תקשורת LiFi: 6 שלבים

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:16

במדריך זה תלמד כיצד ליישם תקשורת LiFi (משדר ומקלט) ברמת תוכנה וחומרה.

שלב 1: אסוף רכיבים

דברים שתצטרך:

-ארדואינו וזדבורד

-אוֹסְצִילוֹסקוּפּ

נגדים: 8k אוהם, 1k2 אוהם, 1k אוהם, 220 אוהם ו 27 אוהם.

-אמפ, קבלים, זנרדיודה, פוטודיודה, נוריות ולוח.

שלב 2: בניית העיצוב

בתמונה, הסכימה של המקלט ניתנת.

ראשית, חבר את האנודה (הטרמינל השלילי) של הפוטודיודה ל 3.3V (Vcc), הקתודה (הטרמינל החיובי) לקרקע דרך נגד 8k2 אוהם. חבר גם את הקתודה למסוף החיובי של opamp שלך, שישמש להגברת האות. אנו משתמשים במשוב שלילי אז חבר 2 נגדים למסוף השלילי של האופמפ, 1 (1k2 אוהם) עובר ליציאה של האופמפ, השני (220 אוהם) יורד לקרקע. כדי להגן על סיכת ה- GPIO שלך, חבר דיודה זנר הפוכה של 3.3V בסדרה עם נגד 1k2 אוהם לקרקע. הפלט של opamp צריך להיות מחובר לסיכת GPIO.

המשדר מורכב רק מנגד אחד של 27 אוהם ומנורת LED בסדרה. קצה אחד עובר ל- GPIOpin והשני לקרקע, מוודא שהרגל הקצרה של ה- LED מחוברת לאדמה.

אם העיצובים עובדים אתה יכול להכין עבור זה PCB. במחשב הלוח שילבנו את המשדר והמקלט בלוח אחד, כך שנוכל בסופו של דבר לשלוח נתונים לשני כיוונים. אתה יכול גם לראות את סכמות ה- PCB בתמונות עבור המקלט והמשדר.

שלב 3: בדיקת העיצוב

השתמש באוסילוסקופ כדי לבדוק את העיצוב מכיוון שאור הסביבה וההבדל בדיודות צילום יכולים לתת תוצאות שונות באות הפלט.

חבר את המשדר שלך לארדואינו וצור גל מרובע בתדר הרצוי. שים את נורית המשדר קרוב לדיודת הצילום.

חבר בדיקה אחת למסוף החיובי של ה- opamp שלך, אחר לפלט של ה- opamp שלך. אם אות הפלט שלך חלש מדי יש לשנות את נגדי המשוב השליליים (1k2 אוהם, 220 אוהם). יש לך 2 אפשרויות, הגדל את הנגד של 1k2 אוהם או הקטן את הנגד של 220 אוהם. אם התפוקה גבוהה מדי, בצע את ההפך.

אם הכל נראה תקין, המשך לשלב הבא.

שלב 4: קבלת כל התוכנות הדרושות

בתמונה ניתן לראות את שלבי הקידוד השונים ליישום LiFi. כדי לפענח, אותם צעדים צריכים להתבצע הפוך.

לפרויקט זה דרושות כמה ספריות, הן נכללות בקבצים הנתונים והנה הקישורים למאגר github:

-ריד-סולומון:

-מקודד סיוע:

כדי לגרום לקבצים לעשות מה שאנחנו רוצים, ביצענו בהם כמה התאמות ולכן יש צורך להשתמש בגרסת הספריות שלנו, הכלולה בקבצים.

לאחר המקודד המתפתל, יש צורך בשלב קידוד אחרון, הקידוד של מנצ'סטר. הנתונים מהמקודד המתפתל נשלחים למאגר פיפו. מאגר זה נקרא בחלק ה- PL של zedboard, הפרויקט נכלל בקובץ 'LIFI.7z'. עם הפרויקט אתה יכול לבנות זרם ביט משלך עבור ה- zedboard או שאתה יכול פשוט להשתמש בזרם הסיביות שסיפקנו. כדי להשתמש בזרם ביט זה עליך להתקין תחילה את Xillinux 2.0 על לוח ה zedboard. ההסבר כיצד לעשות זאת ניתן באתר Xillybus.

שלב 5: הפוך את קובצי ההפעלה

יש לבצע שתי הפעלות נפרדות, אחת למשדר ואחת למקלט. לשם כך, יש לבצע את הפקודות הבאות בלוח ה- zedboard:

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

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

שלב 6: בדיקת הכל

חבר את המשדר לפין JD1_P והמקלט לסיכה JD1_N בלוח ה zedboard. הקפד לשנות את קובץ האילוץ אם ברצונך לשנות את הסיכות הסטנדרטיות.

כדי לבדוק אם הכל עובד, פתח 2 חלונות מסוף בחלק PS. במסוף אחד בצע את החלק המקבל תחילה. לאחר מכן, בצע את חלק המשדר בחלון המסוף השני.

אם הכל הולך כמו שצריך, התוצאה צריכה להיות זהה לתמונה למעלה.