Garso perdavimas naudojant li

Augant išmaniųjų telefonų, daiktų interneto (IoT), pramoninės automatikos, išmaniųjų namų automatikos sistemų ir kt. Bumui, interneto paklausa taip pat auga eksponentiškai. Technologija taip išsivystė, kad viskam, pradedant automobiliu ir baigiant šaldytuvu, reikia interneto ryšio. Tai kelia kitus klausimus, pavyzdžiui; Ar užteks visų šių įrenginių pralaidumo? Ar šie duomenys bus saugūs? Ar esama sistema bus pakankamai greita visiems šiems duomenims? Ar bus per daug jungčių tinklo sraute?

Visus šiuos klausimus spręs ši būsima technologija, vadinama „ Li-Fi“. Taigi, kas yra „LiFi“? Terminas „Li-Fi“ reiškia „ Šviesos ištikimybė “. Manoma, kad tai naujos kartos internetas, kuriame šviesa bus naudojama kaip terpė duomenims perduoti. Taip, jūs perskaitėte teisingai; tai ta pati šviesa, kurią naudojate savo namuose ir biuruose, kuri su tam tikrais pakeitimais gali būti naudojama duomenims perduoti į visus jūsų įrenginius, kuriems reikalingas internetas. Šiame projekte sukursime paprastą grandinę garso duomenims perduoti naudojant „Li-Fi“. Bet pirmiausia sužinosime apie „Li-Fi“ technologiją.

Kaip veikia „Li-Fi“

Kaip pasakojo anksčiau, „Li-Fi“ naudoja šviesą duomenims perduoti, skirtingai nei radijo bangos. Šią idėją pirmą kartą sugalvojo prof. Haraldas Haasas viename iš savo TED pokalbių 2011 m. „Li-Fi“ apibrėžimą galima pateikti kaip „LiFi yra didelės spartos dvikryptis tinklas ir mobilus duomenų perdavimas naudojant šviesą. „LiFi“ sudaro kelios lemputės, sudarančios belaidį tinklą, suteikiančios iš esmės panašią „Wi-Fi“ vartotojo patirtį, išskyrus šviesos spektro naudojimą “.

Kiekviena LED lempa turėtų būti maitinama per LED tvarkyklę, ši LED tvarkyklė gaus informaciją iš interneto serverio ir duomenys bus užkoduoti tvarkyklėje. Remiantis šiais užkoduotais duomenimis, LED lempa mirksės labai dideliu greičiu, kurio nepastebės žmogaus akys. Bet kitame gale esantis nuotraukų detektorius galės perskaityti visą mirgėjimą ir šie duomenys bus dekoduojami po stiprinimo ir apdorojimo. Duomenų perdavimas čia bus labai greitas nei RF. Čia mes naudojame saulės skydelį priimančiame gale, kad pajustume šviesą.

Duomenų perdavimas per fotodiodus ilgą laiką vyko per mūsų IR nuotolinio valdymo pultus. Kiekvieną kartą, kai paspaudžiame televizoriaus nuotolinio valdymo pulto mygtuką, nuotolinio valdymo pulte esantis IR šviesos diodas impulsuoja labai greitai, tai televizija gaus ir tada iššifruos informaciją. Bet šis senas metodas yra labai lėtas ir jo negalima naudoti norint perduoti vertingus duomenis. Taigi naudojant „LiFi“ šis metodas yra patobulintas naudojant tam tikrą laiką daugiau nei vieną šviesos diodą ir perduodant daugiau nei vieną duomenų srautą. Tokiu būdu galima perduoti daugiau informacijos ir tokiu būdu įmanomas greitesnis duomenų perdavimas.

Dabar pamatysime, kaip galime perduoti ir priimti garso signalus naudodami paprastą LED ir saulės elementų plokštelę. Jei jus domina ši technologija, galite sužinoti daugiau apie „Li-Fi“ čia.

Reikalingos medžiagos:

1. 5-6 V saulės kolektorius
2. 1 W LED arba „NeoPixel“ LED juostelė
3. Aux kabelis
4. 3,5 mm lizdas
5. 9 V akumuliatorius
6. Iš anksto sustiprintas garsiakalbis

Mes turime dvi grandines, viena skirta imtuvo pusei, kita - siųstuvo pusei.

„Li-Fi“ siųstuvo grandinė:

Siųstuvo pusėje turime baltą ryškų šviesos diodą, o baterija, prijungta prie 3,5 mm lizdo ir lizdo, bus prijungta prie garso šaltinio. Šviesos diodams įjungti naudojame akumuliatorių, nes iš garso šaltinio gaunama mažiau energijos, o to nepakanka šviesos diodams įjungti. Jungtys parodytos žemiau grandinės schemoje:

„Li-Fi“ imtuvo grandinė:

Imtuvo pusėje mes naudojame saulės skydą ir garsiakalbį, sujungtą „Aux“ kabeliu. Taip pat galite susikurti stiprintuvo grandinę, kad gautumėte galą, kuris buvo paaiškintas vėliau šiame straipsnyje.

Garso perdavimo grandinės veikimas naudojant „Li-Fi“:

Siųstuvo pusėje, kai prijungsime 3,5 mm lizdą prie garso šaltinio, šviesos diodas švytės, tačiau išjungus garso šaltinį šviesos intensyvumas nesikeis. Kai tik paleisite garsą, pamatysite, kad šviesos intensyvumas dažnai keičiasi. Padidinus garsumą, šviesos diodų intensyvumas keičiasi greičiau nei gali stebėti žmogaus akis.

Saulės skydelis yra toks jautrus, kad gali sulaukti nedidelio intensyvumo pokyčio ir atitinkamai keičiasi saulės baterijos išėjimo įtampos. Taigi, kai šviesos diodo šviesa patenka į skydelį , įtampa skiriasi priklausomai nuo šviesos intensyvumo. Tada saulės kolektoriaus įtampa tiekiama į stiprintuvą (garsiakalbį), kuris sustiprina signalą ir suteikia garso išvestį per garsiakalbį, prijungtą prie stiprintuvo..

Galia bus tol, kol saulės kolektorius liečia šviesos diodus. Šviesos diodus galite nustatyti maks. 15-20 cm atstumu nuo saulės kolektoriaus, kad gautumėte aiškų garso išvestį. Galite dar labiau padidinti diapazoną, padidindami saulės kolektoriaus plotą ir didesnio galingumo „Power LED“.

Galite pagerinti savo stiprintuvo grandinę, kad pagerintumėte balso kokybę, kaip parodyta žemiau.

Sukurkite savo stiprintuvą, kad gautumėte „Li-Fi“ garsą:

Užuot naudoję lengvai prieinamą garsiakalbių rinkinį, kaip mes naudojome aukščiau, taip pat galite sukurti savo stiprintuvą, kad sumažintumėte triukšmą. Čia yra viena LM386 pagrindu sukurta garso stiprintuvo grandinė, skirta „li-fi“ garsui priimti.

• Maitinimo šaltiniui atsieti naudojamas 100μF kondensatorius tarp teigiamos ir neigiamos galios bėgių.
• Įdėkite 0,1μF kondensatorių tarp 4 ir 6 kaiščių, kad tiksliau atjungtumėte maitinimo šaltinį nuo IC.
• 10K omo rezistorius ir 10μF kondensatorius nuosekliai sujungiami tarp kaiščio 7 ir žemės, kad būtų atsietas garso įvesties signalas.

Jei garsas nėra aiškus per garsiakalbį, pasukite puodo rankenėlę, kol garsas nebus aiškus. Sužinokite daugiau apie LM386 pagrįstą garso stiprintuvą čia.

Atkreipkite dėmesį, kad mūsų naudojamos komponentų vertės nėra kritinės. Jei neturite komponentų, kurių vertės pateiktos diagramoje, pabandykite su kuo nors artimu, o tai turėtų veikti ir užmegzti jungtis arti IC, jungimams naudokite trumpus laidus, nes tai sukelia papildomą triukšmą.