Sirkuit Pemancar Internet LiFi - Transfer Sinyal USB melalui LED

Pada postingan kali ini kita belajar bagaimana mengirimkan data internet melalui LiFi menggunakan amplifier kelas D sebagai transmitter dan rangkaian amplifier audio biasa sebagai receiver.

Bagaimana Konsep Li-Fi Bekerja

Jika Anda bertanya-tanya bagaimana konsep LiFi dapat digunakan untuk mentransmisikan data USB, artikel ini akan memberikan semua detail yang Anda butuhkan.

Kami tahu bahwa konsep Li-Fi digunakan untuk mentransmisikan data digital melintasi premis tertentu secara lebih efisien daripada cara lain yang ditemukan sejauh ini, terutama karena ide Li-Fi memungkinkan pengguna untuk mengirimkan data dan juga menerangi area tempat data tersebut. telah diinstal, jadi seperti mendapatkan dua manfaat penting dari satu unit.

Ingat perangkat proyektor film lama kita? Ini mungkin metode tertua yang diketahui menggunakan cahaya untuk mengirimkan data (gambar).

Meskipun kami selalu memiliki alat hebat lainnya untuk mentransmisikan data nirkabel seperti teknologi Wi-Fi, sirkuit RF, dll, menggunakan cahaya untuk tujuan ini tidak pernah terbayangkan hanya karena lampu selalu dianggap sebagai unit berteknologi rendah, dan karenanya diremehkan, hingga hari ketika Mr. Harald Hass menemukan potensi tersembunyi dari cahaya (LED), dan menunjukkan kepada dunia bagaimana LED sebenarnya dapat digunakan untuk mentransmisikan data dengan cara yang jauh lebih efisien daripada teknik kontemporer lainnya.

Di salah satu artikel kami sebelumnya, kami belajar melalui sirkuit contoh tentang cara efektif mengirimkan sinyal audio melalui Li-Fi , pada artikel ini kita akan membahas lebih jauh dan mempelajari cara mengirimkan sinyal USB melalui Li-Fi.

Karena LED adalah perangkat semikonduktor, ini menjadi sangat kompatibel untuk menangani data digital tanpa bentuk distorsi. Sebuah LED akan mereplikasi dan mengirimkan konten input persis seperti aslinya, dan properti ini membuat LED sangat mudah untuk dikonfigurasi untuk tujuan yang dimaksudkan.

Sejauh ini kami telah memahami bahwa Li-Fi adalah metode di mana LED digunakan untuk mentransmisikan konten frekuensi tinggi di dalam ruangan tertutup, yang secara efektif mengubah LED menjadi pemancar nirkabel serta perangkat penghasil cahaya. Konsep Li-Fi dapat digunakan untuk mengirim dan menerima data musik dengan menggunakan LED sebagai sumber cahaya dan juga pemancar musik nirkabel.

Namun tantangan terbesar adalah menggunakan sirkuit Li-Fi untuk mentransmisikan data Internet menggunakan komponen biasa dan tanpa melibatkan komponen atau MCU yang rumit dan sulit.

Konektor USB pada dasarnya terdiri dari detail kabel berikut:

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

+ 5V dan arde adalah terminal suplai keluar yang biasanya digunakan untuk memberi daya pada perangkat eksternal yang terhubung.

+ D, dan -D adalah terminal komunikasi data yang menghasilkan sinyal diferensial kompleks satu sama lain secara push-pull, yang berarti + D direferensikan ke -D, sedangkan sinyal -D direferensikan ke terminal + D . Inilah yang membuat transmisi Internet melalui LED begitu membingungkan dan rumit.

Hal ini memaksa saya untuk memikirkan desain alternatif dan lebih efisien, yang benar-benar dapat mengirimkan data internet USB melalui sirkuit LED Li-Fi, tanpa mengganggu sinyal sebenarnya, dan dengan menggunakan komponen biasa.

Setelah beberapa pemikiran saya datang dengan sirkuit berikut yang diharapkan akan memungkinkan transmisi internet melalui lampu LED.

Untuk transmitter saya putuskan untuk menggunakan simple Modul rangkaian penguat diferensial menggunakan IC BD5460 , gambar berikut menunjukkan tata letak dasar rangkaian amplifier ini.

Saya memodifikasi desain menjadi sirkuit pemancar Li-Fi yang diperlukan agar kompatibel dengan sinyal internet, seperti yang ditunjukkan di bawah ini:

Kita dapat melihat bagaimana terminal input musik diferensial digunakan untuk menerima data internet, sedangkan outputnya dihubungkan ke LED melalui penyearah jembatan.

Menggunakan penyearah jembatan tampaknya merupakan ide yang cerdas, jika tidak maka tidak mungkin untuk mengirimkan sinyal dorong-tarik melalui LED, karena LED hanya akan gagal untuk membedakan antara kedua sinyal ini.

Dengan menggunakan bridge, kami telah mengaktifkan LED secara efektif untuk mengenali kedua bagian sinyal USB dan mengirimkannya ke penerima tanpa menyebabkan distorsi pada konten aslinya.

Sirkuit Li-Fi Penerima

Sekarang tantangan berikutnya bagi saya adalah memastikan bahwa data internet berdenyut yang diperbaiki melalui LED dengan benar diterjemahkan kembali ke bentuk diferensial asli di bagian penerima.

Ini tampak sulit namun simulasi dapat dengan mudah dilakukan dengan menggunakan rangkaian penguat daya berbasis catu daya ganda, misalnya Penguat mosfet 100 watt sudah diterbitkan di situs web ini secara efisien memenuhi tujuan yang dimaksudkan seperti yang ditunjukkan di bawah ini:

BJT dan MOSFET dapat menjadi usulan umum yang dinilai untuk bekerja dengan suplai 12V / 1amp. Namun jika Anda menginginkan keluaran yang didekodekan dengan kuat, Anda dapat menyimpan nilai asli perangkat dengan baik dan menikmati keluaran inernet yang didekodekan LiFi yang kuat.

MEMPERBARUI:

Dalam konsep yang dibahas, kami menggunakan penguat kelas D untuk pemancar LiFi, namun penguat kelas D pada dasarnya melibatkan PWM untuk memproses input, yang bisa sangat tidak diinginkan untuk dilalui data internet.

Kami tidak ingin mengubah atau memodifikasi data Internet yang kompleks dengan cara apa pun, oleh karena itu penguat kelas D mungkin tidak dapat diterapkan untuk LiFi internet.

Sesuai asumsi saya, kita tidak membutuhkan penguat classD melainkan hanya a Penguat BTL, yang tidak melibatkan fungsi PWM , contoh desainnya bisa disaksikan di bawah ini dengan menggunakan IC TDA7052.

Sekarang ini terlihat sempurna, dan sepertinya data Internet akan ditransfer ke LED tanpa melalui transformasi buatan apa pun.

Untuk memulainya kita bisa menggunakan rangkaian amplifier 1 watt ini sebagai pemancar Li-Fi dan menggunakan LED 1 watt pada outputnya. Idenya akan mengkonfirmasi apakah pemancar Li-Fi yang diusulkan benar-benar berfungsi atau tidak.

Jika Anda memiliki keraguan lebih lanjut tentang rangkaian pemancar Internet LiFi yang sederhana namun tampaknya berfungsi ini, Anda dapat merasa bebas untuk mengekspresikannya di kotak komentar yang diberikan di bawah ini.

Menambahkan Tahap Dorong Tarik

Pada diagram di atas semuanya tampak hebat dan tampaknya sirkuit siap untuk mentransmisikan data Li-F- tanpa masalah apa pun, namun tampaknya ada sedikit kekurangan dalam desainnya.

Apa yang terjadi jika tidak ada data di masukan? LED akan mati begitu saja, dan itu adalah sesuatu yang sama sekali tidak dapat diterima dalam konsep Li-Fi. Oleh karena itu kita harus memastikan bahwa LED selalu tetap menyala terlepas dari variasi input atau keberadaan data input.

Untuk memenuhi kondisi ini, kami perlu memperkenalkan tahap push pull BJT LI-FI dasar, yang sudah dibahas di artikel Li-Fi pertama kami.

Gambar berikut menunjukkan bagaimana melakukannya:

Desain di atas sekarang terlihat seperti sirkuit pemancar internet Li-Fi yang sempurna tanpa cacat.