כיצד להפוך את מעגל LI-FI (Light Fidelity) לפשוט

LI-FI מזמזם ברחבי האינטרנט מאחר שבשנים האחרונות לאחרונה LI-FI זוכה לפופולריות רבה יותר ברחבי האינטרנט והמפתחים. LI-FI מייצג Light Fidelity שטבע את הרלד האס.

מטרת המעגל

המטרה של LI-FI היא העברת נתונים באמצעות אור גלוי. מכיוון שרוחב הפס של האור הנראה גדול פי 10,000 מגלי הרדיו, ניתן להעביר יותר נתונים דרך האור בפרק זמן קצר.

תקשורת אור גלוי (VLC) מבטלת את הסיכון למחלה כלשהי הנגרמת על ידי גלי הרדיו עקב חשיפה לתקופה ארוכה.

ניתן להתאים פרוטוקול זה במקום בו גלי רדיו מוגבלים, כגון מטוסים, בתי חולים ובמתקני מחקר מסוימים. החוקרים הגיעו לקצב סיביות של 224 ג'יגה-בייט לשנייה המהיר פי מאה יותר מחיבור ה- WI-FI הממוצע שלנו בבית או במשרד.

מאמר זה מסביר על הרעיון הבסיסי כיצד ליצור מעגל LI-FI פשוט מאוד בו נוכל להעביר כל מקור שמע דרך האור ולקבל אותו מהמקלט שממוקם מטרים ספורים מהמשדר.

כאן הוסבר על תקשורת אנלוגית באמצעות אור, כאשר כמערכת LI-FI מקורית משתמשים בתקשורת דיגיטלית, שהיא מורכבת יותר וקשה יותר ליצור אותה במעבדת תחביבים. אך הרעיון זהה לחלוטין.

להלן תרשים בלוקים פשוט המסביר את LI-FI:

העיצוב:

המעגל מורכב משני חלקים, שהם מקלט ומשדר. המשדר מורכב משלושה טרנזיסטורים ומעט רכיבים פסיביים בשילוב נורית LED אחת. הטרנזיסטורים מוגדרים כ- מגברי פולט נפוצים המשנה את בהירות LED ביחס לאות השמע.

אך שינויים בהירות עקב אות שמע לא נראים לעין אנושית. אנו רואים רק תאורה סטטית של נורית LED לבנה. המקלט מורכב מגלאי צילום (כאן השתמשתי בתא סולארי) המותאם למגבר. פלט הצליל ניתן על ידי הרמקול.

המשדר הוא מגבר טרנזיסטריאלי המורכב משלושה מגברים המחוברים במקביל להפעלת נורית ה- LED הלבנה 1 וואט.

כל בסיס טרנזיסטור מורכב ממחלק מתח המעניק הטיה הכרחית לטרנזיסטור האישי. בשלב הקלט יש קבלים בבסיס כל טרנזיסטור לחסימת אותות DC שיכולים לפגוע באיכות הפלט.

דיאגרמת מעגל LI-Fi

עדכון: ניתן לנסות את העיצוב הנ'ל גם באמצעות טרנזיסטור יחיד כמוצג להלן:

אתה יכול להשתמש בסדרת נגדים מגבילים זרם עם נורית אם אתה רוצה להפעיל את המעגל במתח גבוה יותר (נניח 12 וולט). אתה יכול גם להשתמש בנורמלי לבן רגיל 0.5 מ'מ עם נגד מגביל זרם. למקור שמע תוכלו להשתמש בנגן mp3, טלפון נייד או מיקרופון עם מגבר מקדים וכו '.

המקלט מורכב מתא סולארי בן 6 וולט (3 וולט מעל עובד בסדר) בסדרה עם קבלים 2.2uf המותאם למגבר. המגבר לא צריך להיות זהה שמודגם כאן, אבל אתה יכול להשתמש בכל מגבר ששוכב בבית שלך. אבל וודאו שזה כרגישות טובה.

סכמטי מגבר

הנה אב הטיפוס של המחבר

קליפ וידאו Li-Fi:

אתה יכול להשתמש בכל מגבר עם רגישות טובה לחלק המקלט. כדי לבדוק את המעגל הזה, עבור לחדר שבו תאורת הסביבה עמומה וודא שאין מקור אור חשמלי בקרבת מקום.

מקם את ה- LED 1 ואט במקביל לתא סולארי. הפעל את ספק הכוח לשדר וגם למקלט, תן קלט שמע למשדר, התאם את עוצמת הקול למשדר. כאן תוכלו לנקות צליל שמע ברמקול המקבל.

ניתן לנסות את מעגל ה- Li-Fi שהוסבר לעיל באמצעות פוטודיודה כמוצג להלן, שם מוחלף קטע המגבר ב- מעגל מגבר LM386 :

עדכון:

כמה הערות ושיקולים חשובים בנוגע למעגל Li-Fi לעיל

ב- Li-Fi זה ה- LED אכן מהבהב, אך לעינינו זה לא חשוב.

אם העיניים שלך יכולות לזהות את ההבהובים האלה, משהו לא בסדר במבנה.

השינוי בבהירות ה- LED עקב כניסת השמע הוא קטן מאוד, אך חל שינוי בבהירות, במקום בו עינינו אינן יכולות לזהות.

אם אין קלט שמע, הנורית נשארת דולקת, התא הסולארי מייצר מתח כלשהו. קבל הקלט במקלט חוסם את אות ה- DC המספק מתח כמעט אפס למגבר.

כאשר אנו מחילים אות שמע במשדר יחול שינוי בהירות ה- LED (קטן מאוד). התא הסולארי משכפל את המתח המשתנה הקטן, הקבל יאפשר את השונות הקטנה במשרעת המתח למגבר ודוחה מתח DC קבוע חזק.

המגבר חייב להיות בעל רגישות טובה מכיוון שהקלט חלש. כנראה בגלל זה הרבה קוראים מגיבים על עוצמת האודיו.

השתמשתי במגבר של הקולנוע הביתי הישן שהיה בעל רגישות טובה מאוד והתוצא שהתקבל היה רועש וברור.