اتصالات LiFi: 6 خطوات

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:40

ستتعلم في هذا الدليل كيفية تنفيذ اتصال LiFi (المرسل والمستقبل) على مستوى البرامج والأجهزة.

الخطوة 1: اجمع المكونات

الأشياء التي سوف تحتاجها:

-أردوينو وزد بورد

- راسم الذبذبات

المقاومات: 8 كيلو أوم ، 1 كيلو أوم ، 1 كيلو أوم ، 220 أوم ، 27 أوم.

-opamp ، مكثف ، zenerdiode ، photodiode ، المصابيح و breadbord.

الخطوة الثانية: بناء التصميم

في الصورة ، يتم إعطاء التخطيطي لجهاز الاستقبال.

أولاً ، قم بتوصيل الأنود (الطرف السالب) للديود الضوئي بـ 3.3 فولت (Vcc) ، الكاثود (الطرف الموجب) بالأرض من خلال المقاوم 8k2 أوم. قم أيضًا بتوصيل الكاثود بالطرف الموجب لجهاز opamp الخاص بك ، والذي سيتم استخدامه لتضخيم الإشارة. نحن نستخدم ردود فعل سلبية ، لذا قم بتوصيل مقاومين بالطرف السالب من opamp ، 1 (1k2 أوم) يذهب إلى إخراج opamp ، والآخر (220 أوم) يذهب إلى الأرض. لحماية دبوس GPIO الخاص بك ، قم بتوصيل الصمام الثنائي زينر المنحاز المعكوس بجهد 3.3 فولت على التوالي بمقاوم 1 كيلو أوم على الأرض. يجب توصيل خرج opamp بدبوس GPIO.

يتكون جهاز الإرسال فقط من مقاوم واحد بقوة 27 أوم ومصباح LED في سلسلة. يذهب أحد الطرفين إلى GPIOpin والآخر على الأرض ، مع التأكد من توصيل الجزء القصير من LED بالأرض.

إذا كانت التصميمات تعمل ، يمكنك صنع ثنائي الفينيل متعدد الكلور لها. على PCB ، قمنا بدمج جهاز الإرسال والاستقبال على لوحة واحدة ، حتى نتمكن في النهاية من إرسال البيانات في اتجاهين. يمكنك أيضًا رؤية مخططات PCB في صور جهاز الاستقبال وجهاز الإرسال.

الخطوة الثالثة: اختبار التصميم

استخدم راسم الذبذبات للتحقق من التصميم لأن الضوء المحيط والاختلاف في الصمامات الثنائية الضوئية يمكن أن يعطيا نتائج مختلفة في إشارة الخرج.

قم بتوصيل جهاز الإرسال الخاص بك بـ arduino وقم بإنشاء موجة مربعة بالتردد المطلوب. ضع مؤشر LED لجهاز الإرسال بالقرب من الصمام الثنائي للصور.

قم بتوصيل مسبار واحد بالطرف الموجب لجهازك ، وآخر بإخراج opamp الخاص بك. إذا كانت إشارة الخرج ضعيفة للغاية ، فيجب تغيير مقاومات التغذية الراجعة السلبية (1 كيلو 2 أوم ، 220 أوم). لديك خياران ، قم بزيادة المقاوم 1k2 أوم أو تقليل المقاوم 220 أوم. إذا كان الناتج مرتفعًا جدًا ، فافعل العكس.

إذا كان كل شيء يبدو على ما يرام ، فانتقل إلى الخطوة التالية.

الخطوة 4: الحصول على جميع البرامج الضرورية

على الصورة ، يمكن رؤية خطوات التشفير المختلفة لتنفيذ LiFi. لفك الشفرة ، يجب تنفيذ نفس الخطوات في الاتجاه المعاكس.

بالنسبة لهذا المشروع ، هناك حاجة إلى بعض المكتبات ، يتم تضمينها في الملفات المحددة وإليك الروابط إلى مستودع جيثب:

-ريد-سليمان:

-مشفرة تشريعية:

لجعل الملفات تفعل ما نريد ، أجرينا بعض التعديلات عليها لذا من الضروري استخدام نسختنا من المكتبات المضمنة في الملفات.

بعد التشفير التلافيفي ، هناك حاجة إلى خطوة تشفير أخيرة ، وهي ترميز مانشيستر. يتم إرسال البيانات من المشفر التلافيفي إلى المخزن المؤقت فيفو. تتم قراءة هذا المخزن المؤقت في جزء PL من لوحة zedboard ، ويتم تضمين المشروع في ملف "LIFI.7z". باستخدام المشروع ، يمكنك إنشاء دفق البت الخاص بك للوحة zedboard أو يمكنك فقط استخدام تدفق البتات الذي قدمناه. لاستخدام دفق البت هذا ، عليك تثبيت Xillinux 2.0 على لوحة zedboard أولاً. يتم توفير شرح كيفية القيام بذلك على موقع Xillybus.

الخطوة 5: اصنع الملفات القابلة للتنفيذ

يجب عمل ملفين منفصلين منفصلين ، أحدهما لجهاز الإرسال والآخر لجهاز الاستقبال. للقيام بذلك ، يجب تنفيذ الأوامر التالية على zedboard:

- جهاز الإرسال: g ++ ReedSolomon.cpp Interleaver.cpp viterbi.cpp Transmission.cpp -o Transmitter

- المتلقي: g ++ ReedSolomon.cpp Interleaver.cpp viterbi.cpp Receiver.cpp -o Receiver

الخطوة السادسة: اختبار كل شيء

قم بتوصيل جهاز الإرسال بدبوس JD1_P وجهاز الاستقبال بالدبوس JD1_N على لوحة zedboard. تأكد من تغيير ملف القيد إذا كنت ترغب في تغيير الدبابيس القياسية.

لاختبار ما إذا كان كل شيء يعمل ، افتح نافذتين طرفيتين في جزء PS. في محطة واحدة ، قم بتنفيذ الجزء المستلم أولاً. بعد ذلك ، قم بتنفيذ جزء جهاز الإرسال في النافذة الطرفية الثانية.

إذا سارت الأمور كما ينبغي ، يجب أن تكون النتيجة هي نفسها الموجودة في الصورة أعلاه.