Como fazer um circuito LI-FI (Light Fidelity) simples

LI-FI está fervilhando na Internet desde os últimos anos, recentemente, LI-FI ganhou mais popularidade na Internet e nos desenvolvedores. LI-FI significa Light Fidelity, que foi criado por Harald Hass.

Objetivo do circuito

O objetivo do LI-FI é transferir dados através da luz visível. Como a largura de banda da luz visível é 10.000 vezes maior do que as ondas de rádio, mais dados podem ser transferidos pela luz em um curto período de tempo.

A comunicação de luz visível (VLC) elimina o risco de algumas doenças causadas pelas ondas de rádio devido à exposição prolongada.

Este protocolo pode ser adaptado onde as ondas de rádio são restritas, como aviões, hospitais e em algumas instalações de pesquisa. Os pesquisadores alcançaram uma taxa de bits de 224 GB / s, que é 100s vezes mais rápida do que nossa conexão WI-FI média em casa ou no escritório.

Este artigo explica sobre a ideia básica de como fazer um circuito LI-FI muito simples, no qual poderemos transferir qualquer fonte de áudio através da luz e recebê-la do receptor que está localizado a poucos metros do Transmissor.

Aqui é explicado sobre a comunicação analógica através da luz, enquanto o sistema LI-FI original usa comunicação digital, que é mais complexa e difícil de fazer no laboratório de hobby. Mas o conceito é exatamente o mesmo.

Aqui está um diagrama de blocos simples que explica LI-FI:

O design:

O circuito consiste em duas partes, que são receptor e transmissor. O transmissor consiste em 3 transistores e alguns componentes passivos emparelhados com LED de 1 watt. Os transistores são configurados como amplificadores emissores comuns que altera o brilho do LED em relação ao sinal de áudio.

Mas as mudanças no brilho devido ao sinal de áudio não serão visíveis ao olho humano. Vemos apenas a iluminação estática do LED branco. O receptor consiste em um fotodetector (aqui eu usei célula solar) que é emparelhado com um amplificador. A saída de som é fornecida pelo alto-falante.

O transmissor é um amplificador transistorizado que consiste em 3 amplificadores conectados em paralelo para acionar o LED branco de 1 watt.

Cada base do transistor consiste em um divisor de tensão que fornece a polarização necessária para o transistor individual. O estágio de entrada tem capacitores em cada base do transistor para bloquear os sinais DC que podem degradar a qualidade da saída.

Diagrama de Circuito LI-Fi

Atualização: O projeto acima também pode ser testado usando um único transistor, conforme mostrado abaixo:

Você pode usar uma série de resistor limitador de corrente com LED se quiser operar o circuito em voltagem mais alta (digamos 12V). Você também pode usar LED branco padrão de 0,5 mm com resistor limitador de corrente. Como fonte de áudio, você pode usar mp3 player, telefone celular ou um microfone com pré-amplificador, etc.

O receptor consiste em uma célula solar de 6 volts (3 volts acima funcionam bem) em série com um capacitor de 2.2 uF que é emparelhado com um amplificador. O amplificador não precisa ser o mesmo ilustrado aqui, mas você pode usar qualquer amplificador que esteja em sua casa. Mas certifique-se de que é uma boa sensibilidade.

Esquema do amplificador

Aqui está o protótipo do autor

Videoclipe Li-Fi:

Você pode usar qualquer amplificador com boa sensibilidade para a parte do receptor. Para testar este circuito, vá para uma sala onde a luz ambiente é fraca e certifique-se de que não haja nenhuma fonte de luz elétrica próxima.

Coloque o LED de 1 Watt paralelo à célula solar. Ligue a fonte de alimentação para o transmissor e o receptor, forneça entrada de áudio para o transmissor, ajuste o volume para o transmissor. Você pode limpar o som do áudio no alto-falante receptor.

O circuito Li-Fi explicado acima também pode ser experimentado usando um fotodiodo como mostrado abaixo, onde a seção do amplificador é substituída por um Circuito amplificador LM386 :

ATUALIZAR:

Algumas observações e considerações importantes sobre o circuito de Li-Fi acima

Neste Li-Fi, o LED pisca, mas não é significativo para nossos olhos detectar.

Se seus olhos podem detectar essas cintilações, algo está errado com a construção.

A mudança no brilho do LED devido à entrada de áudio é muito pequena, mas há mudança no brilho, onde nossos olhos não conseguem detectar.

Se não houver entrada de áudio, o LED permanece aceso e a célula solar produz alguma voltagem. O capacitor de entrada no receptor bloqueia o sinal DC, dando voltagem quase zero para o amplificador.

Quando aplicamos o sinal de áudio no transmissor, haverá mudança no brilho do LED (muito pequeno). A célula solar replica a pequena variação de voltagem, o capacitor permitirá a pequena variação na amplitude da voltagem para o amplificador e rejeitando a voltagem DC constante forte.

O amplificador deve ter boa sensibilidade, pois a entrada é fraca. Provavelmente é por isso que muitos leitores estão comentando sobre o volume do áudio.

Eu usei um amplificador de home theater antigo, que tinha uma sensibilidade muito boa e a saída resultante era ALTA e CLARA.