使用Arduino和太阳能电池板制作Li-Fi音频播放器

风筝

通过使用Li-Fi或光保真通信，了解如何通过Arduino微控制器播放音频。

在本文中，我们制作一个简单的Li-Fi系统，可以将音频从Arduino发送到AUX扬声器。您可以使用此设置使用光无线传输音频文件，而无需使用传统的蓝牙或Wi-Fi技术。

什么是Li-Fi？

Li-Fi（Light Fidelity）或光保真技术是一种使用LED光传输数据的无线数据传输技术。这是IT中一个相对较新的概念。它旨在用来自光源的射频信号取代射频信号。尽管该技术仍处于开发阶段，但它可能有可能引入大幅改进的无线服务。

Li-Fi与Wi-Fi

Wi-Fi是由澳大利亚电台天文学家John O'Sullivan于1992年发明的。他试图更多地了解当时从黑洞传来的信号。这个实验最终失败了，但这个“失败”事实上已经彻底改变了我们所有人的数据传输。

Li-Fi是可见光通信的一种形式。

相比Wi-Fi，Li-Fi的优势

在Li-Fi方面，有一些优势需要考虑。

我们都知道光是最快的传输媒介，使得Li-Fi在数据传输方面比传统的Wi-Fi快得多。此外，因为它只需要LED识别和传输数据，它可能比Wi-Fi便宜。对于更安全敏感的数据，Li-Fi可以被视为比Wi-Fi更安全，因为光传输可以限制在更小的区域。 Li-Fi使用普通的LED灯来提供数据传输，声称速度高达每秒224千兆位，这相当于每秒下载大约9个文件大小为3GB的电影。

这些优点中的一些也可被视为缺点。例如，如果目标是覆盖具有数据访问权限的大区域（超出房间），则Wi-Fi可能会更好。实施基础设施以允许Li-Fi大规模取代Wi-Fi可能会变得非常昂贵。来自太阳光和人造光源的光干扰可能会破坏信号。

虽然新技术令人兴奋，但必须权衡利弊。

使用Li-Fi作为音频播放器

在这个Li-Fi设置中，我们将使用Arduino通过SD卡模块读取音频文件，然后将其馈送到PAM8403音频放大器。然后，PAM8403的一个输出通道将连接到几个LED。然后，来自LED的光的频率将能够通过太阳能电池板传输音频。所以让我们开始吧。

所需的硬件

●    Arduino Nano开发板

●    PAM8403

●    太阳能板

●    2个LED

●    MicroSD卡

●    SPI SD卡模块

●    面包板

●    跳线

●    AUX电缆

●    AUX扬声器

●    Arduino IDE

●    TMRpcm库

连接音频播放器接收器

我们在接收侧使用AUX电缆和太阳能板。太阳能板的正极和负极端子将连接到AUX引脚，如下所示。您也可以获得一个AUX连接器母头，并将太阳能板连接到它上面。

太阳能板和AUX电缆之间的连接。

连接音频播放器发射器

接下来，将Arduino连接到SD卡模块和PAM8403，如下所示：

准备音频文件的SD卡

将wav格式的声音复制到microSD卡上。使用Online Wav Converter将mp3歌曲转换为Arduino .wav文件格式。

单击开始转换。使用文件名makerpro.wav将文件保存在microSD卡上，然后将其插入SD卡模块。

1. /*
   
2.    TMRpcm library is needed
   
3. * Audio Out - pin 9
   
4. * Follow the SD Card wiring
   
5. ** MOSI - pin 11
   
6. ** MISO - pin 12
   
7. ** CLK - pin 13
   
8. ** CS - pin 4
   
9. */
   
10. 
    
11. 
    
12. #include "SD.h"
    
13. #define SD_ChipSelectPin 10
    
14. #include "TMRpcm.h"
    
15. #include "SPI.h"
    
16. 
    
17. TMRpcm tmrpcm;
    
18. 
    
19. void setup()
    
20. {
    
21. tmrpcm.speakerPin=9;
    
22. Serial.begin(9600);
    
23. if(!SD.begin(SD_ChipSelectPin))
    
24. {
    
25.   Serial.println("SD fail");
    
26.   return;
    
27. }
    
28. tmrpcm.setVolume(6);
    
29. tmrpcm.play("makerpro.wav");
    
30. }
    
31. 
    
32. void loop() {
    
33.   // put your main code here, to run repeatedly:
    
34. }

复制代码

完成Li-Fi音频播放器

在这里，我们使用Arduino从SD卡播放文件，但您也可以使用任何其他具有AUX输出的音频播放器并将其连接到PAM8403。 您应该能够看到连接到PAM8403的LED在音频文件开始播放时会发生波动，如果没有，则表示该文件没有播放。

将太阳能电池板移到LED附近并听取扬声器。 太阳能电池板真的很敏感。 它可以感知光强度的微小变化并分别输出变化的电压，因此每当LED的强度改变时，电压将根据光的强度而波动。 然后将这些电压馈入扬声器的放大器，放大信号并通过扬声器播放音频。

在本篇文章中，Li-Fi通信工作距离太阳能电池板最远距离为15-20cm，以实现清晰的音频播放。 您可以使用更大的太阳能电池板和更高功率的LED来增加Li-Fi的范围。