Litar Pemancar Internet LiFi - Pemindahan Isyarat USB melalui LED

Dalam posting ini kita belajar bagaimana mengirim data Internet melalui LiFi menggunakan penguat kelas D sebagai pemancar dan litar penguat audio biasa sebagai penerima.

Bagaimana Konsep Li-Fi Berfungsi

Sekiranya anda tertanya-tanya bagaimana konsep LiFi dapat digunakan untuk menghantar data USB, artikel ini akan memberikan semua butiran yang anda perlukan.

Kami tahu bahawa konsep Li-Fi digunakan untuk mengirimkan data digital di premis tertentu dengan lebih berkesan daripada cara lain yang diciptakan selama ini, terutama kerana idea Li-Fi membolehkan pengguna menghantar data dan juga menerangi kawasan di mana ia berada telah dipasang, jadi seperti mendapat dua faedah penting dari satu unit.

Masih ingat dengan peranti projektor filem lama kita? Ini mungkin kaedah penggunaan cahaya tertua yang diketahui untuk menghantar data (gambar).

Walaupun kami selalu mempunyai cara lain untuk menghantar data tanpa wayar seperti teknologi Wi-Fi, rangkaian RF, dan lain-lain, penggunaan cahaya untuk tujuan ini tidak pernah dibayangkan hanya kerana lampu selalu dianggap sebagai unit berteknologi rendah, dan oleh itu dianggap remeh, sehingga pada hari ketika Encik Harald Hass menemui potensi lampu tersembunyi (LED) ini, dan menunjukkan kepada dunia bagaimana LED sebenarnya dapat digunakan untuk menghantar data dengan cara yang jauh lebih efisien daripada teknik kontemporari yang lain.

Dalam salah satu artikel terdahulu kami belajar melalui rangkaian contoh mengenai cara menghantar isyarat audio dengan berkesan melalui Li-Fi , dalam artikel ini kita akan melangkah lebih jauh dan belajar bagaimana menghantar isyarat USB melalui Li-Fi.

Oleh kerana LED adalah peranti semikonduktor, alat ini menjadi sangat sesuai untuk mengendalikan data digital tanpa sebarang bentuk penyelewengan. LED akan meniru dan mengirimkan kandungan input persis seperti yang ada di sumber asalnya, dan sifat ini menjadikan LED sangat mudah dikonfigurasi untuk tujuan yang dimaksudkan.

Sejauh ini kita memahami bahawa Li-Fi adalah kaedah di mana LED digunakan untuk mengirimkan kandungan frekuensi tinggi di dalam ruangan tertutup, yang secara efektif mengubah LED menjadi pemancar tanpa wayar dan juga alat penghasil cahaya. Sebagai contoh Konsep Li-Fi dapat digunakan untuk mengirim dan menerima data muzik dengan menggunakan LED sebagai sumber cahaya dan juga pemancar muzik tanpa wayar.

Walau bagaimanapun, cabaran terbesar adalah menggunakan litar Li-Fi untuk menghantar data Internet menggunakan bahagian biasa dan tanpa melibatkan komponen atau MCU yang kompleks dan sukar diperoleh.

Penyambung USB pada dasarnya terdiri daripada perincian pendawaian berikut:

1) + 5V
2) Tanah
3) + D
4) -D

+5V dan ground adalah terminal bekalan yang biasanya digunakan untuk menghidupkan peranti luaran yang disambungkan.

The + D, dan -D adalah terminal komunikasi data yang menghasilkan isyarat pembezaan kompleks antara satu sama lain secara push-pull, yang bermaksud + D dirujuk ke -D, sementara isyarat -D dirujuk ke terminal + D . Inilah yang menjadikan penghantaran Internet melalui LED begitu membingungkan dan kompleks.

Ini memaksa saya untuk memikirkan reka bentuk alternatif dan lebih cekap, yang sebenarnya dapat menghantar data internet USB melalui litar Li-Fi LED, tanpa memutarbelitkan isyarat yang sebenarnya, dan dengan menggunakan komponen biasa.

Setelah berfikir, saya membuat litar berikut yang diharapkan dapat menghantar internet melalui lampu LED.

Untuk pemancar saya memutuskan untuk menggunakan yang ringkas modul litar penguat pembezaan menggunakan IC BD5460 , gambar berikut menunjukkan susun atur asas litar penguat ini.

Saya mengubahsuai reka bentuk menjadi litar pemancar Li-Fi yang diperlukan untuk menjadikannya serasi dengan isyarat internet, seperti yang ditunjukkan di bawah:

Kita dapat melihat bagaimana terminal input muzik pembeza digunakan untuk menerima data internet, sedangkan outputnya disambungkan ke LED melalui penyearah jambatan.

Menggunakan penyearah jambatan nampaknya merupakan idea yang bijak, jika tidak, mustahil untuk menghantar isyarat push-pull melalui LED, kerana LED hanya akan gagal membezakan antara dua isyarat ini.

Dengan menggunakan jambatan, kami telah membolehkan LED mengenali kedua-dua bahagian isyarat USB dan menghantarnya ke penerima tanpa menyebabkan sebarang gangguan pada kandungan asal.

Litar Li-Fi Penerima

Sekarang cabaran seterusnya bagi saya adalah memastikan bahawa data internet berdenyut yang diperbaiki melalui LED disahkod dengan betul kembali ke bentuk pembezaan asal di bahagian penerima.

Ini kelihatan sukar namun simulasi dapat dicapai dengan mudah dengan menggunakan rangkaian penguat kuasa berasaskan bekalan dua, misalnya Penguat mosfet 100 watt sudah diterbitkan di laman web ini dengan berkesan memenuhi tujuan yang dimaksudkan seperti di bawah:

BJT dan mosfet boleh menjadi cadangan umum yang dinilai berfungsi dengan bekalan 12V / 1amp. Walau bagaimanapun, jika anda mahukan output decoded yang kuat, anda boleh menyimpan nilai semula jadi untuk peranti tersebut dan menikmati output inernet yang dikodkan LiFi yang kuat.

KEMASKINI:

Dalam konsep yang dibincangkan, kami menggunakan penguat kelas D untuk pemancar LiFi, namun penguat kelas D pada dasarnya melibatkan PWM untuk memproses input, yang mungkin sangat tidak diinginkan untuk dilalui oleh data internet.

Kami tidak mahu memutarbelitkan atau mengubah data Internet yang kompleks dengan cara apa pun, oleh itu penguat kelas D mungkin tidak dapat digunakan untuk LiFi internet.

Sesuai dengan anggapan saya, kami tidak memerlukan penguat classD melainkan hanya Penguat BTL, yang tidak melibatkan fungsi PWM , reka bentuk contoh dapat dilihat di bawah menggunakan IC TDA7052.

Sekarang ini kelihatan sempurna, dan sepertinya data Internet akan dipindahkan ke LED tanpa melakukan transformasi tiruan.

Sebagai permulaan kita boleh menggunakan rangkaian penguat 1 watt ini sebagai pemancar Li-Fi dan menggunakan LED 1 watt pada output. Idea akan mengesahkan sama ada pemancar Li-Fi yang dicadangkan benar-benar berfungsi atau tidak.

Sekiranya anda mempunyai keraguan lebih lanjut mengenai litar pemancar Internet LiFi yang sederhana namun berfungsi, anda boleh menyatakannya di kotak komen yang diberikan di bawah.

Menambah Push Pull Stage

Dalam rajah di atas semuanya kelihatan hebat dan nampaknya litar siap untuk menghantar data Li-F- tanpa masalah, namun nampaknya ada sedikit cacat dalam reka bentuk.

Apa yang berlaku jika tidak ada data pada input? LED hanya akan mati, dan itu adalah sesuatu yang sama sekali tidak dapat diterima dalam konsep Li-Fi. Oleh itu, kita mesti memastikan bahawa LED sentiasa menyala tanpa mengira variasi input atau kehadiran data input.

Untuk memenuhi syarat ini, kita perlu memperkenalkan tahap push push LI-FI BJT asas, yang sudah dibincangkan dalam artikel Li-Fi pertama kami.

Gambar berikut menunjukkan cara melakukannya:

Reka bentuk di atas kini kelihatan seperti rangkaian pemancar internet Li-Fi yang sempurna tanpa sebarang kekurangan.