构建一个简单的电路来使用Li-Fi传输音频数据

随着智能手机、物联网（IoT）、工业自动化、智能家居自动化系统等的蓬勃发展，对互联网的需求也呈指数级增长。这项技术已经发展得如此之快，以至于从我们的汽车到冰箱的所有东西都需要连接到互联网。这引发了其他问题，例如;所有这些设备是否有足够的带宽？这些数据是否安全？现有系统是否足够快地处理所有这些数据？网络流量会不会有太多的结合？

所有这些问题都将通过这项即将推出的名为Li-Fi的技术来解决。那么什么是LiFi？术语Li-Fi代表“光保真”。这被认为是下一代互联网，其中光将被用作传输数据的媒介。是的，你没看错;它与您在家中和办公室中使用的灯相同，经过一些修改后，可用于将数据传输到需要互联网的所有设备。在这个项目中，我们将构建一个简单的电路来使用 Li-Fi 传输音频数据。但首先我们将了解Li-Fi技术。

Li-Fi 的工作原理

如前所述，Li-Fi使用光来传输数据，这与无线电波不同。这个想法最初是由Harald Haas教授在2011年的TED演讲中提出的。Li-Fi的定义可以给出为“LiFi是使用光的高速双向网络和移动数据通信。LiFi由形成无线网络的多个灯泡组成，除了使用光谱外，提供与Wi-Fi基本相似的用户体验。

每个LED灯都应该通过一个LED驱动器供电，这个LED驱动器将从互联网服务器获取信息，数据将被编码到驱动程序中。基于这些编码数据，LED灯将以人眼无法注意到的非常高的速度闪烁。但是另一端的光电探测器将能够读取所有闪烁，并且这些数据将在放大和处理后被解码。这里的数据传输将比射频快。在这里，我们在接收端使用太阳能电池板来感应光。

通过光电二极管传输数据已经通过我们的红外遥控器进行了很长时间。每次我们按下电视遥控器上的按钮时，遥控器中的红外 LED 都会非常快速地脉冲，电视就会接收到它，然后解码以获取信息。但是，这种旧方法非常慢，不能用于传输任何有价值的数据。因此，对于LiFi，这种方法通过使用多个LED并在给定时间传递多个数据流而变得复杂。通过这种方式，可以传递更多的信息，因此可以进行更快的数据通信。

所需材料：

5-6V太阳能电池板

1 W LED 或新像素 LED 灯条

辅助电缆

3.5 毫米插孔

9V电池

预放大扬声器

我们有两个电路，一个用于接收器侧，另一个用于发射器侧。

锂电发射电路：

在发射器侧，我们有白色明亮的 LED 和一个连接到 3.5 毫米插孔的电池，插孔将连接到音频源。在这里，我们使用电池为LED供电，因为来自音频源的功率较少，不足以为LED供电。连接如下图所示：

锂电接收器电路：

在接收器侧，我们使用太阳能电池板和通过辅助电缆连接的扬声器。您还可以为接收端制作自己的放大电路，本文稍后将对此进行解释。

使用Li-Fi的音频传输电路的工作原理：

在发射器侧，当我们将3.5 毫米插孔连接到音频源时，LED 会发光，但当音频源关闭时，光强度没有波动。播放音频后，您会看到光强度频繁变化。当您增加音量时，LED的强度变化速度比人眼可以跟随的速度更快。

太阳能电池板非常敏感，可以捕捉到很小的强度变化，相应地太阳能电池板输出端的电压也会发生变化。所以， 当LED的光落在面板上时， 电压会根据光的强度而变化.然后将太阳能电池板的电压馈入放大器（扬声器），放大器放大信号并通过连接到放大器的扬声器提供音频输出。

只要太阳能电池板与LED接触，输出就会出现。您可以将 LED 放置在与太阳能电池板的最大 15-20 厘米距离处，以获得清晰的音频输出。您可以通过增加太阳能电池板和更高瓦数的功率 LED 的面积来进一步增加范围。

您可以制作自己的放大器电路来提高语音质量，如下所示。

制作您自己的放大器来接收 Li-Fi 音频：

除了像我们上面使用的那样使用现成的扬声器组，您还可以制作自己的放大器来降低噪音。这是一个基于 LM386 的音频放大器电路，用于接收 li-fi 音频。

正负电源轨之间的100μF电容用于去耦电源。

在引脚4和6之间放置一个0.1μF电容，以便更准确地去耦IC的电源。

引脚 7 和地之间串联一个 10K 欧姆电阻器和一个 10μF 电容器，以去耦音频输入信号。