Přenos zvuku pomocí li

S rozmachem chytrých telefonů, internetu věcí (IoT), průmyslové automatizace, systémů inteligentní domácí automatizace atd. Poptávka po internetu také exponenciálně roste. Tato technologie se vyvinula natolik, že vše od našeho automobilu po naši lednici vyžaduje připojení k internetu. To vyvolává další otázky jako; Bude pro všechna tato zařízení dostatečná šířka pásma? Budou tyto údaje zabezpečené? Bude stávající systém dostatečně rychlý pro všechna tato data? Bude v síťovém provozu příliš mnoho spojení?

Všechny tyto otázky bude řešit tato připravovaná technologie s názvem Li-Fi. Takže to, co je LiFi? Termín Li-Fi znamená „ Light Fidelity “. Předpokládá se, že jde o novou generaci internetu, kde bude Light použito jako médium pro přenos dat. Ano, čtete to správně; je to stejné světlo, které používáte ve svých domovech a kancelářích a které lze s některými úpravami použít k přenosu dat do všech vašich zařízení, která vyžadují internet. V tomto projektu postavíme jednoduchý obvod pro přenos zvukových dat pomocí Li-Fi. Nejprve se ale dozvíme o technologii Li-Fi.

Jak funguje Li-Fi

Jak již bylo řečeno, Li-Fi používá k přenosu dat světlo na rozdíl od rádiových vln. Tuto myšlenku poprvé vytvořil prof. Harald Haas v jednom ze svých přednášek TED v roce 2011. Definici Li-Fi lze uvést jako „LiFi je vysokorychlostní obousměrná síťová a mobilní komunikace dat pomocí světla. LiFi se skládá z několika žárovek, které tvoří bezdrátovou síť a nabízejí v podstatě podobný uživatelský zážitek jako Wi-Fi, kromě použití světelného spektra. “

Každá LED lampa by měla být napájena prostřednictvím ovladače LED, tento ovladač LED získá informace z internetového serveru a data budou v ovladači zakódována. Na základě těchto zakódovaných dat bude LED lampa blikat velmi vysokou rychlostí, kterou si lidské oči nevšimnou. Foto detektor na druhém konci však bude schopen číst všechna blikání a tato data budou dekódována po zesílení a zpracování. Přenos dat zde bude velmi rychlý než RF. Zde používáme solární panel na přijímacím konci k snímání světla.

K přenosu dat pomocí foto diod dochází již dlouhou dobu prostřednictvím našich infračervených dálkových ovladačů. Pokaždé, když jsme stiskli tlačítko na našem televizním dálkovém ovladači, IR LED v dálkovém ovladači pulzuje velmi rychle, bude to přijato televizí a poté dekódováno pro informaci. Tato stará metoda je ale velmi pomalá a nelze ji použít k přenosu žádných hodnotných dat. Proto je u LiFi tato metoda sofistikovaná pomocí více než jedné LED a předávání více než jednoho datového proudu v daném čase. Tímto způsobem lze předat více informací, a proto je možná rychlejší datová komunikace.

Nyní uvidíme, jak můžeme přenášet a přijímat zvukové signály pomocí jednoduché LED a solární desky. Pokud vás tato technologie zajímá, můžete se o Li-Fi dozvědět více zde.

Potřebné materiály:

1. 5-6V solární panel
2. 1 W LED nebo NeoPixel LED pásek
3. Aux kabel
4. 3,5 mm jack
5. 9V baterie
6. Předem zesílený reproduktor

Máme dva obvody, jeden pro stranu přijímače a druhý pro stranu vysílače.

Obvod vysílače pro Li-Fi:

Na straně vysílače máme bílou Bright LED a baterii, která je připojena k 3,5mm jacku a jack bude připojen ke zdroji zvuku. Zde používáme baterii k napájení LED, protože ze zdroje zvuku přichází méně energie, což nestačí k napájení LED. Zapojení jsou uvedena níže ve schématu zapojení:

Obvod přijímače pro Li-Fi:

Na straně přijímače používáme solární panel a reproduktor, který je připojen pomocí Aux kabelu. Můžete si také vytvořit vlastní obvod zesilovače pro příjem konce, který byl vysvětlen dále v tomto článku.

Práce s obvodem přenosu zvuku pomocí Li-Fi:

Na straně vysílače, když připojíme 3,5 mm jack ke zdroji zvuku, bude LED svítit, ale nedojde k žádným výkyvům intenzity světla, když je zdroj zvuku vypnutý. Jakmile přehrajete zvuk, uvidíte, že se často mění intenzita světla. Když zvýšíte hlasitost, intenzita LED se mění rychleji, než dokáže lidské oko sledovat.

Solární panel je tak citlivý, že dokáže zachytit malou změnu intenzity a odpovídajícím způsobem dochází ke změně napětí na výstupu solárního panelu. Když tedy světlo LED dopadne na panel , napětí se bude měnit podle intenzity světla. Poté se napětí solárního panelu přivádí do zesilovače (reproduktoru), který zesiluje signál a vydává zvukový výstup přes reproduktor připojený k zesilovači.

Výstup přijde, pokud je solární panel v kontaktu s LED. LED diody můžete nastavit na max. 15-20 cm vzdálenost od solárního panelu pro získání čistého zvukového výstupu. Dosah můžete dále zvětšit zvětšením plochy solárního panelu a výkonové diody LED s vyšším výkonem.

Můžete si vytvořit vlastní obvod zesilovače pro zlepšení kvality hlasu, jak je uvedeno níže.

Vytvořte si vlastní zesilovač pro příjem Li-Fi zvuku:

Namísto použití snadno dostupné sady reproduktorů, jak jsme použili výše, můžete také vytvořit vlastní zesilovač ke snížení šumu. Zde je jeden obvod audio zesilovače na bázi LM386 pro příjem li-fi zvuku.

• K oddělení napájecího napětí se používá 100μF kondenzátor mezi kladnou a zápornou napájecí lištou.
• Umístěte kondenzátor 0,1 μF mezi piny 4 a 6, abyste dosáhli přesnějšího oddělení napájení od IC.
• Odpor 10K Ohm a kondenzátor 10μF jsou zapojeny do série mezi pin 7 a zemí pro oddělení audio vstupního signálu.

Pokud zvuk není z reproduktoru čistý, otáčejte knoflíkem potu, dokud zvuk není čistý. Další informace o audio zesilovači založeném na LM386 se dozvíte zde.

Všimněte si, že použité hodnoty komponent nejsou kritické. Pokud nemáte komponenty s hodnotami uvedenými v diagramu, zkuste něco blízkého a mělo by to fungovat a provést připojení blízko IC, použijte krátké vodiče pro připojení, protože to způsobuje další šum.