LiFi interneta raidītāja shēma - USB signāla pārsūtīšana caur LED

Šajā ierakstā mēs uzzinām, kā pārsūtīt interneta datus, izmantojot LiFi, izmantojot D klases pastiprinātāju kā raidītāju un parastu audio pastiprinātāja ķēdi kā uztvērēju.

Kā darbojas Li-Fi koncepcija

Ja jums rodas jautājums, kā LiFi koncepciju varētu izmantot USB datu pārsūtīšanai, šajā rakstā tiks sniegta visa nepieciešamā informācija.

Mēs zinām, ka Li-Fi koncepcija tiek izmantota efektīvāk nekā jebkuri citi līdz šim izgudroti līdzekļi, lai pārraidītu digitālos datus noteiktā telpā, it īpaši tāpēc, ka Li-Fi ideja ļauj lietotājam pārsūtīt datus un papildus apgaismot apgabalu, kur tas ir ir uzstādīti, tāpēc tas ir tāpat kā iegūt divas būtiskas priekšrocības no vienas vienības.

Vai atceraties mūsu veco kinoprojektoru? Tā, iespējams, ir vecākā zināmā metode gaismas izmantošanai datu pārraidīšanai (attēls).

Lai gan mums vienmēr bija citi lieliski līdzekļi bezvadu datu pārraidei, piemēram, Wi-Fi tehnoloģija, RF ķēdes utt., Gaismas izmantošana šim nolūkam nekad netika iedomāta tikai tāpēc, ka gaismas vienmēr tika uzskatītas par zemu tehnoloģiju vienībām un tādējādi par zemu novērtētas, līdz diena, kad Haralds Hass atklāja šo slēpto spuldžu (LED) potenciālu un parādīja pasaulei, kā gaismas diodes faktiski var izmantot datu pārsūtīšanai daudz efektīvāk nekā jebkuras citas mūsdienu metodes.

Vienā no mūsu iepriekšējiem rakstiem mēs uzzinājām, izmantojot piemēru kā efektīvi pārraidīt audio signālu, izmantojot Li-Fi , šajā rakstā mēs nedaudz tālāk un uzzināsim, kā pārsūtīt USB signālu, izmantojot Li-Fi.

Tā kā gaismas diodes ir pusvadītāju ierīces, tās kļūst pilnīgi saderīgas, lai apstrādātu digitālos datus bez jebkādiem traucējumiem. Gaismas diode atkārtos un pārsūtīs ievadīto saturu tieši tā, kā tas bija sākotnējā avotā, un šī īpašība padara gaismas diodes ļoti viegli konfigurējamas paredzētajam mērķim.

Līdz šim mēs esam sapratuši, ka Li-Fi ir metode, kurā gaismas diode tiek izmantota augstas frekvences satura pārraidīšanai slēgtā telpā, kas efektīvi pārveido LED par bezvadu raidītāju, kā arī par gaismas ražošanas ierīci. Piemēram Li-Fi koncepciju var izmantot mūzikas datu pārsūtīšanai un saņemšanai izmantojot gaismas diodi kā gaismas avotu un arī bezvadu mūzikas raidītāju.

Tomēr lielākais izaicinājums ir izmantot Li-Fi ķēdi interneta datu pārsūtīšanai, izmantojot parastās detaļas un neiesaistot sarežģītus un grūti iegūstamus komponentus vai MCU.

USB savienotājs pamatā sastāv no šādām vadu detaļām:

1) + 5V
2) Zeme
3) + D
4) -D

+ 5 V un zemējums ir barošanas izejas spailes, kuras parasti izmanto pievienotās ārējās ierīces barošanai.

+ D un -D ir datu sakaru termināļi, kas rada sarežģītu diferenciālo signālu viens otram ar spiedpogu, tas nozīmē, ka + D ir atsauce uz -D, bet -D signāls ir atsauce uz + D spailēm . Tas padara interneta pārraidi caur LED tik mulsinošu un sarežģītu.

Tas man lika domāt par alternatīvu un efektīvāku dizainu, kas faktiski varētu pārraidīt USB interneta datus, izmantojot LED Li-Fi ķēdi, neizkropļot faktisko signālu un izmantojot parastos komponentus.

Pēc dažām domām es nācu klajā ar šādām shēmām, kas, cerams, ļaus pārraidīt internetu caur LED gaismu.

Par raidītāju es nolēmu izmantot vienkāršu diferenciālā pastiprinātāja ķēdes modulis, izmantojot IC BD5460 , nākamajā attēlā parādīts šīs pastiprinātāja shēmas pamata izkārtojums.

Es pārveidoju dizainu vajadzīgajā Li-Fi raidītāja ķēdē, lai padarītu to saderīgu ar interneta signāliem, kā parādīts zemāk:

Mēs varam redzēt, kā diferenciālās mūzikas ieejas spailes tiek izmantotas interneta datu saņemšanai, savukārt izeja ir savienota ar LED, izmantojot tilta taisngriezi.

Šķiet, ka tilta taisngrieža izmantošana ir gudra ideja, pretējā gadījumā būtu vienkārši neiespējami nosūtīt push-pull signālus caur LED, jo LED vienkārši nespētu atšķirt šos divus signālus.

Izmantojot tiltu, mēs esam efektīvi ļāvuši LED atpazīt abas USB signāla puses un nosūtīt to uztvērējam, neradot nekādus sākotnējā satura traucējumus.

Uztvērēja Li-Fi ķēde

Nākamais izaicinājums man bija pārliecināties, ka izlabotie pulsējošie interneta dati caur LED tiek pareizi dekodēti atpakaļ sākotnējā diferenciālā formā uztvērēja sadaļā.

Tas izskatījās sarežģīti, taču simulāciju varēja viegli paveikt, izmantojot, piemēram, jaudas pastiprinātāja ķēdi, kas balstīta uz dubultu piegādi 100 vatu mosfet pastiprinātājs kas jau publicēts šajā vietnē, efektīvi izpildīja paredzēto mērķi, kā parādīts zemāk:

BJT un mosfets var būt jebkurš vispārējs ierosinājums, kas paredzēts darbam ar 12V / 1amp barošanu. Tomēr, ja vēlaties jaudīgu dekodētu izvadi, jūs ļoti labi varat saglabāt sākotnējās ierīču vērtības un izbaudīt jaudīgu LiFi dekodētu inernet izeju.

ATJAUNINĀT:

Apspriestajā koncepcijā mēs izmantojām D klases pastiprinātāju LiFi raidītājam, tomēr D klases pastiprinātājs būtībā ietver PWM ievades apstrādei, kas varētu būt ļoti nevēlams, lai izietu interneta dati.

Mēs nevēlamies nekādā veidā sagrozīt vai modificēt sarežģītos interneta datus, tāpēc D klases pastiprinātāju, iespējams, nevar izmantot interneta LiFi.

Saskaņā ar manu pieņēmumu mums nav nepieciešams ClassD pastiprinātājs, drīzāk tikai a BTL pastiprinātājs, kas neietver PWM funkciju , dizaina paraugu var redzēt zemāk, izmantojot IC TDA7052.

Tagad tas izskatās perfekti, un šķiet, ka interneta dati tiktu pārsūtīti uz LED, neveicot nekādu mākslīgu pārveidošanu.

Vispirms mēs varam izmantot šo 1 vatu pastiprinātāja ķēdi kā Li-Fi raidītāju un izejā izmantot 1 vatu LED. Ideja apstiprinās, vai piedāvātais Li-Fi raidītājs patiešām darbojas vai nē.

Ja jums ir vēl kādas šaubas par šo vienkāršo, bet šķietami strādājošo LiFi interneta raidītāja ķēdi, varat tos droši izteikt zemāk dotajā komentāru lodziņā.

Push Pull Stage pievienošana

Iepriekš redzamajā diagrammā viss izskatās lieliski, un šķiet, ka ķēde ir gatava pārsūtīt Li-F- datus bez jebkādām problēmām, tomēr šķiet, ka projektā ir neliels trūkums.

Kas notiek, ja ievadē nav datu? LED vienkārši izslēdzas, un tas ir kaut kas pilnīgi nepieņemams Li-Fi koncepcijā. Tāpēc mums kaut kā jāpārliecinās, ka gaismas diode vienmēr paliek izgaismota neatkarīgi no ievades izmaiņām vai ievades datu klātbūtnes.

Lai apmierinātu šo nosacījumu, mums jāievieš pamata LI-FI BJT stumšanas vilkšanas posms, kas jau tika apspriests mūsu pirmajā Li-Fi rakstā.

Šis attēls parāda, kā to izdarīt:

Iepriekš redzamais dizains tagad izskatās kā ideāla Li-Fi interneta raidītāja ķēde bez trūkumiem.