Komunikasi LiFi: 6 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:11

Dalam instruksional ini, anda akan belajar bagaimana menerapkan komunikasi LiFi (pemancar dan penerima) pada tahap perisian dan perkakasan.

Langkah 1: Kumpulkan Komponen

Perkara yang anda perlukan:

-Arduino dan Zedboard

-kososkop

-Penyekat: 8k ohm, 1k2 ohm, 1k ohm, 220 ohm dan 27 ohm.

-opamp, kapasitor, zenerdiode, photodiode, LED dan breadbord.

Langkah 2: Membina Reka Bentuk

Pada gambar, skema untuk penerima diberikan.

Pertama, sambungkan anod (terminal negatif) fotodioda ke 3.3V (Vcc), katod (terminal positif) ke tanah melalui perintang 8k2 ohm. Sambungkan juga katod ke terminal positif opamp anda, yang akan digunakan untuk menguatkan isyarat. Kami menggunakan maklum balas negatif jadi sambungkan 2 perintang ke terminal negatif opamp, 1 (1k2 ohm) menuju ke output opamp, yang lain (220 ohm) menuju ke tanah. Untuk melindungi pin GPIO anda, sambungkan diod zener bias terbalik 3.3V secara bersiri dengan perintang 1k2 ohm ke tanah. Keluaran opamp perlu disambungkan ke pin GPIO.

Pemancar hanya terdiri daripada satu perintang 27 ohm dan LED secara bersiri. Satu hujung menuju ke GPIOpin dan yang lain ke tanah, memastikan bahawa kaki pendek LED disambungkan ke tanah.

Sekiranya reka bentuknya berfungsi, anda boleh membuat PCB untuknya. Di PCB kami menggabungkan pemancar dan penerima pada satu papan, sehingga akhirnya kami dapat mengirim data dalam dua arah. Anda juga dapat melihat skema PCB dalam gambar untuk penerima dan pemancar.

Langkah 3: Menguji Reka Bentuk

Gunakan osiloskop untuk memeriksa reka bentuk kerana cahaya sekitar dan perbezaan dioda foto dapat memberikan hasil yang berbeza dalam isyarat output.

Sambungkan pemancar anda ke arduino dan hasilkan gelombang persegi dengan frekuensi yang diingini. Pasang LED pemancar dekat dengan dioda foto.

Sambungkan satu probe ke terminal positif opamp anda, yang lain ke output opamp anda. Sekiranya isyarat output anda terlalu lemah, perintang maklum balas negatif (1k2 ohm, 220 ohm) perlu diubah. Anda mempunyai 2 pilihan, tingkatkan perintang 1k2 ohm atau turunkan perintang 220 ohm. Sekiranya output terlalu tinggi, lakukan sebaliknya.

Sekiranya semuanya kelihatan baik, teruskan ke langkah seterusnya.

Langkah 4: Mendapatkan Semua Perisian yang Diperlukan

Pada gambar, langkah pengekodan yang berbeza dapat dilihat untuk menerapkan LiFi. Untuk menyahkod, langkah yang sama perlu dijalankan secara terbalik.

Untuk projek ini diperlukan beberapa perpustakaan, ia termasuk dalam fail yang diberikan dan berikut adalah pautan ke repositori github:

-Reed-Solomon:

-Pengekod konvensional:

Untuk membuat fail melakukan apa yang kami mahukan, kami membuat beberapa penyesuaian di dalamnya sehingga perlu menggunakan versi perpustakaan kami, termasuk dalam fail.

Selepas pengekod konvolusional, satu langkah pengekodan terakhir diperlukan, pengekodan manchester. Data dari pengekod konvolusional dihantar ke penyangga fifo. Penyangga ini dibaca di bahagian PL zedboard, projek ini termasuk dalam fail 'LIFI.7z'. Dengan projek tersebut, anda boleh membina bitstream anda sendiri untuk zedboard atau anda boleh menggunakan bitstream yang kami sediakan. Untuk menggunakan bitstream ini, anda mesti memasang Xillinux 2.0 pada zedboard terlebih dahulu. Penjelasan bagaimana melakukan ini diberikan di laman web Xillybus.

Langkah 5: Buat yang Boleh Dilaksanakan

Dua pelaksana yang terpisah perlu dibuat, satu untuk pemancar dan satu untuk penerima. Untuk melakukannya, perintah berikut perlu dilaksanakan di papan zed:

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

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

Langkah 6: Menguji Segala-galanya

Sambungkan pemancar ke pin JD1_P dan penerima ke pin JD1_N di papan zed. Pastikan untuk menukar fail kekangan jika anda ingin menukar pin standard.

Untuk menguji apakah semuanya berfungsi, buka 2 tetingkap terminal di bahagian PS. Di satu terminal, laksanakan bahagian penerima terlebih dahulu. Selepas itu, jalankan bahagian pemancar di tetingkap terminal kedua.

Sekiranya semuanya berjalan sebagaimana mestinya, hasilnya harus sama seperti pada gambar di atas.