Передача аудіо за допомогою li

З розквітом смарт-телефонів, Інтернету речей (IoT), промислової автоматизації, систем розумної автоматизації будинку тощо, попит на Інтернет також зростає в геометричній прогресії. Технологія настільки розвинулася, що все, від нашого автомобіля до нашого холодильника, потребує підключення до Інтернету. Це породжує інші запитання, такі як; Чи вистачить пропускної здатності для всіх цих пристроїв? Чи будуть ці дані захищені? Чи буде існуюча система досить швидкою для всіх цих даних? Чи буде занадто багато зв’язку з мережевим трафіком?

Усі ці питання будуть вирішені за допомогою майбутньої технології під назвою Li-Fi. То що таке LiFi? Термін Li-Fi розшифровується як " Світлова вірність ". Вважається, що це наступне покоління Інтернету, де Світло буде використовуватися як засіб передачі даних. Так, ви правильно прочитали; це те саме Світло, яке ви використовуєте у своїх будинках та офісах, яке з деякими змінами може бути використано для передачі даних на всі ваші пристрої, що потребує Інтернету. У цьому проекті ми побудуємо просту схему передачі аудіоданих за допомогою Li-Fi. Але спочатку ми дізнаємося про технологію Li-Fi.

Як працює Li-Fi

Як вже говорилося раніше, Li-Fi використовує світло для передачі даних на відміну від радіохвиль. Ця ідея була вперше висунута професором Харальдом Хаасом в одній з його доповідей на TED у 2011 році. Визначення Li-Fi можна дати, оскільки “LiFi - це високошвидкісний двонаправлений мережевий та мобільний зв’язок даних із використанням світла. LiFi складається з декількох лампочок, які утворюють бездротову мережу, пропонуючи істотно подібний досвід користування до Wi-Fi, за винятком використання світлового спектру "

Кожна світлодіодна лампа повинна живитися через світлодіодний драйвер, цей світлодіодний драйвер отримуватиме інформацію з Інтернет-сервера, а дані будуть кодовані в драйвері. На основі цих закодованих даних світлодіодна лампа буде мерехтіти з дуже високою швидкістю, яка не може бути помічена людськими очима. Але Фотодетектор на іншому кінці зможе прочитати все мерехтіння, і ці дані будуть розшифровані після посилення та обробки. Передача даних тут буде дуже швидкою, ніж радіочастотна. Тут ми використовуємо сонячну панель на приймальному кінці для відчуття світла.

Передача даних через фотодіоди відбувається вже давно через наші ІЧ-пульти. Кожного разу, коли ми натискаємо кнопку на нашому пульті дистанційного керування телевізором, інфрачервоний світлодіод в пульті дистанційного керування імпульсує дуже швидко. Але цей старий метод дуже повільний і не може використовуватися для передачі будь-яких гідних даних. Отже, з LiFi цей метод вдосконалений завдяки використанню більше одного світлодіода та передачі більше одного потоку даних за певний час. Таким чином можна передавати більше інформації, а отже, можливо швидший обмін даними.

Тепер ми побачимо, як ми можемо передавати та отримувати звукові сигнали за допомогою простої світлодіодної та сонячної батареї. Якщо вас цікавить ця технологія, ви можете дізнатись більше про Li-Fi тут.

Необхідні матеріали:

1. Панель сонячних батарей 5-6 В
2. Світлодіодна стрічка на 1 Вт або світлодіодна стрічка NeoPixel
3. Допоміжний кабель
4. 3,5-мм гніздо
5. 9 В акумулятор
6. Попередньо підсилений динамік

У нас є дві схеми, одна для сторони приймача, а інша для сторони приймача.

Схема передавача для Li-Fi:

На стороні передавача ми маємо білий яскравий світлодіод, а акумулятор, підключений до роз'єму 3,5 мм, і роз'єм буде підключений до джерела звуку. Тут ми використовуємо акумулятор для живлення світлодіодів, оскільки від джерела звуку надходить менше енергії, якої недостатньо для живлення світлодіодів. Нижче на схемі показано з'єднання:

Схема приймача для Li-Fi:

З боку приймача ми використовуємо панель сонячних батарей та динамік, підключений Aux-кабелем. Ви також можете створити власну схему підсилювача для приймального кінця, що було пояснено далі в цій статті.

Працює схема передачі звуку за допомогою Li-Fi:

На стороні передавача, коли ми підключаємо 3,5-мм гніздо до джерела звуку, світлодіод буде світитися, але коливання інтенсивності світла не буде коли джерело звуку вимкнено Як тільки ви відтворите аудіо, ви побачите, що часто змінюється інтенсивність світла. Коли ви збільшуєте гучність, інтенсивність світлодіодів змінюється швидше, ніж може спостерігати людське око.

Сонячна панель настільки чутлива, що може вловлювати незначну зміну інтенсивності, і відповідно змінюється напруга на виході сонячної панелі. Отже, коли світлодіодне світло падає на панель , напруга змінюватиметься залежно від інтенсивності світла. Тоді напруги сонячної панелі подаються в підсилювач (динамік), який підсилює сигнал і подає звуковий вихід через динамік, підключений до підсилювача.

Вихід буде надходити до тих пір, поки сонячна панель контактує зі світлодіодами. Ви можете встановити світлодіоди на макс. Відстань 15-20 см від сонячної панелі для отримання чіткого звукового виходу. Ви можете ще більше збільшити діапазон, збільшивши площу сонячної панелі та збільшивши потужність світлодіода.

Ви можете зробити власну схему підсилювача, щоб поліпшити якість голосу, як показано нижче.

Створіть власний підсилювач для отримання звуку Li-Fi:

Замість того, щоб використовувати доступний набір колонок, як ми використовували вище, ви також можете зробити власний підсилювач, щоб зменшити шум. Ось одна схема підсилювача звуку, заснована на LM386, для прийому він-fi аудіо.

• Конденсатор 100мкФ між позитивною і негативною рейками живлення використовується для роз'єднання джерела живлення.
• Помістіть конденсатор 0,1 мкФ між виводами 4 і 6 для більш точного роз'єднання джерела живлення до мікросхеми.
• Резистор 10 К Ом і конденсатор 10 мкФ послідовно підключені між виводом 7 і землею для роз'єднання вхідного аудіосигналу.

Якщо через динамік звук не чутний, обертайте регулятор горщика, доки звук не буде чистим. Дізнайтеся більше про підсилювач звуку на базі LM386 тут.

Зауважте, що значення компонентів, які ми використовуємо, не є критичними. Якщо у вас немає компонентів зі значеннями, наведеними на схемі, спробуйте щось близьке, і це повинно працювати і робити зв’язки близько до ІС, використовуйте короткі дроти для з’єднань, оскільки це викликає додатковий шум.