Μεταφορά ήχου χρησιμοποιώντας li

Με την άνθηση των έξυπνων τηλεφώνων, του Διαδικτύου των πραγμάτων (IoT), των βιομηχανικών αυτοματισμών, των συστημάτων Smart Home Automation κ.λπ., η ζήτηση για Διαδίκτυο αυξάνεται επίσης ραγδαία. Η τεχνολογία έχει εξελιχθεί τόσο πολύ που όλα από το αυτοκίνητό μας έως το ψυγείο μας χρειάζονται σύνδεση με το Διαδίκτυο. Αυτό εγείρει άλλα ερωτήματα όπως: Θα υπάρχει αρκετό εύρος ζώνης για όλες αυτές τις συσκευές; Θα είναι ασφαλή αυτά τα δεδομένα; Το υπάρχον σύστημα θα είναι αρκετά γρήγορο για όλα αυτά τα δεδομένα; Θα υπάρξει πάρα πολύς συνδυασμός στην κίνηση του δικτύου;

Όλες αυτές οι ερωτήσεις θα αντιμετωπιστούν με αυτήν την επερχόμενη τεχνολογία που ονομάζεται Li-Fi. Τι είναι λοιπόν το LiFi; Ο όρος Li-Fi σημαίνει « Light Fidelity ». Πιστεύεται ότι είναι η επόμενη γενιά διαδικτύου, όπου το Light θα χρησιμοποιηθεί ως μέσο μεταφοράς δεδομένων. Ναι, το διαβάσατε σωστά. είναι το ίδιο φως που χρησιμοποιείτε στα σπίτια και τα γραφεία σας, το οποίο, με ορισμένες τροποποιήσεις, μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη μετάδοση δεδομένων σε όλες τις συσκευές σας που απαιτούν internet. Σε αυτό το έργο θα δημιουργήσουμε ένα απλό κύκλωμα για τη μεταφορά δεδομένων ήχου χρησιμοποιώντας Li-Fi. Αλλά πρώτα θα μάθουμε για την τεχνολογία Li-Fi.

Πώς λειτουργεί το Li-Fi

Όπως προαναφέρθηκε, το Li-Fi χρησιμοποιεί φως για τη μετάδοση δεδομένων σε αντίθεση με τα ραδιοκύματα. Αυτή η ιδέα επινοήθηκε για πρώτη φορά από τον καθηγητή Harald Haas σε μια από τις ομιλίες του στο TED το 2011. Ο ορισμός για το Li-Fi μπορεί να δοθεί ως «Το LiFi είναι δικτυακή και υψηλής ταχύτητας αμφίδρομη δικτυακή επικοινωνία και κινητή επικοινωνία δεδομένων χρησιμοποιώντας φως. Το LiFi αποτελείται από πολλούς λαμπτήρες που σχηματίζουν ασύρματο δίκτυο, προσφέροντας μια ουσιαστικά παρόμοια εμπειρία χρήστη με το Wi-Fi εκτός από τη χρήση του φάσματος φωτός »

Κάθε λυχνία LED πρέπει να τροφοδοτείται μέσω ενός προγράμματος οδήγησης LED, αυτό το πρόγραμμα οδήγησης LED θα λαμβάνει πληροφορίες από τον διακομιστή Διαδικτύου και τα δεδομένα θα κωδικοποιούνται στο πρόγραμμα οδήγησης. Με βάση αυτά τα κωδικοποιημένα δεδομένα, η λυχνία LED θα τρεμοπαίζει σε πολύ υψηλή ταχύτητα που δεν μπορεί να παρατηρηθεί από τα ανθρώπινα μάτια. Αλλά ο Ανιχνευτής φωτογραφιών στο άλλο άκρο θα μπορεί να διαβάσει όλα τα τρεμοπαίγματα και αυτά τα δεδομένα θα αποκωδικοποιηθούν μετά την Ενίσχυση και την Επεξεργασία. Η μετάδοση δεδομένων εδώ θα είναι πολύ γρήγορη από την RF. Εδώ χρησιμοποιούμε ηλιακό πάνελ στο άκρο λήψης για να αισθανόμαστε φως.

Η μετάδοση δεδομένων μέσω διόδων φωτογραφιών πραγματοποιείται εδώ και πολύ καιρό μέσω των τηλεχειριστηρίων IR. Κάθε φορά που πατάμε ένα κουμπί στο τηλεχειριστήριο της τηλεόρασης, η υπέρυθρη λυχνία IR στους απομακρυσμένους παλμούς θα λαμβάνεται από την τηλεόραση και στη συνέχεια θα αποκωδικοποιείται για τις πληροφορίες. Όμως, αυτή η παλιά μέθοδος είναι πολύ αργή και δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη μετάδοση αξιόλογων δεδομένων. Έτσι, με το LiFi, αυτή η μέθοδος γίνεται εξελιγμένη χρησιμοποιώντας περισσότερα από ένα LED και περνώντας περισσότερες από μία ροές δεδομένων σε μια δεδομένη στιγμή. Με αυτόν τον τρόπο μπορούν να διαβιβαστούν περισσότερες πληροφορίες και ως εκ τούτου είναι δυνατή μια ταχύτερη επικοινωνία δεδομένων.

Τώρα, θα δούμε πώς μπορούμε να μεταφέρουμε και να λάβουμε ηχητικά σήματα χρησιμοποιώντας ένα απλό LED και ηλιακή πλάκα κυψέλης. Εάν ενδιαφέρεστε για αυτήν την τεχνολογία μπορείτε να μάθετε περισσότερα για το Li-Fi εδώ.

Απαιτούμενα υλικά:

1. Ηλιακό πάνελ 5-6V
2. Λωρίδα LED 1 W ή NeoPixel
3. Καλώδιο Aux
4. Υποδοχή 3,5 mm
5. Μπαταρία 9V
6. Προ ενισχυμένο ηχείο

Έχουμε δύο κυκλώματα ένα για πλευρά δέκτη και άλλο για πλευρά πομπό.

Κύκλωμα πομπού για Li-Fi:

Από την πλευρά του πομπού, έχουμε λευκή φωτεινή ένδειξη LED και μια μπαταρία που είναι συνδεδεμένη σε υποδοχή 3,5 mm και η υποδοχή θα είναι συνδεδεμένη στην πηγή ήχου. Εδώ χρησιμοποιούμε μπαταρία για να ενεργοποιήσουμε τις λυχνίες LED επειδή υπάρχει λιγότερη ισχύς από την πηγή ήχου που δεν επαρκεί για την τροφοδοσία των LED. Οι συνδέσεις φαίνονται παρακάτω στο διάγραμμα κυκλώματος:

Κύκλωμα δέκτη για Li-Fi:

Από την πλευρά του δέκτη, χρησιμοποιούμε ηλιακό πάνελ και ένα ηχείο που συνδέεται με καλώδιο Aux. Μπορείτε επίσης να κάνετε το δικό σας κύκλωμα ενισχυτή για λήψη, το οποίο εξηγείται αργότερα σε αυτό το άρθρο.

Λειτουργία κυκλώματος μεταφοράς ήχου με χρήση Li-Fi:

Στην πλευρά του πομπού, όταν συνδέουμε υποδοχή 3,5 mm στην πηγή ήχου, η λυχνία LED θα ανάβει, αλλά δεν υπάρχει διακύμανση στην ένταση του φωτός όταν η πηγή ήχου είναι απενεργοποιημένη. Μόλις αναπαράγετε τον ήχο, θα δείτε ότι υπάρχει συχνή αλλαγή στην ένταση του φωτός. Όταν αυξάνετε την ένταση, η ένταση του LED αλλάζει γρηγορότερα από ό, τι μπορεί να ακολουθήσει το ανθρώπινο μάτι.

Το ηλιακό πάνελ είναι τόσο ευαίσθητο που μπορεί να πιάσει μικρή αλλαγή έντασης και αντίστοιχα υπάρχει αλλαγή στις τάσεις στην έξοδο του ηλιακού πλαισίου. Έτσι, όταν το φως του LED πέσει στον πίνακα , οι τάσεις θα ποικίλλουν ανάλογα με την ένταση του φωτός. Στη συνέχεια, οι τάσεις του ηλιακού πλαισίου τροφοδοτούνται στον ενισχυτή (ηχείο) που ενισχύει το σήμα και δίνει την έξοδο ήχου μέσω του ηχείου που είναι συνδεδεμένο στον ενισχυτή.

Η έξοδος θα πραγματοποιηθεί όσο το ηλιακό πλαίσιο έρχεται σε επαφή με LED. Μπορείτε να βάλετε τα LED στο μέγιστο. Απόσταση 15-20cm από το ηλιακό πλαίσιο για να έχετε καθαρή έξοδο ήχου. Μπορείτε να αυξήσετε περαιτέρω την εμβέλεια αυξάνοντας την περιοχή του ηλιακού πλαισίου και LED ισχύος υψηλότερης ισχύος.

Μπορείτε να δημιουργήσετε το δικό σας κύκλωμα ενισχυτή για να βελτιώσετε την ποιότητα της φωνής όπως φαίνεται παρακάτω.

Δημιουργήστε τον δικό σας ενισχυτή για να λάβετε ήχο Li-Fi:

Αντί να χρησιμοποιείτε άμεσα διαθέσιμο σετ ηχείων, όπως έχουμε χρησιμοποιήσει παραπάνω, μπορείτε επίσης να φτιάξετε τον δικό σας ενισχυτή για να μειώσετε τον θόρυβο. Εδώ είναι ένα κύκλωμα ενισχυτή ήχου βασισμένο σε LM386 για να λαμβάνει τον ήχο li-fi.

• Ο πυκνωτής 100μF μεταξύ των θετικών και αρνητικών σιδηροτροχιών χρησιμοποιείται για την αποσύνδεση της τροφοδοσίας.
• Τοποθετήστε έναν πυκνωτή 0,1μF μεταξύ των ακίδων 4 και 6, για πιο ακριβή αποσύνδεση της τροφοδοσίας στο IC.
• Μια αντίσταση 10K Ohm και ένας πυκνωτής 10μF συνδέονται σε σειρά μεταξύ του ακροδέκτη 7 και της γείωσης για να αποσυνδέσουν το σήμα εισόδου ήχου.

Εάν ο ήχος δεν είναι καθαρός μέσω του ηχείου, περιστρέψτε το κουμπί του δοχείου έως ότου ο ήχος δεν είναι καθαρός. Μάθετε περισσότερα για τον ενισχυτή ήχου που βασίζεται σε LM386 εδώ.

Σημειώστε ότι οι τιμές των συστατικών που χρησιμοποιούμε δεν είναι κρίσιμες. Εάν δεν έχετε τα στοιχεία με τις τιμές που δίνονται στο διάγραμμα, δοκιμάστε με κάτι κοντά και θα πρέπει να λειτουργήσει και να κάνει τις συνδέσεις κοντά στο IC, χρησιμοποιήστε σύντομα καλώδια για τις συνδέσεις, επειδή προκαλεί επιπλέον θόρυβο.