Índice:
- Etapa 1: reunir componentes
- Etapa 2: Construindo o Design
- Etapa 3: Testar o Design
- Etapa 4: obtendo todo o software necessário
- Etapa 5: faça os executáveis
- Etapa 6: testando tudo
Vídeo: Comunicação LiFi: 6 etapas
2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:38
Neste instrutível, você aprenderá como implementar a comunicação LiFi (transmissor e receptor) em um nível de software e hardware.
Etapa 1: reunir componentes
Coisas que você vai precisar:
-Arduino e Zedboard
-osciloscópio
-Resistores: 8k ohm, 1k2 ohm, 1k ohm, 220 ohm e 27 ohm.
-opamp, capacitor, zenerdiode, fotodiodo, LEDs e breadbord.
Etapa 2: Construindo o Design
Na imagem, o esquema para o receptor é dado.
Primeiro, conecte o ânodo (terminal negativo) do fotodiodo a 3,3 V (Vcc), o cátodo (terminal positivo) ao aterramento por meio de um resistor de 8k2 ohm. Também conecte o cátodo ao terminal positivo do seu OP, que será usado para amplificar o sinal. Estamos usando feedback negativo, então conecte 2 resistores ao terminal negativo do opamp, 1 (1k2 ohm) vai para a saída do opamp, o outro (220 ohm) vai para o aterramento. Para proteger seu pino GPIO, conecte um diodo zener de polarização reversa de 3,3 V em série com um resistor de 1k2 ohm ao aterramento. A saída do opamp precisa ser conectada a um pino GPIO.
O transmissor consiste apenas em um resistor de 27 ohms e um LED em série. Uma extremidade vai para um GPIOpin e a outra para o aterramento, certificando-se de que a perna curta do LED esteja conectada ao aterramento.
Se os projetos estiverem funcionando, você pode fazer um PCB para ele. No PCB, combinamos o transmissor e o receptor em uma placa, para que possamos enviar dados em duas direções. Você também pode ver os esquemas do PCB nas imagens do receptor e do transmissor.
Etapa 3: Testar o Design
Use um osciloscópio para verificar o projeto porque a luz ambiente e a diferença nos diodos fotográficos podem fornecer resultados diferentes no sinal de saída.
Conecte seu transmissor a um arduino e gere uma onda quadrada com a frequência desejada. Coloque o LED do transmissor próximo ao foto diodo.
Conecte uma sonda ao terminal positivo do seu opamp, outra para a saída do seu opamp. Se o seu sinal de saída for muito fraco, os resistores de feedback negativo (1k2 ohm, 220 ohm) precisam ser trocados. Você tem 2 opções, aumentar o resistor de 1k2 ohm ou diminuir o resistor de 220 ohm. Se a saída for muito alta, faça o oposto.
Se tudo estiver certo, prossiga para a próxima etapa.
Etapa 4: obtendo todo o software necessário
Na imagem, as diferentes etapas de codificação podem ser vistas para implementar o LiFi. Para decodificar, as mesmas etapas precisam ser executadas ao contrário.
Para este projeto, algumas bibliotecas são necessárias, elas estão incluídas nos arquivos fornecidos e aqui estão os links para o repositório github:
-Reed-Solomon:
- Codificador convencional:
Para que os arquivos façam o que queremos, fizemos alguns ajustes neles para que seja necessário usar a nossa versão das bibliotecas, incluída nos arquivos.
Após o codificador convolucional, uma última etapa de codificação é necessária, a codificação manchester. Os dados do codificador convolucional são enviados para um buffer fifo. Este buffer é lido na parte PL do zedboard, o projeto é incluído no arquivo 'LIFI.7z'. Com o projeto, você pode construir seu próprio fluxo de bits para o zedboard ou pode apenas usar o fluxo de bits que fornecemos. Para usar este fluxo de bits, você deve primeiro instalar o Xillinux 2.0 no zedboard. A explicação de como fazer isso é fornecida no site da Xillybus.
Etapa 5: faça os executáveis
Dois executáveis separados precisam ser feitos, um para o transmissor e outro para o receptor. Para fazer isso, os seguintes comandos precisam ser executados no zedboard:
- Transmissor: g ++ ReedSolomon.cpp Interleaver.cpp viterbi.cpp Transmission.cpp -o Transmissor
- Receptor: g ++ ReedSolomon.cpp Interleaver.cpp viterbi.cpp Receiver.cpp -o Receptor
Etapa 6: testando tudo
Conecte o transmissor ao pino JD1_P e o receptor ao pino JD1_N no zedboard. Certifique-se de alterar o arquivo de restrição se desejar alterar os pinos padrão.
Para testar se tudo funciona, abra 2 janelas de terminal na parte PS. Em um terminal, execute primeiro a parte receptora. Depois disso, execute a parte do transmissor na segunda janela do terminal.
Se tudo correr como deveria, o resultado deve ser o mesmo da imagem acima.
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