Trasferimento audio tramite li

Con il boom di smartphone, Internet of things (IoT), automazioni industriali, sistemi di automazione domestica intelligente ecc., Anche la domanda di Internet sta crescendo in modo esponenziale. La tecnologia si è evoluta così tanto che tutto, dalla nostra macchina al nostro frigorifero, necessita di una connessione a Internet. Ciò solleva altre domande come; Ci sarà abbastanza larghezza di banda per tutti questi dispositivi? Questi dati saranno al sicuro? Il sistema esistente sarà abbastanza veloce per tutti questi dati? Ci sarà troppa congiunzione sul traffico di rete?

Tutte queste domande saranno affrontate da questa imminente tecnologia chiamata Li-Fi. Allora, cos'è il LiFi? Il termine Li-Fi sta per " Light Fidelity ". Si ritiene che questa sia la prossima generazione di Internet, in cui la luce sarà utilizzata come mezzo per il trasporto dei dati. Sì, hai letto bene; è la stessa Luce che usate nelle vostre case e uffici che, con alcune modifiche, può essere utilizzata per trasmettere dati a tutti i vostri dispositivi che richiedono Internet. In questo progetto costruiremo un semplice circuito per trasferire i dati audio usando Li-Fi. Ma prima impareremo a conoscere la tecnologia Li-Fi.

Come funziona Li-Fi

Come detto in precedenza, Li-Fi utilizza la luce per trasmettere dati a differenza delle onde radio. Questa idea è stata coniata per la prima volta dal Prof. Harald Haas in uno dei suoi talk TED nel 2011. La definizione di Li-Fi può essere data come “LiFi è una comunicazione bidirezionale ad alta velocità di dati in rete e mobile che utilizza la luce. Il LiFi comprende più lampadine che formano una rete wireless, offrendo un'esperienza utente sostanzialmente simile al Wi-Fi tranne che utilizzando lo spettro della luce "

Ogni lampada a LED deve essere alimentata tramite un driver LED, questo driver LED riceverà informazioni dal server Internet ei dati verranno codificati nel driver. Sulla base di questi dati codificati, la lampada a LED lampeggerà a una velocità molto elevata che non può essere notata dagli occhi umani. Ma il Photo Detector dall'altra parte sarà in grado di leggere tutto lo sfarfallio e questi dati verranno decodificati dopo l'amplificazione e l'elaborazione. La trasmissione dei dati qui sarà molto veloce rispetto alla RF. Qui stiamo usando il pannello solare all'estremità ricevente per rilevare la luce.

La trasmissione dei dati tramite fotodiodi avviene da molto tempo tramite i nostri telecomandi IR. Ogni volta che abbiamo premuto un pulsante sul telecomando del nostro televisore, il LED IR nel telecomando lampeggia molto velocemente, questo verrà ricevuto dal televisore e quindi decodificato per le informazioni. Ma questo vecchio metodo è molto lento e non può essere utilizzato per trasmettere dati validi. Quindi con LiFi questo metodo viene reso sofisticato utilizzando più di un LED e passando più di un flusso di dati in un dato momento. In questo modo è possibile passare più informazioni e quindi è possibile una comunicazione dati più veloce.

Ora vedremo come trasferire e ricevere segnali audio utilizzando un semplice LED e una piastra a celle solari. Se sei interessato a questa tecnologia puoi saperne di più su Li-Fi qui.

Materiali richiesti:

1. 5-6 V pannello solare
2. Striscia LED da 1 W o NeoPixel
3. Cavo Aux
4. Jack da 3,5 mm
5. Batteria 9V
6. Altoparlante preamplificato

Abbiamo due circuiti uno per il lato ricevitore e l'altro per il lato trasmettitore.

Circuito trasmettitore per Li-Fi:

Sul lato del trasmettitore, abbiamo il LED luminoso bianco e una batteria collegata al jack da 3,5 mm e il jack sarà collegato alla sorgente audio. Qui stiamo usando la batteria per alimentare i LED perché c'è meno potenza proveniente dalla sorgente audio che non è sufficiente per alimentare i LED. I collegamenti sono mostrati di seguito nello schema del circuito:

Circuito ricevitore per Li-Fi:

Sul lato del ricevitore, stiamo utilizzando il pannello solare e un altoparlante collegato tramite un cavo Aux. Puoi anche creare il tuo circuito amplificatore per la ricezione, che è stato spiegato più avanti in questo articolo.

Funzionamento del circuito di trasferimento audio utilizzando Li-Fi:

Sul lato trasmettitore, quando colleghiamo il jack da 3,5 mm alla sorgente audio, il LED si accende ma non vi è alcuna fluttuazione nell'intensità della luce quando la sorgente audio è spenta. Non appena riproduci l'audio, vedrai che ci sono frequenti cambiamenti nell'intensità della luce. Quando si aumenta il volume, l'intensità del LED cambia più velocemente di quanto l'occhio umano possa seguire.

Il pannello solare è così sensibile che può rilevare piccoli cambiamenti di intensità e di conseguenza c'è un cambiamento nelle tensioni all'uscita del pannello solare. Quindi, quando la luce del LED cade sul pannello , le tensioni varieranno in base all'intensità della luce. Quindi le tensioni del pannello solare vengono immesse nell'amplificatore (Speaker) che amplifica il segnale e fornisce l'uscita audio tramite l'altoparlante collegato all'amplificatore.

L'output arriverà finché il pannello solare è in contatto con i LED. Puoi mettere i LED al massimo. Distanza di 15-20 cm dal pannello solare per ottenere l'uscita audio chiara. È possibile aumentare ulteriormente la portata aumentando l'area del pannello solare e LED di potenza di maggiore potenza.

Puoi creare il tuo circuito amplificatore per migliorare la qualità della voce come mostrato di seguito.

Crea il tuo amplificatore per ricevere audio Li-Fi:

Invece di utilizzare set di altoparlanti prontamente disponibili, come abbiamo usato sopra, puoi anche creare il tuo amplificatore per ridurre il rumore. Ecco un circuito amplificatore audio basato su LM386 per ricevere l'audio li-fi.

• Un condensatore da 100μF tra i binari di alimentazione positivo e negativo viene utilizzato per disaccoppiare l'alimentazione.
• Posizionare un condensatore da 0,1 μF tra i pin 4 e 6, per un disaccoppiamento più accurato dell'alimentazione all'IC.
• Una resistenza da 10K Ohm e un condensatore da 10μF sono collegati in serie tra il pin 7 e la massa per disaccoppiare il segnale di ingresso audio.

Se l'audio non è chiaro attraverso l'altoparlante, ruotare la manopola del potenziometro finché il suono non è chiaro. Scopri di più sull'amplificatore audio basato su LM386 qui.

Si noti che i valori dei componenti che vengono utilizzati non sono critici. Se non hai i componenti con i valori indicati nel diagramma, prova con qualcosa di vicino e dovrebbe funzionare e fai i collegamenti vicino all'IC, usa fili corti per i collegamenti perché causa rumore extra.