كيف تصنع دائرة LI-FI بسيطة

LI-FI تنتشر حول الإنترنت منذ السنوات القليلة الماضية مؤخرًا اكتسبت LI-FI شعبية أكبر حول الإنترنت والمطورين. LI-FI تعني Light Fidelity الذي صاغه Harald Hass.

هدف الدائرة

الهدف من LI-FI هو نقل البيانات من خلال الضوء المرئي. نظرًا لأن عرض النطاق الترددي للضوء المرئي يزيد بمقدار 10000 مرة عن موجات الراديو ، يمكن نقل المزيد من البيانات عبر الضوء في فترة زمنية قصيرة.

تقضي الاتصالات الضوئية المرئية (VLC) على مخاطر بعض الأمراض التي تسببها موجات الراديو بسبب التعرض لفترة طويلة.

يمكن تكييف هذا البروتوكول حيث يتم تقييد موجات الراديو ، مثل الطائرات والمستشفيات وفي بعض مرافق البحث. وصل الباحثون إلى معدل بت يبلغ 224 جيجابايت / ثانية وهو أسرع بمئة مرة من متوسط ​​اتصال WI-FI في المنزل أو المكتب.

تشرح هذه المقالة الفكرة الأساسية حول كيفية إنشاء دائرة LI-FI بسيطة للغاية يمكننا من خلالها نقل أي مصدر صوتي عبر الضوء واستلامه من جهاز الاستقبال الذي يقع على بعد أقدام قليلة من جهاز الإرسال.

شرح هنا حول الاتصال التناظري من خلال الضوء ، حيث يستخدم نظام LI-FI الأصلي الاتصال الرقمي ، وهو أكثر تعقيدًا ويصعب صنعه في مختبر الهوايات لكن المفهوم هو نفسه بالضبط.

فيما يلي مخطط كتلة بسيط يشرح LI-FI:

التصميم:

تتكون الدائرة من جزأين ، وهما جهاز الاستقبال والإرسال. يتكون جهاز الإرسال من 3 ترانزستورات وعدد قليل من المكونات السلبية مقترنة بقدرة 1 وات LED. يتم تكوين الترانزستورات على شكل مضخمات باعث مشتركة مما يغير سطوع LED فيما يتعلق بالإشارة الصوتية.

لكن التغييرات في السطوع بسبب الإشارة الصوتية لن تكون مرئية للعين البشرية. لا نرى سوى إضاءة ثابتة لمصابيح LED بيضاء. يتكون جهاز الاستقبال من كاشف للصور (استخدمت هنا خلية شمسية) مقترنًا بمكبر للصوت. يخرج الصوت بواسطة السماعة.

جهاز الإرسال عبارة عن مضخم ترانزستور يتكون من 3 مكبرات صوت متصلة بالتوازي لتشغيل مصباح LED أبيض 1 وات.

تتكون كل قاعدة ترانزستور من مقسم جهد يعطي التحيز اللازم للترانزستور الفردي. تحتوي مرحلة الإدخال على مكثفات في قاعدة كل ترانزستور لمنع إشارات التيار المستمر والتي يمكن أن تقلل من جودة المخرجات.

LI-Fi Circuit Diagram

تحديث: يمكن أيضًا تجربة التصميم أعلاه باستخدام ترانزستور واحد كما هو موضح أدناه:

يمكنك استخدام سلسلة المقاومة الحالية مع LED إذا كنت تريد تشغيل الدائرة بجهد أعلى (لنقل 12 فولت) ، كما يمكنك استخدام معيار LED أبيض 0.5 مم مع المقاوم المحدد الحالي. بالنسبة لمصدر الصوت ، يمكنك استخدام مشغل mp3 أو الهاتف المحمول أو ميكروفون مزود بمضخم صوت مسبق وما إلى ذلك.

يتكون جهاز الاستقبال من خلية شمسية 6 فولت (3 فولت أعلاه تعمل بشكل جيد) في سلسلة مع مكثف 2.2 فائق التوهج مقترن بمكبر للصوت. لا يلزم أن يكون مكبر الصوت هو نفسه الموضح هنا ، ولكن يمكنك استخدام أي مكبر للصوت موجود حول منزلك. لكن تأكد من أنها جيدة الحساسية.

مكبر للصوت التخطيطي

هذا هو النموذج الأولي للمؤلف

مقطع فيديو Li-Fi:

يمكنك استخدام أي مكبر للصوت بحساسية جيدة لجزء المتلقي. لاختبار هذه الدائرة ، انتقل إلى غرفة حيث يكون الضوء المحيط خافتًا وتأكد من عدم وجود مصدر ضوء كهربائي قريب.

ضع 1 وات LED موازية للخلية الشمسية. قم بتشغيل مصدر الطاقة لكل من جهاز الإرسال والاستقبال ، وإعطاء إدخال الصوت لجهاز الإرسال ، وضبط مستوى الصوت لجهاز الإرسال. يمكنك هنا صوت واضح على السماعة المستقبلة.

يمكن أيضًا تجربة دائرة Li-Fi الموضحة أعلاه باستخدام الثنائي الضوئي كما هو موضح أدناه ، حيث يتم استبدال قسم مكبر الصوت بـ دائرة مكبر للصوت LM386 :

تحديث:

بعض الملاحظات والاعتبارات الهامة المتعلقة بدائرة Li-Fi المذكورة أعلاه

في Li-Fi هذا ، تومض LED ، لكن من غير المهم أن تكتشفها أعيننا.

إذا تمكنت عيناك من اكتشاف هذه الومضات ، فهناك خطأ ما في التصميم.

التغيير في سطوع LED بسبب إدخال الصوت صغير جدًا ، ولكن هناك تغيير في السطوع ، حيث لا تستطيع أعيننا اكتشافه.

إذا لم يكن هناك إدخال صوتي ، يظل مؤشر LED ثابتًا في وضع التشغيل ، وتنتج الخلية الشمسية بعض الجهد. يقوم مكثف الإدخال في المستقبل بحظر إشارات التيار المستمر التي تعطي جهدًا صفرًا تقريبًا للمكبر.

عندما نطبق إشارة صوتية على جهاز الإرسال سيكون هناك تغيير في سطوع LED (صغير جدًا). تقوم الخلية الشمسية بتكرار الجهد المتغير الصغير ، وسيسمح المكثف باختلاف صغير في سعة الجهد لمكبر الصوت ورفض جهد التيار المستمر القوي.

يجب أن يتمتع مكبر الصوت بحساسية جيدة لأن الإدخال ضعيف. ربما لهذا السبب يعلق العديد من القراء على ارتفاع الصوت.

لقد استخدمت مكبر صوت المسرح المنزلي في المدرسة القديمة والذي كان يتمتع بحساسية جيدة جدًا وكان الناتج الناتج مرتفعًا وواضحًا.