Cách tạo mạch LI-FI (Độ trung thực ánh sáng) đơn giản

LI-FI đang phổ biến trên Internet kể từ vài năm gần đây LI-FI đã trở nên phổ biến hơn trên Internet và các nhà phát triển. LI-FI là viết tắt của Light Fidelity do Harald Hass đặt ra.

Mục tiêu mạch

Mục tiêu của LI-FI là truyền dữ liệu qua ánh sáng khả kiến. Vì băng thông của ánh sáng khả kiến ​​gấp 10.000 lần so với sóng Radio, nên có thể truyền nhiều dữ liệu hơn qua ánh sáng trong một khoảng thời gian ngắn.

Giao tiếp ánh sáng nhìn thấy (VLC) loại bỏ nguy cơ mắc một số bệnh do sóng Radio do tiếp xúc trong thời gian dài.

Giao thức này có thể được điều chỉnh khi sóng Radio bị hạn chế, chẳng hạn như máy bay, bệnh viện và trong một số cơ sở nghiên cứu. Các nhà nghiên cứu đã đạt tốc độ bit 224 GB / s, nhanh hơn 100 lần so với kết nối WI-FI trung bình của chúng tôi tại nhà hoặc văn phòng.

Bài viết này giải thích về ý tưởng cơ bản làm thế nào để tạo một mạch LI-FI rất đơn giản, trong đó chúng ta có thể truyền bất kỳ nguồn âm thanh nào qua ánh sáng và nhận nó từ bộ thu cách Bộ phát vài feet.

Ở đây đã giải thích về giao tiếp tương tự thông qua ánh sáng, trong đó hệ thống LI-FI ban đầu sử dụng giao tiếp kỹ thuật số, phức tạp hơn và khó khăn hơn để tạo một giao tiếp tại phòng thí nghiệm sở thích. Nhưng khái niệm là hoàn toàn giống nhau.

Đây là một sơ đồ khối đơn giản giải thích LI-FI:

Thiết kế:

Mạch điện gồm hai phần là phần thu và phần phát. Máy phát bao gồm 3 bóng bán dẫn và một vài thành phần thụ động được ghép nối với đèn LED 1 watt. Các bóng bán dẫn được cấu hình như bộ khuếch đại phát chung làm thay đổi độ sáng của đèn LED đối với tín hiệu âm thanh.

Nhưng những thay đổi về độ sáng do tín hiệu âm thanh sẽ không thể nhìn thấy bằng mắt người. Chúng tôi chỉ nhìn thấy ánh sáng tĩnh của đèn LED trắng. Bộ thu bao gồm một máy dò ảnh (ở đây tôi đã sử dụng pin mặt trời) được ghép nối với một bộ khuếch đại. Đầu ra âm thanh được đưa ra bởi loa.

Máy phát là bộ khuếch đại bóng bán dẫn bao gồm 3 bộ khuếch đại được kết nối song song để điều khiển đèn LED trắng 1 watt.

Mỗi cơ sở bóng bán dẫn bao gồm bộ chia điện áp cung cấp độ lệch cần thiết cho bóng bán dẫn riêng lẻ. Tầng đầu vào có các tụ điện ở mỗi đế của bóng bán dẫn để chặn tín hiệu DC có thể làm giảm chất lượng đầu ra.

Sơ đồ mạch LI-Fi

Cập nhật: Thiết kế trên cũng có thể được thử bằng cách sử dụng một bóng bán dẫn duy nhất như hình dưới đây:

Bạn có thể sử dụng chuỗi điện trở giới hạn dòng với đèn LED nếu bạn muốn vận hành mạch ở điện áp cao hơn (ví dụ 12V) .Bạn cũng có thể sử dụng đèn LED trắng 0,5mm tiêu chuẩn với điện trở giới hạn dòng điện. Đối với nguồn âm thanh, bạn có thể sử dụng máy nghe nhạc mp3, điện thoại di động hoặc micrô có bộ khuếch đại trước, v.v.

Máy thu bao gồm một pin mặt trời 6 volt (3 volt ở trên hoạt động tốt) mắc nối tiếp với tụ điện 2,2uf được ghép nối với bộ khuếch đại. Bộ khuếch đại không cần phải giống như minh họa ở đây, nhưng bạn có thể sử dụng bất kỳ bộ khuếch đại nào nằm xung quanh nhà bạn. Nhưng hãy chắc chắn rằng nó có độ nhạy tốt.

Sơ đồ bộ khuếch đại

Đây là nguyên mẫu của tác giả

Video Clip Li-Fi:

Bạn có thể sử dụng bất kỳ bộ khuếch đại nào có độ nhạy tốt cho phần đầu thu. Để kiểm tra mạch điện này, hãy đến một phòng có ánh sáng xung quanh mờ và đảm bảo không có nguồn sáng điện gần đó.

Đặt đèn LED 1 Watt song song với pin mặt trời. BẬT nguồn cấp cho cả máy phát và máy thu, đưa âm thanh đầu vào cho máy phát, điều chỉnh âm lượng cho máy phát. Tại đây, bạn có thể rõ ràng âm thanh trên loa nhận.

Bạn cũng có thể thử mạch Li-Fi được giải thích ở trên bằng cách sử dụng một điốt quang như hình dưới đây, trong đó phần bộ khuếch đại được thay thế bằng Mạch khuếch đại LM386 :

CẬP NHẬT:

Một số lưu ý và cân nhắc quan trọng về mạch Li-Fi ở trên

Trong Li-Fi này, đèn LED không nhấp nháy, nhưng điều này rất quan trọng để mắt chúng ta phát hiện.

Nếu mắt của bạn có thể phát hiện ra những nhấp nháy đó, thì có gì đó không ổn với bản dựng.

Sự thay đổi độ sáng của đèn LED do đầu vào âm thanh là rất nhỏ, nhưng có sự thay đổi về độ sáng mà mắt chúng ta không thể phát hiện được.

Nếu không có đầu vào âm thanh, đèn LED vẫn BẬT, pin mặt trời tạo ra một số điện áp. Tụ điện đầu vào ở máy thu chặn tín hiệu DC đó tạo ra điện áp gần như bằng không cho bộ khuếch đại.

Khi chúng tôi áp dụng tín hiệu âm thanh tại máy phát, độ sáng của đèn LED sẽ thay đổi (Rất nhỏ). Pin mặt trời tái tạo điện áp thay đổi nhỏ, tụ điện sẽ cho phép biến đổi nhỏ trong biên độ điện áp để khuếch đại và từ chối điện áp DC không đổi mạnh mẽ.

Bộ khuếch đại phải có độ nhạy tốt vì đầu vào yếu. Có lẽ đó là lý do tại sao nhiều độc giả nhận xét về độ lớn của âm thanh.

Tôi đã sử dụng bộ khuếch đại rạp hát gia đình kiểu cũ có độ nhạy rất tốt và kết quả đầu ra là LOUD và RÕ RÀNG.