LI-FI gonst rond het internet sinds de afgelopen jaren LI-FI steeds populairder is geworden op internet en ontwikkelaars. LI-FI staat voor Light Fidelity, bedacht door Harald Hass.
Circuit doelstelling
Het doel van LI-FI is gegevensoverdracht via zichtbaar licht. Omdat de bandbreedte van zichtbaar licht 10.000 keer groter is dan die van radiogolven, kunnen er in korte tijd meer gegevens door licht worden overgedragen.
Communicatie met zichtbaar licht (VLC) elimineert het risico van een ziekte veroorzaakt door de radiogolven als gevolg van langdurige blootstelling.
Dit protocol kan worden aangepast waar radiogolven beperkt zijn, zoals in vliegtuigen, ziekenhuizen en in sommige onderzoeksfaciliteiten. Onderzoekers bereikten een bitsnelheid van 224 GB / s, wat 100 keer sneller is dan onze gemiddelde wifi-verbinding thuis of op kantoor.
Dit artikel legt het basisidee uit hoe je een heel eenvoudig LI-FI-circuit kunt maken waarin we elke audiobron door licht kunnen sturen en ontvangen van de ontvanger die op een paar meter van de zender is geplaatst.
Hier wordt uitgelegd over analoge communicatie door middel van licht, waar het originele LI-FI-systeem gebruikmaakt van digitale communicatie, wat complexer en moeilijker te maken is in een hobbylab. Maar het concept is precies hetzelfde.
Hier is een eenvoudig blokschema waarin LI-FI wordt uitgelegd:
Het ontwerp:
Het circuit bestaat uit twee delen: ontvanger en zender. De zender bestaat uit 3 transistors en enkele passieve componenten gecombineerd met 1 watt LED. De transistors zijn geconfigureerd als gemeenschappelijke emitterversterkers die de LED-helderheid verandert met betrekking tot het audiosignaal.
Maar veranderingen in helderheid als gevolg van het audiosignaal zijn niet zichtbaar voor het menselijk oog. We zien alleen statische verlichting van witte LED's. De ontvanger bestaat uit een fotodetector (hier gebruikte ik een zonnecel) die is gekoppeld aan een versterker. De geluidsuitvoer wordt geleverd door de spreker.
De zender is een transistorversterker die bestaat uit 3 versterkers die parallel zijn aangesloten om de 1 watt witte LED aan te sturen.
Elke transistorbasis bestaat uit een spanningsdeler die de nodige voorspanning geeft voor de individuele transistor. De ingangstrap heeft condensatoren op de basis van elke transistor voor het blokkeren van DC-signalen die de kwaliteit van de uitvoer kunnen verslechteren.
LI-Fi-schakelschema
Update: het bovenstaande ontwerp kan ook worden geprobeerd met een enkele transistor, zoals hieronder wordt weergegeven:
U kunt een serie stroombegrenzingsweerstanden met LED gebruiken als u de schakeling op een hogere spanning (zeg 12V) wilt laten werken. U kunt ook een standaard 0,5 mm witte LED met stroombegrenzende weerstand gebruiken. Voor een audiobron kunt u mp3-speler, mobiele telefoon of een microfoon met voorversterker etc. gebruiken.
De ontvanger bestaat uit een 6 volt zonnecel (3 volt hierboven werkt prima) in serie met 2.2uf condensator die is gekoppeld aan een versterker. De versterker hoeft niet hetzelfde te zijn als hier afgebeeld, maar u kunt elke versterker gebruiken die in uw huis rondslingert. Maar zorg ervoor dat het een goede gevoeligheid is.
Versterker Schematisch
Hier is het prototype van de auteur
Li-Fi-videoclip:
U kunt elke versterker met een goede gevoeligheid gebruiken voor het ontvangergedeelte. Om dit circuit te testen, gaat u naar een kamer met weinig omgevingslicht en zorgt u ervoor dat er geen elektrische lichtbron in de buurt is.
Plaats de 1 Watt LED parallel aan zonnecel. Schakel de voeding van zowel de zender als de ontvanger in, geef audio-invoer aan de zender, pas het volume aan de zender aan. U kunt hier het audiogeluid op de ontvangende luidspreker helder maken.
Het hierboven toegelichte Li-Fi-circuit kan ook worden geprobeerd met behulp van een fotodiode zoals hieronder weergegeven, waarbij het versterkergedeelte is vervangen door een LM386 versterkercircuit
BIJWERKEN:
Enkele belangrijke opmerkingen en overwegingen met betrekking tot het bovenstaande Li-Fi-circuit
In deze Li-Fi flikkert de LED, maar het is niet significant voor onze ogen om te detecteren.
Als je ogen die flikkeringen kunnen detecteren, is er iets mis met de build.
De verandering in de helderheid van LED als gevolg van de audio-invoer is erg klein, maar er is een verandering in de helderheid, waar onze ogen niet kunnen detecteren.
Als er geen audio-ingang is, blijft de LED continu AAN, de zonnecel produceert wat spanning. De ingangscondensator bij de ontvanger blokkeert dat DC-signaal dat bijna nulspanning aan de versterker geeft.
Wanneer we een audiosignaal toepassen op de zender, verandert er een verandering in de helderheid van de LED (zeer klein). De zonnecel repliceert de kleine variërende spanning, de condensator laat de kleine variatie in spanningsamplitude naar de versterker toe en verwerpt een sterke constante gelijkspanning.
De versterker moet een goede gevoeligheid hebben, aangezien de invoer zwak is. Dat is waarschijnlijk de reden waarom veel lezers commentaar geven op de luidheid van de audio.
Ik heb een ouderwetse thuisbioscoopversterker gebruikt die een zeer goede gevoeligheid had en de resulterende uitvoer was LUID en DUIDELIJK.
Vorige: Voeding selecteren voor autoversterkers Volgende: Circuit voor hoogspanningsaccu
