Circuit émetteur Internet LiFi - Transfert de signal USB via LED

Dans cet article, nous apprenons à transmettre des données Internet via LiFi en utilisant un amplificateur de classe D comme émetteur et un circuit amplificateur audio ordinaire comme récepteur.

Comment fonctionne le concept Li-Fi

Si vous vous demandez comment un concept LiFi pourrait être utilisé pour transmettre des données USB, cet article vous fournira tous les détails dont vous avez besoin.

Nous savons qu'un concept Li-Fi est utilisé pour transmettre des données numériques à travers un local donné plus efficacement que tout autre moyen inventé jusqu'à présent, en particulier parce que l'idée Li-Fi permet à l'utilisateur de transmettre les données et d'éclairer en plus la zone où elles se trouvent. été installé, c'est donc comme obtenir deux avantages cruciaux d'une seule unité.

Vous vous souvenez de notre vieux projecteur de film? C'est probablement la plus ancienne méthode connue d'utilisation de la lumière pour transmettre des données (photo).

Bien que nous ayons toujours eu d'autres excellents moyens de transmettre des données sans fil tels que la technologie Wi-Fi, les circuits RF, etc., l'utilisation de la lumière à cette fin n'a jamais été imaginée simplement parce que les lumières ont toujours été considérées comme des unités de basse technologie, et donc sous-estimées, jusqu'à ce que jour où M. Harald Hass a découvert ce potentiel caché des lumières (LED) et a montré au monde comment les LED pouvaient réellement être utilisées pour transmettre des données d'une manière beaucoup plus efficace que toute autre technique contemporaine.

Dans l'un de nos articles précédents, nous avons appris à travers un circuit d'exemple concernant comment transmettre efficacement un signal audio via un Li-Fi , dans cet article, nous irons un peu plus loin et apprendrons à transmettre un signal USB via Li-Fi.

Les LED étant des dispositifs à semi-conducteurs, elles deviennent parfaitement compatibles pour la gestion des données numériques sans aucune forme de distorsion. Une LED répliquera et transmettra le contenu d'entrée exactement comme il était dans la source d'origine, et cette propriété rend les LED extrêmement faciles à configurer pour l'usage prévu.

Jusqu'à présent, nous avons compris que le Li-Fi est une méthode dans laquelle la LED est utilisée pour transmettre un contenu haute fréquence dans une pièce fermée, qui transforme efficacement la LED en un émetteur sans fil ainsi qu'un appareil produisant de la lumière. Le concept Li-Fi peut être utilisé pour transmettre et recevoir des données musicales en utilisant une LED comme source de lumière et également un émetteur de musique sans fil.

Cependant, le plus grand défi consiste à utiliser un circuit Li-Fi pour transmettre des données Internet en utilisant des pièces ordinaires et sans impliquer de composants ou de microcontrôleurs complexes et difficiles à obtenir.

Un connecteur USB se compose essentiellement des détails de câblage suivants:

1) + 5 V
2) Terre
3) + D
4) -D

Le + 5V et la masse sont les bornes de sortie d'alimentation qui sont normalement utilisées pour alimenter l'appareil externe connecté.

Le + D et -D sont les terminaux de communication de données qui produisent le signal différentiel complexe l'un sur l'autre de manière push-pull, ce qui signifie que le + D est référencé à -D, tandis que le signal -D est référencé aux terminaux + D . C'est ce qui rend la transmission Internet par LED si confuse et complexe.

Cela m'a obligé à penser à une conception alternative et plus efficace, qui pourrait effectivement transmettre des données Internet USB via un circuit LED Li-Fi, sans déformer le signal réel, et en utilisant des composants ordinaires.

Après réflexion, j'ai proposé les circuits suivants qui, espérons-le, permettraient de transmettre Internet via la lumière LED.

Pour l'émetteur, j'ai décidé d'utiliser un simple module de circuit d'amplificateur différentiel utilisant IC BD5460 , l'image suivante montre la disposition de base de ce circuit amplificateur.

J'ai modifié la conception dans le circuit d'émetteur Li-Fi requis pour le rendre compatible avec les signaux Internet, comme indiqué ci-dessous:

Nous pouvons voir comment les bornes d'entrée de musique différentielles sont utilisées pour recevoir les données Internet, tandis que la sortie est connectée à une LED via un pont redresseur.

L'utilisation d'un pont redresseur semble être une idée intelligente, sinon il serait tout simplement impossible de transmettre les signaux push-pull à travers une LED, car une LED ne parviendrait tout simplement pas à faire la différence entre ces deux signaux.

En utilisant le pont, nous avons effectivement permis à la LED de reconnaître les deux moitiés du signal USB et de l'envoyer au récepteur sans provoquer de distorsions dans le contenu original.

Le circuit Li-Fi du récepteur

Maintenant, le prochain défi pour moi était de m'assurer que les données Internet pulsées rectifiées à travers la LED sont correctement décodées à la forme différentielle d'origine dans la section du récepteur.

Cela semblait difficile, mais la simulation pouvait être assez facilement réalisée en utilisant un circuit amplificateur de puissance à double alimentation, par exemple le Amplificateur mosfet 100 watts déjà publié sur ce site Web a rempli efficacement l'objectif prévu, comme indiqué ci-dessous:

Les BJT et les mosfets peuvent être n'importe quelle proposition générale conçue pour fonctionner avec une alimentation 12V / 1 ampère. Cependant, si vous voulez une sortie décodée puissante, vous pouvez très bien conserver les valeurs d'origine des appareils et profiter d'une puissante sortie inernet décodée LiFi.

METTRE À JOUR:

Dans le concept discuté, nous avons utilisé un amplificateur de classe D pour l'émetteur LiFi, mais un amplificateur de classe D implique essentiellement PWM pour le traitement de l'entrée, ce qui pourrait être hautement indésirable pour les données Internet.

Nous ne voulons pas déformer ou modifier les données Internet complexes de quelque manière que ce soit, par conséquent, un amplificateur de classe D ne peut peut-être pas être appliqué pour un LiFi Internet.

Selon mon hypothèse, nous n'avons pas besoin d'un amplificateur classD plutôt que d'un Amplificateur BTL, qui n'implique pas de fonction PWM , un exemple de conception peut être vu ci-dessous en utilisant l'IC TDA7052.

Maintenant, cela semble parfait et il semble que les données Internet seraient transférées vers la LED sans passer par aucune sorte de transformation artificielle.

Pour commencer, nous pouvons utiliser ce circuit amplificateur de 1 watt comme émetteur Li-Fi et utiliser une LED de 1 watt en sortie. L'idée confirmera si l'émetteur Li-Fi proposé fonctionne vraiment ou non.

Si vous avez d'autres doutes concernant ce circuit émetteur Internet LiFi simple mais qui fonctionne, vous pouvez les exprimer dans la zone de commentaires ci-dessous.

Ajout d'une étape Push Pull

Dans le diagramme ci-dessus, tout a fière allure et il semble que le circuit soit prêt à transmettre les données Li-F- sans aucun problème, mais il semble y avoir un petit défaut dans la conception.

Que se passe-t-il s'il n'y a pas de données à l'entrée? La LED s'éteindrait simplement, et c'est quelque chose de totalement inacceptable dans un concept Li-Fi. Par conséquent, nous devons en quelque sorte nous assurer que la LED reste toujours allumée quelles que soient les variations d'entrée ou la présence d'une donnée d'entrée.

Afin de satisfaire cette condition, nous devons introduire un étage push pull LI-FI BJT de base, qui a déjà été discuté dans notre premier article sur le Li-Fi.

L'image suivante montre comment procéder:

La conception ci-dessus semble maintenant être un circuit d'émetteur Internet Li-Fi parfait sans aucun défaut.