Comment faire simple un circuit LI-FI (Light Fidelity)

LI-FI bourdonne sur Internet depuis quelques années récemment LI-FI a gagné en popularité sur Internet et les développeurs. LI-FI signifie Light Fidelity qui a été inventé par Harald Hass.

Objectif du circuit

L'objectif de LI-FI est de transférer des données à travers la lumière visible. Étant donné que la bande passante de la lumière visible est 10 000 fois supérieure à celle des ondes radio, plus de données peuvent être transférées à travers la lumière sur une courte période de temps.

La communication par lumière visible (VLC) élimine le risque de certaines maladies causées par les ondes radio en raison d'une exposition de longue durée.

Ce protocole peut être adapté là où les ondes radio sont restreintes, comme les avions, les hôpitaux et dans certaines installations de recherche. Les chercheurs ont atteint un débit binaire de 224 Go / s, ce qui est 100 fois plus rapide que notre connexion WI-FI moyenne à la maison ou au bureau.

Cet article explique l'idée de base comment créer un circuit LI-FI très simple dans lequel nous pourrons transférer n'importe quelle source audio à travers la lumière et la recevoir du récepteur qui est placé à quelques mètres de l'émetteur.

Ici expliqué à propos de la communication analogique par la lumière, où le système LI-FI original utilise la communication numérique, qui est plus complexe et difficile à créer dans un laboratoire de loisirs. Mais le concept est exactement le même.

Voici un schéma de principe simple expliquant LI-FI:

La conception:

Le circuit se compose de deux parties, qui sont le récepteur et l'émetteur. L'émetteur se compose de 3 transistors et de quelques composants passifs jumelés à une LED de 1 watt. Les transistors sont configurés comme amplificateurs émetteurs communs qui modifie la luminosité de la LED par rapport au signal audio.

Mais les changements de luminosité dus au signal audio ne seront pas visibles à l'œil humain. Nous ne voyons qu'un éclairage statique de la LED blanche. Le récepteur se compose d'un photodétecteur (ici j'ai utilisé une cellule solaire) qui est couplé à un amplificateur. La sortie sonore est donnée par le haut-parleur.

L'émetteur est un amplificateur transistorisé qui se compose de 3 amplificateurs connectés en parallèle pour piloter la LED blanche de 1 watt.

Chaque base de transistor se compose d'un diviseur de tension qui donne la polarisation nécessaire pour le transistor individuel. L'étage d'entrée a des condensateurs à la base de chaque transistor pour bloquer les signaux DC qui pourraient dégrader la qualité de sortie.

Schéma du circuit LI-Fi

Mise à jour: La conception ci-dessus peut également être essayée en utilisant un seul transistor comme indiqué ci-dessous:

Vous pouvez utiliser une série de résistances de limitation de courant avec LED si vous souhaitez faire fonctionner le circuit à une tension plus élevée (par exemple 12 V). Vous pouvez également utiliser une LED blanche standard de 0,5 mm avec une résistance de limitation de courant. Pour une source audio, vous pouvez utiliser un lecteur mp3, un téléphone portable ou un microphone avec préamplificateur, etc.

Le récepteur se compose d'une cellule solaire de 6 volts (3 volts ci-dessus fonctionne très bien) en série avec un condensateur de 2,2 uf qui est couplé à un amplificateur. L'amplificateur n'a pas besoin d'être le même illustré ici, mais vous pouvez utiliser n'importe quel amplificateur qui traîne dans votre maison. Mais assurez-vous que c'est une bonne sensibilité.

Schéma d'amplificateur

Voici le prototype de l'auteur

Clip vidéo Li-Fi:

Vous pouvez utiliser n'importe quel amplificateur avec une bonne sensibilité pour la partie récepteur. Pour tester ce circuit, allez dans une pièce où la lumière ambiante est faible et assurez-vous qu'aucune source de lumière électrique ne se trouve à proximité.

Placez la LED 1 Watt parallèle à la cellule solaire. Allumez l'alimentation de l'émetteur et du récepteur, donnez l'entrée audio à l'émetteur, ajustez le volume de l'émetteur. Vous pouvez ici effacer le son audio sur le haut-parleur récepteur.

Le circuit Li-Fi expliqué ci-dessus peut également être essayé en utilisant une photodiode comme indiqué ci-dessous, où la section d'amplificateur est remplacée par un Circuit amplificateur LM386 :

METTRE À JOUR:

Quelques remarques et considérations importantes concernant le circuit Li-Fi ci-dessus

Dans ce Li-Fi, la LED scintille, mais cela n'a pas d'importance pour nos yeux à détecter.

Si vos yeux peuvent détecter ces scintillements, il y a un problème avec la construction.

Le changement de luminosité de la LED dû à l’entrée audio est très faible, mais il y a un changement de luminosité, là où nos yeux ne peuvent pas détecter.

S'il n'y a pas d'entrée audio, la LED reste allumée, la cellule solaire produit une certaine tension. Le condensateur d'entrée au niveau du récepteur bloque le signal CC donnant une tension presque nulle à l'amplificateur.

Lorsque nous appliquons un signal audio à l’émetteur, la luminosité de la LED change (très petite). La cellule solaire reproduit la petite tension variable, le condensateur permettra la petite variation de l'amplitude de la tension à l'amplificateur et rejettera une forte tension continue constante.

L'amplificateur doit avoir une bonne sensibilité car l'entrée est faible. C’est probablement la raison pour laquelle de nombreux lecteurs commentent le volume de l’audio.

J'ai utilisé un amplificateur de cinéma maison à l'ancienne qui avait une très bonne sensibilité et le résultat obtenu était FORT et CLAIR.