistorizēts pastiprinātājs, kas sastāv no 3 pastiprinātājiem, kas savienoti paralēli, lai darbinātu 1 vatu balto LED.
Katra tranzistora bāze sastāv no sprieguma dalītāja, kas dod nepieciešamo slīpumu atsevišķam tranzistoram. Ievades stadijā katrā tranzistora bāzē ir kondensatori, kas bloķē līdzstrāvas signālus, kas varētu pasliktināt izejas kvalitāti.
LI-Fi shēmas diagramma
Atjaunināt: Iepriekš minēto dizainu var izmēģināt arī, izmantojot vienu tranzistoru, kā parādīts zemāk:
Ja vēlaties darbināt ķēdi ar lielāku spriegumu (teiksim, 12 V), varat izmantot strāvas ierobežojošo rezistoru sēriju ar LED. Varat arī izmantot standarta 0,5 mm baltu LED ar strāvas ierobežojošo rezistoru. Audio avotam varat izmantot mp3 atskaņotāju, mobilo tālruni vai mikrofonu ar iepriekšēju pastiprinātāju utt.
Uztvērējs sastāv no 6 voltu saules baterijas (3 volti virs darbojas labi) virknē ar 2.2uf kondensatoru, kas ir savienots pārī ar pastiprinātāju. Pastiprinātājam nav jābūt vienādam, kā parādīts šeit, taču jūs varat izmantot jebkuru pastiprinātāju, kas atrodas ap māju. Bet pārliecinieties, ka tā ir laba jutība.
Pastiprinātāja shēma
Šeit ir autora prototips
Li-Fi videoklips:
Uztvērēja daļai varat izmantot jebkuru pastiprinātāju ar labu jutību. Lai pārbaudītu šo shēmu, dodieties uz telpu, kurā apkārtējā gaisma ir vāja, un pārliecinieties, ka tuvumā nav elektrības gaismas avota.
Novietojiet 1 vatu LED paralēli saules baterijai. Ieslēdziet barošanas avotu gan raidītājam, gan uztvērējam, dodiet audio ieeju raidītājam, noregulējiet raidītāja skaļumu. Šeit jūs varat notīrīt audio skaņu uztvērēja skaļrunī.
Iepriekš aprakstīto Li-Fi ķēdi var izmēģināt, izmantojot arī fotodiodi, kā parādīts zemāk, kur pastiprinātāja sekcija tiek aizstāta ar LM386 pastiprinātāja shēma :
ATJAUNINĀT:
Dažas svarīgas piezīmes un apsvērumi par iepriekš minēto Li-Fi shēmu
Šajā Li-Fi gaismas diode mirgo, taču mūsu acīm tas ir ļoti svarīgi noteikt.
Ja jūsu acis var atklāt šos mirgoņus, kaut kas nav kārtībā ar uzbūvi.
LED spilgtuma izmaiņas audio ieejas dēļ ir ļoti mazas, taču ir izmaiņas spilgtumā, kur mūsu acis nevar noteikt.
Ja nav audio ieejas, gaismas diode paliek ieslēgta, un saules baterija rada zināmu spriegumu. Uztvērēja ieejas kondensators bloķē tos līdzstrāvas signālus, kas pastiprinātājam dod gandrīz nulles spriegumu.
Kad raidītājā izmantosim audio signālu, LED spilgtums mainīsies (ļoti mazs). Saules baterija atkārto mazo mainīgo spriegumu, kondensators ļaus nelielām sprieguma amplitūdas izmaiņām līdz pastiprinātājam un noraidīs spēcīgu pastāvīgu līdzstrāvas spriegumu.
Pastiprinātājam jābūt labai jutīgam, jo ieeja ir vāja. Iespējams, tāpēc daudzi lasītāji komentē audio skaļumu.
Esmu izmantojis vecās skolas mājas kinozāles pastiprinātāju, kuram bija ļoti laba jutība, un tā rezultāts bija LOUD un CLEAR.
Pāri: Barošanas avota izvēle automašīnas pastiprinātājiem Nākamais: Augstsprieguma akumulatora lādētāja ķēde
