LI-FI กำลังโด่งดังไปทั่วอินเทอร์เน็ตตั้งแต่ไม่กี่ปีที่ผ่านมาเมื่อไม่กี่ปีที่ผ่านมา LI-FI ได้รับความนิยมมากขึ้นในอินเทอร์เน็ตและนักพัฒนา LI-FI ย่อมาจาก Light Fidelity ซึ่งได้รับการประกาศเกียรติคุณโดย Harald Hass
วัตถุประสงค์ของวงจร
วัตถุประสงค์ของ LI-FI คือถ่ายโอนข้อมูลผ่านแสงที่มองเห็นได้ เนื่องจากแบนด์วิดท์ของแสงที่มองเห็นได้มากกว่าคลื่นวิทยุ 10,000 เท่าจึงสามารถถ่ายโอนข้อมูลผ่านแสงได้มากขึ้นในช่วงเวลาสั้น ๆ
การสื่อสารด้วยแสงที่มองเห็นได้ (VLC) ช่วยลดความเสี่ยงของโรคบางชนิดที่เกิดจากคลื่นวิทยุเนื่องจากการสัมผัสเป็นเวลานาน
โปรโตคอลนี้สามารถปรับเปลี่ยนได้เมื่อมีการ จำกัด คลื่นวิทยุเช่นเครื่องบินโรงพยาบาลและในสถานวิจัยบางแห่ง นักวิจัยมีอัตราบิตถึง 224 GB / s ซึ่งเร็วกว่าการเชื่อมต่อ WI-FI เฉลี่ยที่บ้านหรือที่ทำงานถึง 100 เท่า
บทความนี้อธิบายเกี่ยวกับแนวคิดพื้นฐานในการสร้างวงจร LI-FI ที่เรียบง่ายซึ่งเราจะสามารถถ่ายโอนแหล่งกำเนิดเสียงใด ๆ ผ่านแสงและรับจากเครื่องรับซึ่งอยู่ห่างจากเครื่องส่งไม่กี่ฟุต
ที่นี่อธิบายเกี่ยวกับการสื่อสารแบบอะนาล็อกผ่านแสงโดยที่ระบบ LI-FI ดั้งเดิมใช้การสื่อสารแบบดิจิทัลซึ่งซับซ้อนและยากกว่าที่จะทำในห้องปฏิบัติการงานอดิเรก แต่แนวคิดเหมือนกันเป๊ะ
นี่คือแผนภาพบล็อกง่ายๆที่อธิบาย LI-FI:
การออกแบบ:
วงจรประกอบด้วยสองส่วนคือตัวรับและตัวส่ง เครื่องส่งประกอบด้วยทรานซิสเตอร์ 3 ตัวและส่วนประกอบแบบพาสซีฟเพียงไม่กี่ชิ้นที่จับคู่กับ LED 1 วัตต์ ทรานซิสเตอร์ถูกกำหนดค่าเป็น เครื่องขยายสัญญาณอิมิตเตอร์ทั่วไป ซึ่งจะเปลี่ยนความสว่างของ LED ตามสัญญาณเสียง
แต่การเปลี่ยนแปลงความสว่างเนื่องจากสัญญาณเสียงจะมองไม่เห็นด้วยตามนุษย์ เราเห็นเฉพาะไฟ LED สีขาวแบบคงที่ เครื่องรับประกอบด้วยเครื่องตรวจจับภาพถ่าย (ที่นี่ฉันใช้โซล่าเซลล์) ซึ่งจับคู่กับเครื่องขยายเสียง ลำโพงจะได้รับเอาต์พุตเสียง
เครื่องส่งเป็นเครื่องขยายเสียงแบบทรานซิสเตอร์ซึ่งประกอบด้วยแอมป์ 3 ตัวที่เชื่อมต่อแบบขนานเพื่อขับเคลื่อน LED สีขาว 1 วัตต์
ฐานทรานซิสเตอร์แต่ละตัวประกอบด้วยตัวแบ่งแรงดันไฟฟ้าซึ่งให้อคติที่จำเป็นสำหรับทรานซิสเตอร์แต่ละตัว ขั้นตอนอินพุตมีตัวเก็บประจุที่ฐานของทรานซิสเตอร์แต่ละตัวเพื่อปิดกั้นสัญญาณ DC ซึ่งอาจทำให้คุณภาพของเอาต์พุตลดลง
แผนภาพวงจร LI-Fi
อัปเดต: สามารถลองใช้การออกแบบข้างต้นโดยใช้ทรานซิสเตอร์ตัวเดียวดังที่แสดงด้านล่าง:
คุณสามารถใช้ชุดตัวต้านทาน จำกัด กระแสกับ LED ได้หากคุณต้องการใช้งานวงจรที่แรงดันไฟฟ้าสูงขึ้น (พูดว่า 12V) คุณยังสามารถใช้ LED สีขาวมาตรฐาน 0.5 มม. พร้อมตัวต้านทาน จำกัด กระแส สำหรับแหล่งที่มาของเสียงคุณสามารถใช้เครื่องเล่น mp3 โทรศัพท์มือถือหรือไมโครโฟนที่มีเครื่องขยายเสียงล่วงหน้าเป็นต้น
ตัวรับประกอบด้วยเซลล์แสงอาทิตย์ขนาด 6 โวลต์ (3 โวลต์ด้านบนทำงานได้ดี) ในซีรีส์พร้อมตัวเก็บประจุ 2.2uf ซึ่งจับคู่กับเครื่องขยายเสียง แอมพลิฟายเออร์ไม่จำเป็นต้องเหมือนกันในภาพประกอบที่นี่ แต่คุณสามารถใช้แอมพลิฟายเออร์ที่วางอยู่รอบ ๆ บ้านได้ แต่ให้แน่ใจว่าเป็นความไวที่ดี
แผนผังเครื่องขยายเสียง
นี่คือต้นแบบของผู้แต่ง
คลิปวิดีโอ Li-Fi:
คุณสามารถใช้เครื่องขยายเสียงใด ๆ ที่มีความไวที่ดีสำหรับชิ้นส่วนเครื่องรับ ในการทดสอบวงจรนี้ให้ไปที่ห้องที่แสงโดยรอบมืดสลัวและตรวจสอบให้แน่ใจว่าไม่มีแหล่งกำเนิดแสงไฟฟ้าใกล้เคียง
วาง LED 1 วัตต์ขนานกับแผงโซล่าเซลล์ เปิดแหล่งจ่ายไฟสำหรับทั้งตัวส่งและตัวรับให้อินพุตเสียงไปยังเครื่องส่งปรับระดับเสียงไปที่เครื่องส่ง คุณสามารถล้างเสียงที่ลำโพงรับได้ที่นี่
นอกจากนี้คุณยังสามารถลองใช้วงจร Li-Fi ที่อธิบายไว้ข้างต้นโดยใช้โฟโตไดโอดดังที่แสดงด้านล่างซึ่งส่วนของเครื่องขยายเสียงจะถูกแทนที่ด้วย วงจรขยาย LM386 :
อัพเดท:
หมายเหตุและข้อควรพิจารณาที่สำคัญบางประการเกี่ยวกับวงจร Li-Fi ข้างต้น
ใน Li-Fi นี้ LED จะกะพริบ แต่มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการตรวจจับดวงตาของเรา
หากดวงตาของคุณสามารถตรวจจับการกะพริบเหล่านั้นได้แสดงว่ามีบางอย่างผิดปกติกับโครงสร้าง
การเปลี่ยนแปลงความสว่างของ LED เนื่องจากอินพุตเสียงมีน้อยมาก แต่มีการเปลี่ยนแปลงความสว่างซึ่งดวงตาของเราไม่สามารถตรวจจับได้
หากไม่มีอินพุตเสียงไฟ LED จะติดสว่างเซลล์แสงอาทิตย์จะสร้างแรงดันไฟฟ้าบางส่วน ตัวเก็บประจุอินพุตที่ตัวรับจะบล็อกสัญญาณ DC ที่ให้แรงดันไฟฟ้าเกือบเป็นศูนย์ไปยังเครื่องขยายเสียง
เมื่อใช้สัญญาณเสียงที่เครื่องส่งสัญญาณความสว่างของ LED จะเปลี่ยนไป (เล็กมาก) เซลล์แสงอาทิตย์จะจำลองแรงดันไฟฟ้าขนาดเล็กที่แตกต่างกันตัวเก็บประจุจะยอมให้แอมพลิจูดของแรงดันไฟฟ้าไปยังแอมพลิจูดและปฏิเสธแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงที่คงที่
เครื่องขยายเสียงต้องมีความไวที่ดีเนื่องจากอินพุตอ่อนแอ นั่นอาจเป็นสาเหตุที่ผู้อ่านจำนวนมากแสดงความคิดเห็นเกี่ยวกับความดังของเสียง
ฉันใช้แอมพลิฟายเออร์ของโฮมเธียเตอร์แบบเก่าซึ่งมีความไวที่ดีมากและผลลัพธ์ที่ได้คือ LOUD และ CLEAR
คู่ของ: การเลือกแหล่งจ่ายไฟสำหรับเครื่องขยายเสียงรถยนต์ ถัดไป: วงจรชาร์จแบตเตอรี่แรงดันสูง
