Lifi (ส่งสัญญาณเพลงอะนาล็อกผ่าน LED): 4 ขั้นตอน

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:05

คำเตือน !!

***ขออภัยหากอ่านไม่ได้ทั้งหมด เป็นการอ่านครั้งแรกที่ไม่เข้าใจ ดังนั้นกรุณาช่วยด้วย lol ***_

บทนำ:

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมามีการเติบโตอย่างรวดเร็วในการใช้พื้นที่ RF ของสเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้า เนื่องจากจำนวนการสมัครใช้บริการโทรศัพท์มือถือเพิ่มขึ้นอย่างมากในช่วงที่ผ่านมา สิ่งนี้ทำให้คลื่นความถี่อิสระลดลงอย่างรวดเร็วสำหรับอุปกรณ์ในอนาคต Light-fidelity (Li-Fi) ทำงานในสเปกตรัมแสงที่มองเห็นได้ของสเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้า กล่าวคือ ใช้แสงที่มองเห็นได้เป็นสื่อกลางในการส่งสัญญาณ มากกว่าคลื่นวิทยุแบบดั้งเดิมที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมมากกว่า เมื่อเทียบกับ RF ใช้วงจรที่เรียบง่ายกว่าและให้แสง ห้องที่สามารถประหยัดเงินและพลังงานไปพร้อม ๆ กันโดย Counterflix

Li-Fi ย่อมาจาก Light-Fidelity Li-Fi คือการส่งข้อมูลโดยใช้แสงที่มองเห็นได้โดยการส่งข้อมูลผ่านหลอดไฟ LED ที่มีความเข้มต่างกันได้เร็วกว่าสายตามนุษย์ หากไฟ LED เปิดอยู่ ตัวตรวจจับภาพถ่ายจะลงทะเบียนไบนารีหนึ่งอัน มิฉะนั้นจะเป็นเลขศูนย์ไบนารี แนวคิดของ Li-Fi ได้รับการแนะนำโดยนักฟิสิกส์ชาวเยอรมันชื่อ Harald Hass ซึ่งเขาเรียกอีกอย่างว่า "ข้อมูลผ่านการส่องสว่าง" ฮาสใช้คำว่า Li-Fi เป็นครั้งแรกในการพูดคุย TED Global ของเขาเรื่อง Visible Light Communication Hass กล่าวว่า แสงที่เขาเรียกว่า "DLight" สามารถใช้เพื่อสร้างอัตราข้อมูลที่สูงกว่า 1 กิกะบิตต่อวินาที ซึ่งเร็วกว่าการเชื่อมต่อบรอดแบนด์โดยเฉลี่ยของเรามาก

ขั้นตอนที่ 1: หยิบส่วนประกอบและวัสดุของคุณ

ข้อได้เปรียบหลักของ Led over laser คือ led นั้นง่ายกว่าและไม่ต้องการส่วนประกอบมากนัก

ส่วนประกอบพื้นฐานของวงจร:

เครื่องส่ง:

- แหล่งจ่ายไฟ (แหล่งจ่ายไฟ 5V) และ (แหล่งจ่ายไฟ 12V สำหรับ LED)

- ตัวเก็บประจุ (470uf, 2*10nf, 20nf)

- ตัวต้านทาน (ตัวแปร 1k, 10k)

- NE555 IC

-ทรานซิสเตอร์ (tip122) (หรือมอสเฟต)

- โพเทนชิออมิเตอร์ (เปลี่ยนความถี่ของออสซิลเลเตอร์)

- แหล่งกำเนิดแสง - LED 1W (หรือไฟ LED สามดวงในชุด)

ผู้รับ:

ส่วนประกอบพื้นฐานของวงจรตัวรับคือ:

· เครื่องตรวจจับภาพถ่าย – โซล่าเซลล์

· TDA2822n

· ลำโพง 4 โอห์ม 1 วัตต์

· ตัวเก็บประจุ (100 ยูเอฟ 2*1000 ยูเอฟ 0.1 ยูเอฟ)

· แนวต้าน (10k)

· ความต้านทานแปรผัน (50 k)

· แบตเตอรี่ 9v หรือแหล่งจ่ายไฟอื่น ๆ (ระหว่าง 5v และ 15v)

วัสดุ:

หัวแร้ง, pcb, ปืนกาวร้อน…..ฯลฯ

ขั้นตอนที่ 2: วงจรส่งสัญญาณ:

วงจรการทำงาน

ใน Ne555 มี VCO ที่พิน 5 ตัวเป็นออสซิลเลเตอร์ควบคุมแรงดันไฟฟ้าซึ่งโดยทั่วไปแล้วเปลี่ยนแอมพลิจูดของคลื่นไซน์เป็นความกว้างของพัลส์ตามที่แสดงในออสซิลโลสโคป:

Capacitors C3, C4 เป็นตัวกรองเพื่อลดส่วนประกอบ AC ขัดขวางในวงจร..

ความกว้างของคลื่นพัลส์ถูกควบคุมโดยตัวต้านทาน RV1 โดยการเปลี่ยนค่าความต้านทาน เราเปลี่ยนเวลาในการชาร์จและการคายประจุตัวเก็บประจุ และ btw เปลี่ยนเวลาที่พัลส์คงสูงและต่ำ ดังนั้นมันจึงเปลี่ยนเวลาของสัญญาณเปิด/ปิดใน ขาเอาต์พุต 3 ลดค่าความต้านทานความถี่ที่สูงขึ้นจะถูกมอดูเลตในเอาต์พุต

สัญญาณพัลส์เทียบเท่ากับสัญญาณเปิด/ปิดในขาออก 3 ซึ่งควบคุมความเข้มของ LED แหล่งกำเนิดแสง (D1)(D2)(D3)

คลื่นพัลส์ถูกขยายและมอดูเลตเพิ่มเติมโดยใช้ทรานซิสเตอร์ TIP121 (T1) (เป็นทรานซิสเตอร์โทนดาร์ลิ่งโทน แต่การใช้มอสเฟตจะมีประสิทธิภาพมากกว่า) ซึ่งเป็นแอมพลิฟายเออร์โมดูเลเตอร์ที่มีเกนกระแสสูง ทรานซิสเตอร์จะทำหน้าที่เป็นตัวขับหลอดไฟและขับ LED LED เปล่งแสงตามรูปแบบคลื่นพัลส์และทำให้ lifi (Light-Fidelity)

สำหรับโครงการนี้ เรารู้ว่าหูของมนุษย์สามารถได้ยินได้ระหว่าง 100 hz – 20khz เท่านั้น ดังนั้นเราจึงใช้คลื่นความถี่พาหะที่สูงกว่า 20 khz ขึ้นไป และโดยวิธีการได้ยินเฉพาะอินพุตของแหล่งสัญญาณเสียงในวงจรเครื่องรับ

ขั้นตอนที่ 3: วงจรรับ:

วงจรการทำงาน:

เซลล์แสงอาทิตย์ใช้เพื่อตรวจจับแสงจากหลอด LED ที่ส่งสัญญาณ และสืบพันธุ์

เอาต์พุตแบบอะนาล็อกที่สอดคล้องกับสัญญาณอินพุต

ความถี่ของอะนาล็อกจะเท่ากับความถี่ของสัญญาณอินพุต เนื่องจากการกะพริบของ LED ถูกควบคุมโดยสัญญาณอินพุต และเซลล์แสงอาทิตย์จะตรวจจับเฉพาะความผันผวนของสัญญาณ LED และสร้างเอาต์พุต

เอาต์พุตจะถูกขยายโดยใช้ TDA22 นอกจากนี้ยังช่วยในการลบการเปลี่ยนแปลงเฟสที่เกิดขึ้นในสัญญาณที่ส่ง แล้วกรองเอาไฟห้องอื่นๆ ประมาณ 60hz high pass filter ออก สัญญาณ Amplified จะป้อนเข้าลำโพง

ลำโพงจะแปลงสัญญาณแอนะล็อกเป็นสัญญาณเสียงโดยใช้แม่เหล็กไฟฟ้าที่มีอยู่ในลำโพง

ขั้นตอนที่ 4: การบัดกรีบน Pcb:

1 เครื่องส่งสัญญาณ การประสาน:

ฉันแค่อยากทำให้มันดูเหมือนหลอดไฟ ฉันก็เลยตัด pcb ให้พอดีกับรูปร่างของหลอดไฟ จากนั้นใช้ส่วนประกอบทั้งหมดและเริ่มบัดกรีตามการแบ่งแยก

2 - การบัดกรีตัวรับ

. ไม่ได้ทำอะไรเป็นพิเศษ แค่บัดกรี.

มีคุณมันเสร็จสิ้น xd:)

หากคุณต้องการรายละเอียดเพิ่มเติม คุณสามารถอ่านไฟล์คำ (.docx)

บทสรุป:

ด้วยการใช้ Li-Fi เราจึงสามารถประหยัดพลังงานแบบขนานได้ ด้วยจำนวนผู้คนที่เพิ่มขึ้นและอุปกรณ์จำนวนมากของพวกเขาเข้าถึงอินเทอร์เน็ตไร้สาย ถ่ายโอนข้อมูลทางเดียวด้วยความเร็วสูงและราคาถูก ในอนาคต เราสามารถมี LED Array ข้างมอเตอร์เวย์ที่ช่วยส่องสว่างถนน แสดงข้อมูลการจราจรล่าสุดและส่งข้อมูลทางอินเทอร์เน็ตไปยังผู้โดยสารแบบไร้สาย แล็ปท็อป โน้ตบุ๊ก และสมาร์ทโฟน นี่เป็นลักษณะการทำงานคู่ขนานที่ประหยัดพลังงานและธรรมดามาก ซึ่งเชื่อกันว่ามาจากเทคโนโลยีผู้บุกเบิกนี้