構建一個簡單的電路來使用Li-Fi傳輸音頻數(shù)據

隨著智能手機、物聯(lián)網（IoT）、工業(yè)自動化、智能家居自動化系統(tǒng)等的蓬勃發(fā)展，對互聯(lián)網的需求也呈指數(shù)級增長。這項技術已經發(fā)展得如此之快，以至于從我們的汽車到冰箱的所有東西都需要連接到互聯(lián)網。這引發(fā)了其他問題，例如;所有這些設備是否有足夠的帶寬？這些數(shù)據是否安全？現(xiàn)有系統(tǒng)是否足夠快地處理所有這些數(shù)據？網絡流量會不會有太多的結合？

所有這些問題都將通過這項即將推出的名為Li-Fi的技術來解決。那么什么是LiFi？術語Li-Fi代表“光保真”。這被認為是下一代互聯(lián)網，其中光將被用作傳輸數(shù)據的媒介。是的，你沒看錯;它與您在家中和辦公室中使用的燈相同，經過一些修改后，可用于將數(shù)據傳輸?shù)叫枰ヂ?lián)網的所有設備。在這個項目中，我們將構建一個簡單的電路來使用 Li-Fi 傳輸音頻數(shù)據。但首先我們將了解Li-Fi技術。

Li-Fi 的工作原理

如前所述，Li-Fi使用光來傳輸數(shù)據，這與無線電波不同。這個想法最初是由Harald Haas教授在2011年的TED演講中提出的。Li-Fi的定義可以給出為“LiFi是使用光的高速雙向網絡和移動數(shù)據通信。LiFi由形成無線網絡的多個燈泡組成，除了使用光譜外，提供與Wi-Fi基本相似的用戶體驗。

每個LED燈都應該通過一個LED驅動器供電，這個LED驅動器將從互聯(lián)網服務器獲取信息，數(shù)據將被編碼到驅動程序中?；谶@些編碼數(shù)據，LED燈將以人眼無法注意到的非常高的速度閃爍。但是另一端的光電探測器將能夠讀取所有閃爍，并且這些數(shù)據將在放大和處理后被解碼。這里的數(shù)據傳輸將比射頻快。在這里，我們在接收端使用太陽能電池板來感應光。

通過光電二極管傳輸數(shù)據已經通過我們的紅外遙控器進行了很長時間。每次我們按下電視遙控器上的按鈕時，遙控器中的紅外 LED 都會非?？焖俚孛}沖，電視就會接收到它，然后解碼以獲取信息。但是，這種舊方法非常慢，不能用于傳輸任何有價值的數(shù)據。因此，對于LiFi，這種方法通過使用多個LED并在給定時間傳遞多個數(shù)據流而變得復雜。通過這種方式，可以傳遞更多的信息，因此可以進行更快的數(shù)據通信。

所需材料：

5-6V太陽能電池板

1 W LED 或新像素 LED 燈條

輔助電纜

3.5 毫米插孔

9V電池

預放大揚聲器

我們有兩個電路，一個用于接收器側，另一個用于發(fā)射器側。

鋰電發(fā)射電路：

在發(fā)射器側，我們有白色明亮的 LED 和一個連接到 3.5 毫米插孔的電池，插孔將連接到音頻源。在這里，我們使用電池為LED供電，因為來自音頻源的功率較少，不足以為LED供電。連接如下圖所示：

鋰電接收器電路：

在接收器側，我們使用太陽能電池板和通過輔助電纜連接的揚聲器。您還可以為接收端制作自己的放大電路，本文稍后將對此進行解釋。

使用Li-Fi的音頻傳輸電路的工作原理：

在發(fā)射器側，當我們將3.5 毫米插孔連接到音頻源時，LED 會發(fā)光，但當音頻源關閉時，光強度沒有波動。播放音頻后，您會看到光強度頻繁變化。當您增加音量時，LED的強度變化速度比人眼可以跟隨的速度更快。

太陽能電池板非常敏感，可以捕捉到很小的強度變化，相應地太陽能電池板輸出端的電壓也會發(fā)生變化。所以， 當LED的光落在面板上時， 電壓會根據光的強度而變化.然后將太陽能電池板的電壓饋入放大器（揚聲器），放大器放大信號并通過連接到放大器的揚聲器提供音頻輸出。

只要太陽能電池板與LED接觸，輸出就會出現(xiàn)。您可以將 LED 放置在與太陽能電池板的最大 15-20 厘米距離處，以獲得清晰的音頻輸出。您可以通過增加太陽能電池板和更高瓦數(shù)的功率 LED 的面積來進一步增加范圍。

您可以制作自己的放大器電路來提高語音質量，如下所示。

制作您自己的放大器來接收 Li-Fi 音頻：

除了像我們上面使用的那樣使用現(xiàn)成的揚聲器組，您還可以制作自己的放大器來降低噪音。這是一個基于 LM386 的音頻放大器電路，用于接收 li-fi 音頻。

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正負電源軌之間的100μF電容用于去耦電源。

在引腳4和6之間放置一個0.1μF電容，以便更準確地去耦IC的電源。

引腳 7 和地之間串聯(lián)一個 10K 歐姆電阻器和一個 10μF 電容器，以去耦音頻輸入信號。