Lifi (Invia segnale musicale analogico tramite LED): 4 passaggi

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:02

AVVERTIMENTO !

***Scusa se è totalmente illeggibile è il mio primo imperscrutabile quindi sii gentile lol ***_

Introduzione:

Negli ultimi anni c'è stata una rapida crescita nell'utilizzo della regione RF dello spettro elettromagnetico. Ciò è dovuto all'enorme crescita del numero di abbonamenti ai telefoni cellulari negli ultimi tempi. Ciò ha causato una rapida riduzione dello spettro libero per i dispositivi futuri. La fedeltà alla luce (Li-Fi) opera nello spettro della luce visibile dello spettro elettromagnetico, ovvero utilizza la luce visibile come mezzo di trasmissione piuttosto che le tradizionali onde radio che sono più ecologiche rispetto alla RF, utilizza un circuito più semplice e illumina il stanza che può allo stesso tempo risparmiare denaro ed energia di Counterflix.

Li-Fi sta per Light-Fidelity. Li-Fi è la trasmissione di dati utilizzando la luce visibile inviando dati attraverso una lampadina a LED che varia di intensità più velocemente di quanto l'occhio umano possa seguire. Se il LED è acceso, il fotorilevatore ne registra uno binario; altrimenti è uno zero binario. L'idea di Li-Fi è stata introdotta da un fisico tedesco, Harald Hass, a cui si riferiva anche come "Data through Illumination". Il termine Li-Fi è stato utilizzato per la prima volta da Haas nel suo discorso TED Global sulla comunicazione a luce visibile. Secondo Hass, la luce, che ha chiamato "DLight", può essere utilizzata per produrre velocità di trasmissione dati superiori a 1 Giga bit al secondo, che è molto più veloce della nostra connessione a banda larga media.

Passaggio 1: prendi i tuoi COMPONENTI e materiale

Il vantaggio principale della trasmissione Led rispetto al laser è che i led sono più semplici e non necessitano di molti componenti.

I componenti di base dei circuiti:

Trasmettitore:

- Alimentazione (Alimentazione 5V) e (Alimentazione 12V per il LED)

- Condensatori (470uf, 2*10nf, 20nf)

- Resistori (1k, 10k variabile)

- NE555 IC

-Transistor (tip122) (o un mosfet)

- Potenziometro (Cambia la frequenza dell'oscillatore)

- Sorgente luminosa – LED da 1W (o tre led in serie)

Ricevitore:

I componenti di base dei circuiti del ricevitore sono:

· Fotorivelatore – Cella solare

· TDA2822n

· Altoparlante 4 ohm 1 w

· Condensatore (100 uf, 2*1000 uf, 0,1 uf)

· Resistenza (10k)

· Resistenza variabile (50 k)

· Batteria 9v o qualsiasi altro alimentatore (tra 5v e 15v)

Materiale:

Saldatore, pcb, pistola per colla a caldo…..ecc

Fase 2: CIRCUITO DEL TRASMETTITORE:

CIRCUITO FUNZIONANTE

Nel Ne555 c'è nel pin 5 un VCO un oscillatore controllato in tensione che sostanzialmente trasforma l'ampiezza dell'onda sinusoidale nella larghezza dell'impulso come mostrato nell'oscilloscopio:

I condensatori C3, C4 sono filtri per ridurre i picchi dei componenti CA nel circuito.

La larghezza dell'onda di impulso è controllata da Il resistore RV1 cambiando il valore della resistenza cambiamo il tempo di carica e scarica del condensatore e tra l'altro cambiando il tempo l'impulso rimane alto e basso quindi cambia il tempo del segnale on/off in il pin di uscita 3, minore è il valore di resistenza maggiore sarà la frequenza modulata in uscita.

Il segnale a impulsi è equivalente al segnale ON/OFF nel pin di uscita 3 che controlla l'intensità del LED della sorgente luminosa (D1)(D2)(D3).

L'onda di impulso viene ulteriormente amplificata e modulata utilizzando il transistor TIP121 (T1) (è un transistor dai toni cari ma l'uso del mosfet è più efficiente), che è un modulatore dell'amplificatore con un elevato guadagno di corrente. Il transistor fungerà da driver della lampada e aziona il LED. Il LED emette luce secondo la forma d'onda del polso e rende lifi (Light-Fidelity)

Per il progetto sappiamo che l'orecchio umano può sentire solo tra 100 hz - 20 khz, quindi stiamo usando l'onda di frequenza portante superiore a 20 khz o superiore e tra l'altro ascoltiamo solo l'ingresso della sorgente audio nel circuito del ricevitore.

Fase 3: CIRCUITO DEL RICEVITORE:

CIRCUITO FUNZIONANTE:

La cella solare viene utilizzata per rilevare la luce dai LED trasmittenti. E riproduce

un'uscita analogica corrispondente al segnale di ingresso.

La frequenza dell'analogico sarà la stessa di quella del segnale di ingresso, poiché lo sfarfallio del LED è controllato dal segnale di ingresso e la cella solare rileva solo la fluttuazione del segnale del LED e produce l'uscita.

L'uscita viene quindi amplificata utilizzando TDA22. Aiuta anche a rimuovere eventuali cambiamenti di fase che si verificano nel segnale trasmesso. E poi filtrato per rimuovere qualsiasi altra stanza luminosa a circa 60hz filtro passa alto Il segnale amplificato viene inviato all'altoparlante.

L'altoparlante converte il segnale analogico in segnale acustico utilizzando l'elettromagnete presente nell'altoparlante.

Passaggio 4: saldatura su PCB:

1 Saldatura del trasmettitore:

Volevo solo farlo sembrare una lampadina, quindi ho tagliato il pcb per adattarlo alla forma della lampadina, quindi ho implementato tutti i componenti e ho iniziato a saldare secondo lo scismatico

2 - Saldatura del ricevitore

. Non ha fatto nulla di speciale, solo saldato.

Ecco fatto, è finito xd:)

Se vuoi maggiori dettagli puoi leggere il file word (.docx)

Conclusione:

Usando il Li-Fi possiamo avere un parallelismo a risparmio energetico. Con un numero crescente di persone e i loro numerosi dispositivi accedono a Internet wireless, il trasferimento dei dati in una direzione ad alta velocità ea basso costo. In futuro potremo avere array di LED accanto a un'autostrada che aiutano a illuminare la strada, visualizzando gli ultimi aggiornamenti sul traffico e trasmettendo informazioni Internet in modalità wireless a laptop, notebook e smartphone dei passeggeri. Questo è il tipo di parallelismo straordinario per il risparmio energetico che si ritiene possa offrire questa tecnologia pionieristica.