Transferência de áudio usando li

Com o boom de telefones inteligentes, Internet das coisas (IoT), automações industriais, sistemas de automação residencial inteligente, etc., a demanda por Internet também está crescendo exponencialmente. A tecnologia evoluiu tanto que tudo, desde nosso carro até nossa geladeira, precisa de uma conexão com a internet. Isso levanta outras questões como; Haverá largura de banda suficiente para todos esses dispositivos? Esses dados estarão seguros? O sistema existente será rápido o suficiente para todos esses dados? Haverá muita conjunção no tráfego de rede?

Todas essas questões serão abordadas por esta tecnologia chamada Li-Fi. Então, o que é LiFi? O termo Li-Fi significa “ Light Fidelity ”. Acredita-se que esta seja a próxima geração da internet, onde a Light será usada como meio de transporte de dados. Sim, você leu certo; é a mesma luz que você usa em suas casas e escritórios que, com algumas modificações, pode ser usada para transmitir dados para todos os seus dispositivos que necessitem de internet. Neste projeto iremos construir um circuito simples para transferir dados de áudio usando Li-Fi. Mas primeiro vamos aprender sobre a tecnologia Li-Fi.

Como funciona o Li-Fi

Como dito anteriormente, o Li-Fi usa luz para transmitir dados, ao contrário das ondas de rádio. Essa ideia foi cunhada pela primeira vez pelo Prof. Harald Haas em uma de suas palestras TED em 2011. A definição de Li-Fi pode ser dada como “LiFi é uma rede bidirecional de alta velocidade e comunicação móvel de dados usando luz. LiFi é composto por várias lâmpadas que formam uma rede sem fio, oferecendo uma experiência de usuário substancialmente semelhante ao Wi-Fi, exceto pelo uso do espectro de luz ”

Cada lâmpada LED deve ser alimentada por um driver de LED, este driver de LED obterá informações do servidor de Internet e os dados serão codificados no driver. Com base nesses dados codificados, a lâmpada LED piscará em uma velocidade muito alta que não pode ser percebida pelos olhos humanos. Mas o Photo Detector na outra extremidade será capaz de ler toda a cintilação e esses dados serão decodificados após Amplificação e Processamento. A transmissão de dados aqui será muito mais rápida do que RF. Aqui estamos usando o painel solar na extremidade receptora para sentir a luz.

A transmissão de dados por diodos fotográficos já ocorre há muito tempo por meio de nossos controles remotos IR. Cada vez que pressionamos um botão em nosso controle remoto de televisão, o LED IV do controle remoto pulsa muito rápido, sendo recebido pela televisão e então decodificado para a informação. Porém, esse método antigo é muito lento e não pode ser usado para transmitir dados valiosos. Portanto, com o LiFi, esse método se torna sofisticado, usando mais de um LED e passando mais de um fluxo de dados em um determinado momento. Desta forma, mais informações podem ser passadas e, portanto, uma comunicação de dados mais rápida é possível.

Agora, veremos como podemos transferir e receber sinais de áudio usando um LED simples e uma placa de célula solar. Se você está interessado nesta tecnologia, pode aprender mais sobre Li-Fi aqui.

Materiais requisitados:

1. Painel Solar 5-6V
2. 1 W LED ou faixa de LED NeoPixel
3. Cabo auxiliar
4. Jack 3,5 mm
5. Bateria 9V
6. Alto-falante pré-amplificado

Temos dois circuitos, um para o lado do receptor e outro para o lado do transmissor.

Circuito do transmissor para Li-Fi:

No lado do transmissor, temos LED brilhante branco e uma bateria que está conectada a um conector de 3,5 mm e o conector será conectado à fonte de áudio. Aqui, estamos usando bateria para alimentar os LEDs porque há menos energia proveniente da fonte de áudio que não é suficiente para alimentar os LEDs. As conexões são mostradas abaixo no diagrama do circuito:

Circuito receptor para Li-Fi:

No lado do receptor, estamos usando painel solar e um alto-falante que é conectado por um cabo Aux. Você também pode fazer seu próprio circuito amplificador para a extremidade receptora, o que será explicado posteriormente neste artigo.

Funcionamento do circuito de transferência de áudio usando Li-Fi:

No lado do transmissor, quando conectamos o conector de 3,5 mm à fonte de áudio, o LED acende, mas não há flutuação na intensidade da luz quando a fonte de áudio está desligada. Assim que você reproduzir o áudio, verá que há mudanças frequentes na intensidade da luz. Quando você aumenta o volume, a intensidade do LED muda mais rápido do que o olho humano pode acompanhar.

O painel solar é tão sensível que pode captar pequenas mudanças de intensidade e, correspondentemente, há mudança nas tensões de saída do painel solar. Assim, quando a luz do LED incide sobre o painel , as tensões irão variar de acordo com a intensidade da luz. Então as tensões do painel solar são alimentadas no amplificador (alto-falante) que amplifica o sinal e dando a saída de áudio através do alto-falante conectado ao amplificador.

A saída virá enquanto o painel solar estiver em contato com os LEDs. Você pode colocar os LEDs no máximo. 15-20 cm de distância do painel solar para obter uma saída de áudio nítida. Você pode aumentar ainda mais o alcance, aumentando a área do painel solar e LED de energia de maior potência.

Você pode fazer seu próprio circuito de amplificador para melhorar a qualidade da voz, conforme mostrado abaixo.

Faça seu próprio amplificador para receber áudio Li-Fi:

Em vez de usar um conjunto de alto-falantes facilmente disponível, como usamos acima, você também pode fazer seu próprio amplificador para reduzir o ruído. Aqui está um circuito amplificador de áudio baseado em LM386 para receber áudio li-fi.

• Um capacitor de 100μF entre os trilhos de alimentação positivo e negativo é usado para desacoplar a fonte de alimentação.
• Coloque um capacitor de 0,1μF entre os pinos 4 e 6, para desacoplamento mais preciso da fonte de alimentação do IC.
• Um resistor de 10K Ohm e um capacitor de 10μF são conectados em série entre o pino 7 e o terra para desacoplar o sinal de entrada de áudio.

Se o áudio não estiver claro pelo alto-falante, gire o botão do potenciômetro até que o som não seja claro. Saiba mais sobre o amplificador de áudio baseado em LM386 aqui.

Observe que os valores dos componentes que usamos não são críticos. Se você não tem os componentes com os valores dados no diagrama, experimente com algo próximo e deve funcionar e faça as conexões próximas ao IC, use fios curtos para as conexões pois causa ruído extra.