LiFi -kommunikation: 6 trin

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:29

I denne instruktive vil du lære at implementere LiFi -kommunikation (sender og modtager) på software- og hardware -niveau.

Trin 1: Saml komponenter

Ting du skal bruge:

-Arduino og Zedboard

-oscilloskop

-Modstande: 8k ohm, 1k2 ohm, 1k ohm, 220 ohm og 27 ohm.

-opamp, kondensator, zenerdiode, fotodiode, lysdioder og brødbord.

Trin 2: Opbygning af designet

På billedet er skematisk for modtageren angivet.

Tilslut først anoden (negativ terminal) af fotodioden til 3,3V (Vcc), katoden (positiv terminal) til jord gennem en 8k2 ohm modstand. Tilslut også katoden til den positive terminal på din opamp, som vil blive brugt til at forstærke signalet. Vi bruger negativ feedback, så tilslut 2 modstande til opampens negative terminal, 1 (1k2 ohm) går til opampens output, den anden (220 ohm) går til jorden. For at beskytte din GPIO -pin skal du tilslutte en omvendt forudindstillet zener -diode på 3,3V i serie med en 1k2 ohm modstand til jorden. Outputtet fra opampen skal tilsluttes en GPIO -pin.

Senderen består bare af en 27 ohm modstand og en LED i serie. Den ene ende går til en GPIOpin og den anden til jorden, og sørger for at LED'ens korte ben er forbundet til jorden.

Hvis designene fungerer, kan du lave et printkort til det. På printkortet kombinerede vi sender og modtager på et kort, så vi til sidst kan sende data i to retninger. Du kan også se PCB -skemaerne på billederne til modtageren og senderen.

Trin 3: Test af designet

Brug et oscilloskop til at kontrollere designet, fordi omgivende lys og forskellen i fotodioder kan give forskellige resultater i udgangssignal.

Tilslut din sender til en arduino og generer en firkantbølge med den ønskede frekvens. Sæt senderens LED tæt på fotodioden.

Tilslut en sonde til den positive terminal på din opamp, en anden til output fra din opamp. Hvis dit udgangssignal er for svagt, skal de negative feedbackmodstande (1k2 ohm, 220 ohm) ændres. Du har 2 valgmuligheder: Forøg 1k2 ohm modstanden eller reducer 220 ohm modstanden. Hvis output er for højt, gør det modsatte.

Hvis alt ser ok ud, skal du fortsætte til næste trin.

Trin 4: Hent al den nødvendige software

På billedet kan de forskellige kodningstrin ses for at implementere LiFi. For at afkode skal de samme trin udføres omvendt.

Til dette projekt er der brug for nogle biblioteker, de er inkluderet i de givne filer, og her er linkene til github -depotet:

-Reed-Solomon:

-Konvolutionel encoder:

For at få filerne til at gøre, hvad vi vil, lavede vi nogle justeringer i dem, så det er nødvendigt at bruge vores version af bibliotekerne, der er inkluderet i filerne.

Efter den konvolutive encoder er et sidste kodningstrin nødvendigt, manchester -kodningen. Dataene fra den konvolutive encoder sendes til en fifo -buffer. Denne buffer læses i PL -delen af zedboard, projektet er inkluderet i filen 'LIFI.7z'. Med projektet kan du bygge din egen bitstream til zedboardet, eller du kan bare bruge den bitstream, vi leverede. For at bruge denne bitstream skal du først installere Xillinux 2.0 på zedboard. Forklaringen på, hvordan man gør dette, findes på Xillybus -webstedet.

Trin 5: Lav eksekverbare filer

To separate eksekverbare filer skal laves, en til senderen og en til modtageren. For at gøre dette skal følgende kommandoer udføres på zedboard:

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

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

Trin 6: Test alt

Tilslut senderen til JD1_P -stiften og modtageren til JD1_N -stiften på zedboardet. Sørg for at ændre begrænsningsfilen, hvis du ønsker at ændre standardnålene.

For at teste, om alt fungerer, skal du åbne 2 terminalvinduer i PS -delen. I den ene terminal udføres den modtagende del først. Derefter udføres transmitterdelen i det andet terminalvindue.

Hvis alt går som det skal, skal resultatet være det samme som på billedet ovenfor.