दृश्य प्रकाश संचार रिसीवर


9

मैं एक छात्र हूं और मुझे एक दृश्य प्रकाश संचार परियोजना डिजाइन करनी है। आवश्यकताओं को रिसीवर और ट्रांसमीटर, 20 केबीपीएस / एस डेटा दर के बीच 20 सेमी की दूरी है और इसे पहले से ही हल्के वातावरण में काम करना चाहिए। मैंने एक योजनाबद्ध बनाया है और इसे एक ब्रेड बोर्ड पर स्थापित किया है। ढांच के रूप में

यह काम करता है और मैं शायद अपनी आवश्यकताओं को पूरा कर सकता हूं, लेकिन मुश्किल से। मैं 20kHz वर्ग तरंग के साथ अपने लीड को चला रहा हूं और आप चित्र में परिणाम देख सकते हैं। ऊपरी ऑसिलगोग्राम 1V प्रति डिवीजन और 50us प्रति डिवीजन (20 किलोहर्ट्ज़) हैं और जब मैं रिसीवर की ओर ले जाता हूं तो मुझे लिया जाता है। निचले हिस्से में 0.3V प्रति डिवीजन और 20 ms प्रति डिविज़न (50 हर्ट्ज) होते हैं और ले जाया जाता है जब लेड को बंद कर दिया जाता है ताकि आप कमरे में बिजली के हस्तक्षेप को देख सकें।

तो मेरे सवाल हैं:

  1. मैं 50Hz हस्तक्षेप को बेहतर कैसे फ़िल्टर कर सकता हूं? यह बहुत अधिक नहीं दिख रहा है जब मैं सीसा के साथ संचारित करता हूं, लेकिन उनके बिना मेरे पास बहुत शोर है।
  2. क्या मुझे अपने फिल्टर के लिए बड़े कैप और छोटे रेसिस्टर्स का चयन करना चाहिए या अन्य तरीके से? और एक अच्छा फ़िल्टरिंग आवृत्ति क्या होनी चाहिए? अभी के लिए मैंने केवल उपलब्ध घटक मूल्यों के साथ खेला और 50 हर्ट्ज से ऊपर की आवृत्ति को अच्छी तरह से चुना।
  3. यदि आपके पास कोई डिज़ाइन सलाह है तो मैं बहुत आभारी रहूंगा। मैं इलेक्ट्रॉनिक्स में एक शुरुआत कर रहा हूँ तो शायद कुछ खामियां हैं।

इस पर वेब पर उच्च आर पुलअप के साथ REVERSE BIAS मोड में ऑपरेटिंग इनपुट डायोड पर विचार करें।
रसेल मैकमोहन

अच्छी तरह से पूछा, @ elq255। उपयोगी उत्तर के लिए अनुमति देने के लिए बहुत सारी जानकारी।
स्कॉट सेडमन

यदि ऐसा कोई मौका है कि इस सर्किट का उपयोग सीएफएल प्रकाश व्यवस्था के तहत किया जाएगा, तो सुनिश्चित करें कि आप उन परिस्थितियों में भी परीक्षण करेंगे। मेरा मानना ​​है कि उन बल्बों के साथ उपयोग की जाने वाली आवृत्तियां आपके मॉड्यूलेशन दर या उच्चतर के करीब हो सकती हैं।
टुट

जवाबों:


3

आपको सही मूल विचार मिला है, लेकिन मैं कुछ चीजें बदलूंगा। हां, आप प्राप्त संकेत को उच्च पास फ़िल्टर करना चाहते हैं, लेकिन मुझे कैपेसिटिव को सीधे डिटेक्टर को युग्मित करना पसंद नहीं है।

पहला चरण कच्चे डिटेक्टर को बेहतर तरीके से संभालने और कम प्रतिबाधा वोल्टेज सिग्नल प्रदान करने के बारे में होना चाहिए। यहां थोड़ा लाभ उपयोगी होगा, लेकिन यह पहली अवस्था का मुख्य बिंदु नहीं है।

मूल रूप से एक फोटोडियोड को चलाने के दो तरीके हैं, रिसाव मोड में और सौर सेल मोड में।

रिसाव मोड में, डायोड रिवर्स बायस्ड है, और लीकेज करंट प्रकाश के लिए आनुपातिक है। यह लीकेज करंट काफी छोटा होता है, आमतौर पर बस कुछ quiteA। वर्तमान मोटे तौर पर रिवर्स वोल्टेज से स्वतंत्र होगा, इसलिए कोई भी सुविधाजनक "कुछ वोल्ट" पीएफ रिवर्स पूर्वाग्रह आमतौर पर करेगा। फोटोकेल मोड में, आप डायोड को छोटा रखते हैं और इससे पैदा होने वाले करंट को मापते हैं। किसी भी तरह से, पहले चरण का अंत एक ट्रांसपेडेंस एम्पी (करंट, वोल्टेज आउट) होने से होता है।

उसके बाद आप एसी जोड़ी (हाई पास फिल्टर) चाहते हैं और संभवतः दो चरणों में सिग्नल प्राप्त कर सकते हैं। चरणों के बीच उच्च पास फ़िल्टरिंग 50 हर्ट्ज शोर खो देगा, और वांछित संकेत के साथ इनपुट ऑफसेट वोल्टेज को प्राप्त करने से रोक देगा।

आप 20 kbit / s चाहते हैं, इसलिए लगभग 100 kHz तक की आवृत्ति सामग्री। ऑप्स के लाभ-बैंडविड्थ को ध्यान में रखें और किसी भी एक चरण में बहुत अधिक लाभ प्राप्त करने की कोशिश न करें। उदाहरण के लिए, 10 मेगाहर्ट्ज गेन-बैंडविड्थ (खोजने में आसान) के साथ, चलो 5x को ठीक से काम करने के लिए फीडबैक के लिए कहते हैं, इसका मतलब है कि अधिकतम 20x का मतलब है यदि आप अपनी ब्याज की उच्चतम आवृत्ति को 100 kHz मानते हैं। दो 20x का लाभ चरण आपको कुल मिलाकर 400x देता है, जो कि पहले चरण के कुछ लाभ के बाद भी संभव है।

इस काम को अच्छी तरह से करने में आपकी एन्कोडिंग योजना भी महत्वपूर्ण होगी। आप एन्कोडिंग का उपयोग करना चाहते हैं जो सभी सामग्री की गारंटी देता है कुछ न्यूनतम आवृत्ति से ऊपर है। यह आपको कम आवृत्तियों को खत्म करने के लिए आक्रामक रूप से उच्च पास फिल्टर की अनुमति देता है, विशेष रूप से 50 हर्ट्ज प्रकाश झिलमिलाहट और कम से कम इसके पहले कुछ हारमोन्स। आप मैनचेस्टर कोड, या 1/3 2/3 शुल्क चक्र आदि जैसे कुछ का उपयोग कर सकते हैं, हो सकता है कि 5 kHz रोलऑफ़, 500 हर्ट्ज (प्रकाश झिलमिलाहट के 10 वें हार्मोनिक तक) के लिए उच्च पोल फ़िल्टरिंग के तीन ध्रुवों को 1000 के साथ देखा जाएगा। यह अभी भी अच्छी तरह से एक 20-40 kHz दालों को पारित करेगा।

उसके बाद, आप डिजिटल पल्स सिग्नल को डिजिटल पल्स ट्रेन में बदलने के लिए डेटा स्लाइसिंग की सामान्य तकनीक लागू करते हैं, फिर वहां से डिजिटल रूप से डिकोड करते हैं।


मुझे मैनचेस्टर एन्कोडिंग का आपका विचार पसंद है ... आपके बिंदुओं के अलावा, यह एसी युग्मन के लिए बेहतर है क्योंकि यह डीसी संतुलित है।
टुट

2

मैं प्राप्त आंकड़ों को फ़िल्टर करने के लिए अत्यधिक उच्च-पास पर विचार करूंगा ताकि 50 हर्ट्ज पीछे रह जाए। मैं एक फिल्टर की तरह कुछ सोच रहा हूँ जो इस तरह से डेटा को अलग करता है: -

यहां छवि विवरण दर्ज करें

अगला, एक कम और ऊपरी सीमा तुलनित्र सर्किट बनाएं और सकारात्मक संक्रमण पर विज्ञापन प्रकार फ्लिप फ्लॉप को ट्रिगर करें और नकारात्मक संक्रमण पर डी प्रकार रीसेट करें। परिणाम आपका डेटा पुनर्प्राप्त है।


सलाह के लिए धन्यवाद। मुझे वे हिस्से मिले जिनकी मुझे ज़रूरत थी और सप्ताह में बाद में योजनाबद्ध तरीके से स्थापित करने का प्रयास करेंगे।
elq255

सिर्फ मौजूदा तुलनित्र की सीमा को आसान नहीं बढ़ा रहा है (हालांकि संभवतः बुलेटप्रूफ के रूप में नहीं)?
स्कॉट सेडमन

@ScottSeidman आपको सकारात्मक लाल नाड़ी और नकारात्मक लाल नाड़ी किनारों पर ट्रिगर करने की आवश्यकता है। आप सभ्य हिस्टैरिसीस के साथ एक तुलनित्र का उपयोग कर सकते हैं जो ऐसा ही करता है, लेकिन मेरा पहली बार इस विचार का उपयोग विज्ञापन प्रकार की कोशिश कर रहा है।
एंडी उर्फ

1

मैं इस प्रश्न का उत्तर देने के लिए सबसे योग्य नहीं हूं, मुझे यकीन है कि अन्य लोग बेहतर जानकारी के साथ बाद में आएंगे। पहले दो सवाल। तुम्हें यकीन है कि कमरे के प्रकाश सही है कि 50Hz से सभी है? क्या आपने लाइट सेंसर को कवर करने की कोशिश की है और सुनिश्चित करें कि यह अभी भी वहीं है? बस इस तरह उत्सुक चीजें आपकी आपूर्ति से आ सकती हैं, या आपके दायरे की जांच को सही ढंग से नहीं कर रही हैं।

यह मानते हुए कि यह सब आपके सेंसर से है, इसमें 50Hz notch फिल्टर जोड़ने के बारे में क्या है?

दूसरा विचार यह है कि आप शायद अपने परिवेश स्रोत के रूप में गरमागरम प्रकाश बल्बों का उपयोग करके घर पर हैं? जब आप प्रस्तुत करने के लिए स्कूल जाते हैं, तो आपके पास शायद फ़्लोरेसेंट लाइटें होंगी, जो कम से कम यूएस में 60 हर्ट्ज की आवृत्ति से दोगुनी होती हैं यदि मुझे सही याद है।


मुझे याद नहीं है कि यह सच है या नहीं, लेकिन मुझे आश्चर्य है कि ... क्या फ्लोरोसेंट लाइटिंग में हार्मोनिक्स हैं जो मौलिक आवृत्ति से ऊपर जाते हैं?
सोलोमन स्लो

सभी लाइटों को बंद करने के साथ योजनाबद्ध की जांच करने के बारे में नहीं सोचा। मैं इसे जरूर आजमाऊंगा। यदि यह बिजली की आपूर्ति से होगा तो इनपुट पर एक बड़ी टोपी समस्या को हल करेगी? हाँ, आप बिजली के बारे में सही हैं, मैं इसे ध्यान में रखूँगा और अलग-अलग बिजली में भी योजनाबद्ध परीक्षण करूँगा। धन्यवाद!
elq255

1

यदि आप कमरे की रोशनी से हस्तक्षेप कर रहे हैं, तो मैं आपके संचार के लिए एक रंगीन प्रकाश का उपयोग करने का सुझाव देता हूं, और या तो मुख्य रूप से उस रंग या जेल फ़िल्टर के लिए संवेदनशील फोटोडायोड जो केवल उस रंग को साफ करने के लिए गुजरता है।

इसके अलावा, ऊपर बनाम नीचे की ऊंचाई पर एक नज़र डालें। शीर्ष बहुत बड़ा है, इसलिए आप चीजों को साफ करने के लिए अपने आउटपुट तुलनित्र के नकारात्मक पक्ष पर वोल्टेज डिवीजन के साथ गड़बड़ कर सकते हैं। मैं ठीक से नहीं देख पा रहा हूँ कि VCC क्या है, लेकिन 2 kOhm - 5 kOhm (या यहां तक ​​कि 2-4 10K के समानांतर में 100 ओम अवरोधक को बदलने की कोशिश करें, यदि आपके पास सही रेंज में अन्य प्रतिरोधक नहीं हैं), और देखें अगर वह मदद करता है। वास्तव में, आप उस अवरोधक को 5K ट्रिम्पोट जैसी किसी चीज़ से बदलने पर विचार कर सकते हैं, और इसे तब तक चालू कर सकते हैं जब तक आप अपने संचार के माध्यम से अच्छा पास नहीं प्राप्त कर लेते हैं और कमरे की हल्की कलाकृतियों में से कोई भी नहीं है।


0

आप कुछ जानकारी यहाँ से प्राप्त कर सकते हैं: www.openvlc.org
और यह पेपर आपकी मदद कर सकता है: "एंबेडेड विजिबल लाइट नेटवर्किंग के लिए एक ओपन-सोर्स रिसर्च प्लेटफॉर्म"

हमारी साइट का प्रयोग करके, आप स्वीकार करते हैं कि आपने हमारी Cookie Policy और निजता नीति को पढ़ और समझा लिया है।
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.