Передача аудио с использованием li

С бумом смартфонов, Интернета вещей (IoT), промышленной автоматизации, систем автоматизации умного дома и т. Д. Спрос на Интернет также растет в геометрической прогрессии. Технологии настолько развиты, что все, от автомобиля до холодильника, требует подключения к Интернету. Это вызывает другие вопросы, например: Хватит ли пропускной способности для всех этих устройств? Будут ли эти данные в безопасности? Будет ли существующая система достаточно быстрой для обработки всех этих данных? Будет ли слишком много соединений в сетевом трафике?

Все эти вопросы будут решены с помощью новой технологии под названием Li-Fi. Так что же такое LiFi? Термин Li-Fi расшифровывается как « Light Fidelity ». Считается, что это следующее поколение Интернета, в котором Light будет использоваться в качестве среды для передачи данных. Да, вы прочитали правильно; это тот же свет, который вы используете в своих домах и офисах, который с некоторыми модификациями может использоваться для передачи данных на все ваши устройства, требующие доступа в Интернет. В этом проекте мы построим простую схему для передачи аудиоданных с использованием Li-Fi. Но сначала мы узнаем о технологии Li-Fi.

Как работает Li-Fi

Как уже говорилось ранее, Li-Fi использует свет для передачи данных, в отличие от радиоволн. Эта идея была впервые предложена профессором Харальдом Хаасом в одном из его выступлений на TED в 2011 году. Определение Li-Fi можно дать так: «LiFi - это высокоскоростная двунаправленная сеть и мобильная передача данных с использованием света. LiFi состоит из нескольких лампочек, которые образуют беспроводную сеть, предлагая пользователям практически те же возможности, что и Wi-Fi, за исключением использования светового спектра »

Каждая светодиодная лампа должна получать питание через драйвер светодиода, этот драйвер светодиода будет получать информацию с Интернет-сервера, и данные будут закодированы в драйвере. На основе этих закодированных данных светодиодная лампа будет мигать с очень высокой скоростью, невидимой для человеческого глаза. Но фотодетектор на другом конце сможет прочитать все мерцание, и эти данные будут декодированы после усиления и обработки. Передача данных здесь будет очень быстрой, чем RF. Здесь мы используем солнечную панель на приемном конце, чтобы воспринимать свет.

Передача данных через фотодиоды уже давно осуществляется через наши ИК-пульты. Каждый раз, когда мы нажимаем кнопку на телевизионном пульте дистанционного управления, ИК-светодиод на пульте дистанционного управления очень быстро мигает, это принимается телевизором и затем декодируется для получения информации. Но этот старый метод очень медленный и не может использоваться для передачи каких-либо достойных данных. Следовательно, с LiFi этот метод усложнен за счет использования более одного светодиода и передачи более одного потока данных в определенный момент времени. Таким образом может быть передано больше информации и, следовательно, возможна более быстрая передача данных.

Теперь мы увидим, как мы можем передавать и принимать аудиосигналы, используя простой светодиод и пластину солнечных элементов. Если вас интересует эта технология, вы можете узнать больше о Li-Fi здесь.

Необходимые материалы:

Солнечная панель 5-6В
Светодиодная лента мощностью 1 Вт или светодиодная лента NeoPixel
Кабель Aux
3,5 мм джек
Батарея 9В
Предварительно усиленный динамик

У нас есть две схемы: одна для стороны приемника, а другая - для стороны передатчика.

Схема передатчика для Li-Fi:

На стороне передатчика у нас есть белый яркий светодиод и батарея, которая подключается к разъему 3,5 мм, а разъем будет подключен к источнику звука. Здесь мы используем батарею для питания светодиодов, потому что от источника звука поступает меньше энергии, которой недостаточно для питания светодиодов. Подключения показаны ниже на принципиальной схеме:

Схема приемника для Li-Fi:

На стороне приемника мы используем солнечную панель и динамик, который подключается с помощью кабеля Aux. Вы также можете создать собственную схему усилителя для приемного конца, что будет объяснено позже в этой статье.

Работа схемы передачи звука с использованием Li-Fi:

На стороне передатчика, когда мы подключаем разъем 3,5 мм к источнику звука, светодиод будет светиться, но при выключенном источнике звука колебаний в интенсивности света нет. Как только вы проиграете звук, вы увидите, что интенсивность света часто меняется. Когда вы увеличиваете громкость, яркость светодиода меняется быстрее, чем может заметить человеческий глаз.

Солнечная панель настолько чувствительна, что может улавливать небольшое изменение интенсивности и, соответственно, изменение напряжения на выходе солнечной панели. Таким образом, когда свет светодиода падает на панель , напряжения будут меняться в зависимости от интенсивности света. Затем напряжение солнечной панели подается на усилитель (динамик), который усиливает сигнал и выдает аудиовыход через динамик, подключенный к усилителю..

Выход будет происходить, пока солнечная панель соприкасается со светодиодами. Вы можете установить светодиоды на макс. Расстояние 15-20 см от солнечной панели для получения чистого звука. Вы можете еще больше увеличить диапазон, увеличив площадь солнечной панели и увеличив мощность светодиода.

Вы можете сделать свою собственную схему усилителя, чтобы улучшить качество голоса, как показано ниже.

Сделайте свой собственный усилитель для приема звука Li-Fi:

Вместо использования готового набора динамиков, как мы использовали выше, вы также можете сделать свой собственный усилитель для уменьшения шума. Вот одна из схем аудиоусилителя на основе LM386 для приема Hi -Fi аудио.

Конденсатор 100 мкФ между положительной и отрицательной шинами питания используется для развязки источника питания.
Поместите конденсатор 0,1 мкФ между контактами 4 и 6 для более точной развязки источника питания с ИС.
Резистор 10 кОм и конденсатор 10 мкФ подключены последовательно между контактом 7 и землей для развязки входного аудиосигнала.

Если звук через динамик нечеткий, вращайте ручку потенциометра до тех пор, пока звук не станет четким. Узнайте больше об усилителе звука на базе LM386 здесь.

Обратите внимание, что используемые нами значения компонентов не критичны. Если у вас нет компонентов со значениями, указанными на диаграмме, попробуйте что-нибудь близкое, и оно должно работать, а соединения должны быть ближе к ИС, используйте короткие провода для соединений, потому что это вызывает дополнительный шум.