Pakikipag-usap sa LiFi: 6 na Hakbang

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:14

Sa itinuturo na ito malalaman mo kung paano ipatupad ang komunikasyon ng LiFi (transmitter at receiver) sa antas ng software at hardware.

Hakbang 1: Ipunin ang Mga Bahagi

Mga bagay na kakailanganin mo:

-Arduino at Zedboard

-oscilloscope

-Resistors: 8k ohm, 1k2 ohm, 1k ohm, 220 ohm at 27 ohm.

-opamp, capacitor, zenerdiode, photodiode, LEDs at breadbord.

Hakbang 2: Pagbuo ng Disenyo

Sa imahe, ang eskematiko para sa tatanggap ay ibinibigay.

Una, ikonekta ang anode (negatibong terminal) ng photodiode sa 3.3V (Vcc), ang cathode (positibong terminal) sa lupa sa pamamagitan ng isang resistor na 8k2 ohm. Ikonekta din ang cathode sa positibong terminal ng iyong opamp, na gagamitin upang palakasin ang signal. Gumagamit kami ng negatibong puna kaya kumonekta sa 2 resistors sa negatibong terminal ng opamp, 1 (1k2 ohm) ay papunta sa output ng opamp, ang iba pang (220 ohm) ay pupunta sa lupa. Upang maprotektahan ang iyong GPIO pin, ikonekta ang isang nabaligtad na bias ng zener diode na 3.3V sa serye na may 1k2 ohm risistor sa lupa. Ang output ng opamp ay kailangang konektado sa isang GPIO pin.

Ang transmitter ay binubuo lamang ng isang 27 ohm risistor at isang serye ng LED. Ang isang dulo ay napupunta sa isang GPIOpin at ang isa sa lupa, tinitiyak na ang maikling binti ng LED ay konektado sa lupa.

Kung gumagana ang mga disenyo maaari kang gumawa ng isang PCB para dito. Sa PCB pinagsama namin ang transmitter at receiver sa isang board, kaya maaari kaming magpadala ng kalaunan sa dalawang direksyon. Maaari mo ring makita ang mga iskema ng PCB sa mga imahe para sa receiver at transmitter.

Hakbang 3: Pagsubok sa Disenyo

Gumamit ng isang oscilloscope upang suriin ang disenyo dahil ang ilaw sa paligid at ang pagkakaiba sa mga diode ng larawan ay maaaring magbigay ng iba't ibang mga resulta sa output signal.

Ikonekta ang iyong transmitter sa isang arduino at bumuo ng isang square wave na may nais na dalas. Ilagay ang transmitter LED malapit sa diode ng larawan.

Ikonekta ang isang pagsisiyasat sa positibong terminal ng iyong opamp, isa pa sa output ng iyong opamp. Kung ang iyong output signal ay masyadong mahina ang mga negatibong resistors ng feedback (1k2 ohm, 220 ohm) ay kailangang baguhin. Mayroon kang 2 mga pagpipilian, dagdagan ang 1k2 ohm risistor o bawasan ang 220 ohm risistor. Kung ang output ay masyadong mataas, gawin ang kabaligtaran.

Kung mukhang ok ang lahat, magpatuloy sa susunod na hakbang.

Hakbang 4: Pagkuha ng Lahat ng Kinakailanganang Software

Sa imahe ang iba't ibang mga hakbang sa pag-encode ay maaaring makita upang ipatupad ang LiFi. Upang ma-decode, ang parehong mga hakbang na kailangan upang i-pagpapatupad nang pabaliktad.

Para sa proyektong ito ang ilang mga silid-aklatan ay kinakailangan, kasama ang mga ito sa ibinigay na mga file at narito ang mga link sa github repository:

-Reed-Solomon:

-Convolutional encoder:

Upang makuha ang mga file kung ano ang gusto namin, gumawa kami ng ilang mga pagsasaayos sa mga ito kaya kinakailangan na gamitin ang aming bersyon ng mga aklatan, kasama sa mga file.

Matapos ang convolutional encoder, kailangan ng huling hakbang sa pag-encode, ang encoding ng manchester. Ang data mula sa convolutional encoder ay ipinapadala sa isang fifo buffer. Ang buffer na ito ay nabasa sa bahagi ng PL ng zedboard, ang proyekto ay kasama sa file na 'LIFI.7z'. Gamit ang proyekto maaari kang bumuo ng iyong sariling bitstream para sa zedboard o maaari mo lamang gamitin ang bitstream na ibinigay namin. Upang magamit ang bitstream na ito kailangan mo munang i-install ang Xillinux 2.0 sa zedboard. Ang paliwanag kung paano ito gawin ay ibinibigay sa website ng Xillybus.

Hakbang 5: Gawin ang Executable

Dalawang magkakahiwalay na naisasagawa ang kailangang gawin, isa para sa transmiter at isa para sa tatanggap. Upang magawa ito, ang mga sumusunod na utos ay kailangang ipatupad sa zedboard:

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

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

Hakbang 6: Pagsubok sa Lahat

Ikonekta ang transmitter sa pin ng JD1_P at ang tatanggap sa pin na JD1_N sa zedboard. Siguraduhing baguhin ang hadlang ng file kung nais mong baguhin ang karaniwang mga pin.

Upang masubukan kung gumagana ang lahat, buksan ang 2 terminal windows sa bahagi ng PS. Sa isang terminal ipatupad muna ang pagtanggap ng bahagi. Pagkatapos nito, ipatupad ang bahagi ng transmiter sa pangalawang window ng terminal.

Kung ang lahat ay napupunta sa nararapat, ang resulta ay dapat na kapareho ng sa imahe sa itaas.