Transferència d'àudio mitjançant li

Amb l’auge dels telèfons intel·ligents, Internet de les coses (IoT), automatismes industrials, sistemes domòtics intel·ligents, etc., la demanda d’Internet també creix exponencialment. La tecnologia ha evolucionat tant que tot, des del nostre cotxe fins a la nevera, necessita una connexió a Internet. Això planteja altres qüestions com ara; Hi haurà prou amplada de banda per a tots aquests dispositius? Seran segures aquestes dades? El sistema existent serà prou ràpid per a totes aquestes dades? Hi haurà massa conjunció al trànsit de la xarxa?

Totes aquestes qüestions seran abordades per aquesta pròxima tecnologia anomenada Li-Fi. Llavors, què és LiFi? El terme Li-Fi significa " Light Fidelity ". Es creu que es tracta de la pròxima generació d’Internet, on la llum s’utilitzarà com a mitjà per transportar dades. Sí, ho has llegit bé; és la mateixa llum que utilitzeu a les vostres llars i oficines que, amb algunes modificacions, es pot utilitzar per transmetre dades a tots els vostres dispositius que requereixin internet. En aquest projecte construirem un circuit senzill per transferir dades d'àudio mitjançant Li-Fi. Però primer coneixerem la tecnologia Li-Fi.

Com funciona el Li-Fi

Com s'ha dit anteriorment, Li-Fi utilitza la llum per transmetre dades a diferència de les ones de ràdio. Aquesta idea va ser encunyada per primera vegada pel professor Harald Haas en una de les seves xerrades sobre TED el 2011. La definició de Li-Fi es pot donar com a "LiFi és una comunicació bidireccional d'alta velocitat en xarxa i mòbil de dades mitjançant llum. El LiFi es compon de diverses bombetes que formen una xarxa sense fils, que ofereixen una experiència d'usuari substancialment similar a la Wi-Fi, tret que s'utilitzi l'espectre de llum ".

Tots els llums LED s’han d’alimentar mitjançant un controlador LED, aquest controlador LED obtindrà informació del servidor d’Internet i les dades es codificaran al controlador. Basant-se en aquestes dades codificades, el llum LED parpellejarà a una velocitat molt alta que els ulls humans no poden notar. Però el detector de fotografies de l’altre extrem podrà llegir tots els parpelleigs i aquestes dades es descodificaran després de l’amplificació i el processament. La transmissió de dades aquí serà molt ràpida que la RF. Aquí fem servir el panell solar a l’extrem receptor per detectar la llum.

La transmissió de dades a través de díodes fotogràfics fa temps que passa mitjançant els nostres comandaments a distància IR. Cada vegada que premem un botó del comandament a distància de la televisió, el LED IR del pulsador remot molt ràpidament, aquest serà rebut per la televisió i després es descodificarà per obtenir informació. Però aquest vell mètode és molt lent i no es pot utilitzar per transmetre dades dignes. Per tant, amb LiFi, aquest mètode es fa sofisticat mitjançant l'ús de més d'un LED i el pas de més d'un flux de dades en un moment determinat. D'aquesta manera es pot passar més informació i, per tant, és possible una comunicació de dades més ràpida.

Ara veurem com podem transferir i rebre senyals d’àudio mitjançant un senzill LED i placa de cèl·lules solars. Si us interessa aquesta tecnologia, podeu obtenir més informació sobre el Li-Fi aquí.

Materials necessaris:

1. Panell solar de 5-6V
2. Tira LED de 1 W o NeoPixel LED
3. Cable auxiliar
4. Jack de 3,5 mm
5. Bateria de 9V
6. Altaveu pre amplificat

Disposem de dos circuits, un per al receptor i un altre per al transmissor.

Circuit de transmissor per a Li-Fi:

Al costat del transmissor, tenim un LED brillant blanc i una bateria connectada a un jack de 3,5 mm i el jack es connectarà a la font d’àudio. Aquí estem utilitzant la bateria per encendre els LED perquè hi ha menys energia provinent de la font d’àudio que no és suficient per alimentar els LED. Les connexions es mostren a continuació al diagrama del circuit:

Circuit receptor per Li-Fi:

Al costat del receptor, estem utilitzant un panell solar i un altaveu que es connecta mitjançant un cable auxiliar. També podeu fabricar-vos el vostre propi circuit d'amplificador per a l'extrem de recepció, cosa que s'ha explicat més endavant en aquest article.

Funcionament del circuit de transferència d'àudio mitjançant Li-Fi:

Al costat del transmissor, quan connectem un connector de 3,5 mm a la font d'àudio, el LED brillarà, però no hi haurà fluctuacions en la intensitat de la llum quan la font d'àudio estigui apagada. Tan bon punt reproduïu l'àudio, veureu que hi ha canvis freqüents en la intensitat de la llum. Quan augmenteu el volum, la intensitat del LED canvia més ràpidament del que pot seguir l'ull humà.

El panell solar és tan sensible que pot captar un petit canvi d'intensitat i, en conseqüència, hi ha canvis en les tensions a la sortida del panell solar. Així, quan la llum del LED cau al tauler , les tensions variaran segons la intensitat de la llum. Aleshores, les tensions del panell solar s’introdueixen a l’amplificador (altaveu) que amplifica el senyal i dóna la sortida d’àudio a través de l’altaveu connectat a l’amplificador..

La sortida arribarà sempre que el panell solar estigui en contacte amb els LED. Podeu posar els LED al màxim. 15-20 cm de distància del panell solar per obtenir una sortida d’àudio clara. Podeu augmentar encara més l’abast augmentant l’àrea del panell solar i una potència LED de major potència.

Podeu crear el vostre propi circuit d'amplificador per millorar la qualitat de la veu com es mostra a continuació.

Feu el vostre propi amplificador per rebre àudio Li-Fi:

En lloc d’utilitzar un conjunt d’altaveus fàcilment disponible, com hem utilitzat anteriorment, també podeu fabricar el vostre propi amplificador per reduir el soroll. Aquí hi ha un circuit d'amplificador d'àudio basat en LM386 per rebre àudio li-fi.

• El condensador de 100μF entre els rails d’energia positiva i negativa s’utilitza per separar la font d’alimentació.
• Col·loqueu un condensador de 0,1 μF entre els pins 4 i 6, per a un desacoblament més precís de la font d’alimentació a l’IC.
• Una resistència de 10K Ohm i un condensador de 10μF es connecten en sèrie entre el pin 7 i la terra per separar el senyal d'entrada d'àudio.

Si l’àudio no queda clar a través de l’altaveu, gireu el comandament del pot fins que el so no quedi clar. Obteniu més informació sobre l'amplificador d'àudio basat en LM386 aquí.

Tingueu en compte que els valors dels components que utilitzem no són crítics. Si no teniu els components amb els valors indicats al diagrama, proveu amb alguna cosa propera i hauria de funcionar i fer les connexions properes a l’IC, utilitzeu cables curts per a les connexions perquè provoca un soroll addicional.