LiFi komunikacija: 6 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:36

U ovom uputstvu naučit ćete kako implementirati LiFi komunikaciju (odašiljač i prijemnik) na softverskoj i hardverskoj razini.

Korak 1: Skupite komponente

Stvari koje će vam trebati:

-Arduino i Zedboard

-osciloskop

-Otpornici: 8k ohm, 1k2 ohm, 1k ohm, 220 ohm i 27 ohm.

-opamp, kondenzator, zenerdioda, fotodioda, LED diode i žica za kruh.

Korak 2: Izgradnja dizajna

Na slici je data shema prijemnika.

Prvo spojite anodu (negativni terminal) fotodiode na 3,3 V (Vcc), katodu (pozitivni terminal) na masu kroz otpornik od 8 k2 ohma. Također spojite katodu na pozitivni terminal vašeg opampa, koji će se koristiti za pojačavanje signala. Koristimo negativnu povratnu vezu pa spojite 2 otpornika na negativni terminal opampa, 1 (1k2 ohma) ide na izlaz opampa, drugi (220 ohma) ide na masu. Da biste zaštitili svoj GPIO pin, spojite obrnutu pristranu zener diodu od 3,3 V u nizu s 1k2 ohmskim otpornikom na masu. Izlaz opampa potrebno je spojiti na GPIO pin.

Odašiljač se sastoji samo od jednog otpornika od 27 ohma i LED u nizu. Jedan kraj ide na GPIOpin, a drugi na masu, pazeći da je kratka noga LED diode spojena na masu.

Ako dizajni rade, možete napraviti PCB za to. Na PCB -u smo kombinirali odašiljač i prijemnik na jednoj ploči, tako da na kraju možemo poslati podatke u dva smjera. Sheme PCB -a možete vidjeti i na slikama za prijemnik i odašiljač.

Korak 3: Testiranje dizajna

Osciloskopom provjerite dizajn jer ambijentalno svjetlo i razlika u foto diodama mogu dati različite rezultate u izlaznom signalu.

Spojite svoj odašiljač na arduino i generirajte kvadratni val sa željenom frekvencijom. LED predajnika postavite blizu foto diode.

Spojite jednu sondu na pozitivni terminal opampa, drugu na izlaz opampa. Ako je vaš izlazni signal preslab, potrebno je promijeniti otpornike s negativnom povratnom spregom (1k2 ohm, 220 ohm). Imate 2 izbora, povećati otpornik od 1k2 ohma ili smanjiti otpornik od 220 ohma. Ako je izlaz previsok, učinite suprotno.

Ako sve izgleda u redu, prijeđite na sljedeći korak.

Korak 4: Nabavite sav potreban softver

Na slici se mogu vidjeti različiti koraci kodiranja za implementaciju LiFi -a. Za dekodiranje, iste korake je potrebno izvršiti obrnuto.

Za ovaj projekt potrebne su neke knjižnice, one su uključene u zadane datoteke, a ovdje su poveznice na github spremište:

-Reed-Solomon:

-Konvolucijski koder:

Da bi datoteke učinile ono što želimo, unijeli smo neke prilagodbe u njih pa je potrebno koristiti našu verziju knjižnica, uključenu u datoteke.

Nakon konvolucijskog kodera, potreban je posljednji korak kodiranja, manchester kodiranje. Podaci iz konvolucijskog kodera šalju se u fifo međuspremnik. Ovaj međuspremnik se čita u PL dijelu zedboard -a, projekt je uključen u datoteku 'LIFI.7z'. S projektom možete izgraditi vlastiti bitstream za zedboard ili jednostavno upotrijebiti bitstream koji smo dali. Da biste koristili ovaj tok bitova, prvo morate instalirati Xillinux 2.0 na zedboard. Objašnjenje kako to učiniti nalazi se na web stranici Xillybus.

Korak 5: Napravite izvršne datoteke

Potrebno je napraviti dvije zasebne izvršne datoteke, jednu za odašiljač i jednu za prijemnik. Da biste to učinili, potrebno je izvršiti sljedeće naredbe na zedboard -u:

- Odašiljač: g ++ ReedSolomon.cpp Interleaver.cpp viterbi.cpp Transmission.cpp -o Odašiljač

- Prijemnik: g ++ ReedSolomon.cpp Interleaver.cpp viterbi.cpp Receiver.cpp -o prijemnik

Korak 6: Sve isprobajte

Priključite odašiljač na pin JD1_P, a prijemnik na pin JD1_N na zedbordu. Promijenite datoteku ograničenja ako želite promijeniti standardne pinove.

Da biste provjerili radi li sve, otvorite 2 terminala u dijelu PS. Na jednom terminalu prvo izvršite prijemni dio. Nakon toga izvedite dio odašiljača u drugom prozoru terminala.

Ako sve ide kako treba, rezultat bi trebao biti isti kao na gornjoj slici.