نقل الصوت باستخدام li

مع ازدهار الهواتف الذكية وإنترنت الأشياء (IoT) والأتمتة الصناعية وأنظمة أتمتة المنازل الذكية وما إلى ذلك ، يتزايد الطلب على الإنترنت بشكل كبير. لقد تطورت التكنولوجيا كثيرًا لدرجة أن كل شيء من سيارتنا إلى ثلاجتنا يحتاج إلى اتصال بالإنترنت. هذا يثير أسئلة أخرى مثل ؛ هل سيكون هناك نطاق ترددي كافٍ لجميع هذه الأجهزة؟ هل ستكون هذه البيانات آمنة؟ هل سيكون النظام الحالي سريعًا بما يكفي لجميع هذه البيانات؟ هل سيكون هناك الكثير من الاقتران في حركة مرور الشبكة؟

سيتم التعامل مع كل هذه الأسئلة من خلال هذه التقنية القادمة المسماة Li-Fi. إذن ما هو LiFi؟ يشير مصطلح Li-Fi إلى " الإخلاص الخفيف ". يُعتقد أن هذا هو الجيل التالي من الإنترنت ، حيث سيتم استخدام Light كوسيلة لنقل البيانات. نعم لقد قرأتها بشكل صحيح؛ إنه نفس الضوء الذي تستخدمه في منازلك ومكاتبك والذي ، مع بعض التعديلات ، يمكن استخدامه لنقل البيانات إلى جميع أجهزتك التي تتطلب الإنترنت. في هذا المشروع سنقوم ببناء دائرة بسيطة لنقل البيانات الصوتية باستخدام Li-Fi. لكن أولاً سنتعرف على تقنية Li-Fi.

كيف يعمل Li-Fi

كما قيل سابقًا ، يستخدم Li-Fi الضوء لنقل البيانات على عكس موجات الراديو. هذه الفكرة صاغها البروفيسور هارالد هاس لأول مرة في أحد محاضراته في TED في عام 2011. يمكن إعطاء تعريف Li-Fi على أنه "LiFi هو اتصال بيانات شبكي ثنائي الاتجاه عالي السرعة ومتحرك باستخدام الضوء. يتكون LiFi من مصابيح إضاءة متعددة تشكل شبكة لاسلكية ، مما يوفر تجربة مستخدم مماثلة إلى حد كبير لشبكة Wi-Fi باستثناء استخدام طيف الضوء "

يجب تشغيل كل مصباح LED من خلال برنامج تشغيل LED ، وسيحصل برنامج تشغيل LED هذا على معلومات من خادم الإنترنت وسيتم تشفير البيانات في برنامج التشغيل. بناءً على هذه البيانات المشفرة ، سيومض مصباح LED بسرعة عالية جدًا لا يمكن ملاحظتها بالعين البشرية. لكن Photo Detector على الطرف الآخر سيكون قادرًا على قراءة كل الخفقان وسيتم فك تشفير هذه البيانات بعد التضخيم والمعالجة. سيكون نقل البيانات هنا سريعًا جدًا من التردد اللاسلكي. نحن هنا نستخدم الألواح الشمسية في الطرف المستقبل لاستشعار الضوء.

لقد تم نقل البيانات من خلال الصمامات الثنائية للصور لفترة طويلة من خلال أجهزة التحكم عن بعد الخاصة بنا. في كل مرة نضغط فيها على زر على جهاز التحكم عن بعد الخاص بالتلفزيون ، ينبض IR LED في جهاز التحكم عن بعد بسرعة كبيرة ، سيتم استقبال هذا بواسطة التلفزيون ثم فك تشفيره للحصول على المعلومات. لكن هذه الطريقة القديمة بطيئة للغاية ولا يمكن استخدامها لنقل أي بيانات قيمة. ومن ثم ، مع LiFi ، تم تطوير هذه الطريقة باستخدام أكثر من LED وتمرير أكثر من دفق بيانات واحد في وقت معين. وبهذه الطريقة يمكن تمرير المزيد من المعلومات ومن ثم يمكن توصيل البيانات بشكل أسرع.

الآن ، سنرى كيف يمكننا نقل واستقبال الإشارات الصوتية باستخدام مصباح LED بسيط ولوحة الخلايا الشمسية. إذا كنت مهتمًا بهذه التقنية ، يمكنك معرفة المزيد عن Li-Fi هنا.

المواد المطلوبة:

1. 5-6V لوحة شمسية
2. 1 W LED أو شريط NeoPixel LED
3. كابل Aux
4. 3.5 ملم جاك
5. بطارية 9 فولت
6. مكبر صوت مضخم مسبقًا

لدينا دائرتان واحدة لجانب المستقبل والأخرى لجانب المرسل.

حلبة المرسل لـ Li-Fi:

على جانب جهاز الإرسال ، لدينا أبيض ساطع LED وبطارية متصلة بمقبس مقاس 3.5 مم وسيتم توصيل المقبس بمصدر الصوت. نحن هنا نستخدم البطارية لتشغيل مصابيح LED نظرًا لوجود طاقة أقل من مصدر الصوت وهي غير كافية لتشغيل مصابيح LED. تظهر الاتصالات أدناه في مخطط الدائرة:

دائرة استقبال Li-Fi:

على جانب جهاز الاستقبال ، نستخدم لوحة شمسية ومكبر صوت متصل بواسطة كابل Aux. يمكنك أيضًا أن تجعلك تمتلك دارة مكبر للصوت لطرف الاستقبال ، وهو ما تم شرحه لاحقًا في هذه المقالة.

عمل دارة تحويل الصوت باستخدام Li-Fi:

في جانب جهاز الإرسال ، عندما نقوم بتوصيل مقبس مقاس 3.5 مم بمصدر صوتي ، سوف يتوهج مؤشر LED ولكن لا يوجد تقلب في شدة الضوء عند إيقاف تشغيل مصدر الصوت. بمجرد تشغيل الصوت ، سترى أن هناك تغيرًا متكررًا في شدة الإضاءة. عند زيادة مستوى الصوت ، تتغير شدة LED بشكل أسرع مما يمكن أن تتبعه العين البشرية.

تعتبر الألواح الشمسية حساسة للغاية بحيث يمكنها التقاط تغير طفيف في الكثافة وبالتالي هناك تغيير في الفولتية عند إخراج الألواح الشمسية. لذلك ، عندما يسقط ضوء LED على اللوحة ، ستختلف الفولتية وفقًا لشدة الضوء ، ثم يتم تغذية الفولتية من الألواح الشمسية في مكبر الصوت (مكبر الصوت) الذي يضخم الإشارة ويعطي إخراج الصوت من خلال مكبر الصوت المتصل بمكبر الصوت..

سيأتي الإخراج طالما أن الألواح الشمسية على اتصال بمصابيح LED. يمكنك وضع LED كحد أقصى. مسافة 15-20 سم من الألواح الشمسية للحصول على إخراج صوتي واضح. يمكنك زيادة النطاق بشكل أكبر عن طريق زيادة مساحة الألواح الشمسية ومصابيح LED ذات القوة الكهربائية العالية.

يمكنك إنشاء دائرة مكبر الصوت الخاصة بك لتحسين جودة الصوت كما هو موضح أدناه.

اصنع مكبر الصوت الخاص بك لاستقبال صوت Li-Fi:

بدلاً من استخدام مجموعة السماعات المتاحة بسهولة ، كما استخدمنا أعلاه ، يمكنك أيضًا إنشاء مكبر الصوت الخاص بك لتقليل الضوضاء. إليك دائرة مكبر صوت واحدة تعتمد على LM386 لتلقي صوت li-fi.

• يستخدم مكثف 100 درجة فهرنهايت بين قضبان الطاقة الموجبة والسالبة لفصل مصدر الطاقة.
• ضع مكثفًا 0.1 درجة فهرنهايت بين الدبابيس 4 و 6 ، لفصل أكثر دقة لمصدر الطاقة عن IC.
• يتم توصيل المقاوم 10K أوم ومكثف 10μF في سلسلة بين السن 7 والأرضي لفصل إشارة إدخال الصوت.

إذا لم يكن الصوت واضحًا من خلال السماعة ، فقم بتدوير مقبض القدر حتى يصبح الصوت غير واضح. تعرف على المزيد حول مكبر الصوت المستند إلى LM386 هنا.

لاحظ أن قيم المكونات التي نستخدمها ليست حرجة. إذا لم يكن لديك المكونات مع القيم الواردة في الرسم التخطيطي ، فحاول استخدام شيء قريب ويجب أن يعمل وإجراء الاتصالات بالقرب من IC ، استخدم الأسلاك القصيرة للاتصالات لأنها تسبب ضوضاء إضافية.