Sistema de comunicaciones de altas prestaciones por luz visible basado en LEDs: implementación hardware

Abstract

Se ha implementado un sistema físico de transmisión de datos por LEDs basado en luz visible. El sistema está divido a grandes rasgos en un emisor que utilizaremos para enviar la información que queremos transmitir y un receptor que se encargará de recoger esa información y tratarla de manera que podamos usarla lo más adecuadamente a nuestras necesidades. También resaltar que el sistema tiene dos configuraciones para transmitir señales digitales y analógicas. El emisor está divido en tres subcircuitos que se encargarán de manipular la señal electrónica procedente del ordenador. Se han diseñado un sistema de acondicionamiento de la señal, un modulador para conseguir una señal digital para la conmutación posterior de los LEDs y un circuito de potencia o driver para el control de la intensidad y la temperatura a la que están sometidos los LEDs. Por otro lado tenemos el sistema de recepción divido en varias etapas. Se ha utilizado un sistema de fotodetectores para la captación de la potencia óptica de la señal procedente los LEDs, con un inversor de intensidad a tensión para que la señal pueda ser utilizada en nuestro demodulador. A continuación se tienen tres montajes para poder tratar la señal y convertirla en una señal cuadrada y amplificada. Tendremos una etapa demoduladora para obtener nuestra señal original y una etapa amplificadora para el audio o una etapa para el texto que nos convertirá la señal en otra señal cuadrada digital para su uso en el equipo.

The aim of this is to explain the hardware implementation for a system of high performance communications based on visible light LEDs. The system is divided in an emitter which is used to send the signal with information, text or audio that we want to transmit. A receiver is the responsible for trapping this signal. We can use in an appropriate way and for our needs, without losing of the information. The system also has two configuration to transmit digital signals (text from a CPU) or analogic signals (audio). The emitter is divided into three sub-circuits which are responsible for handling the electronic signal from a computer. It has been designed a system for conditioning the signal, a modulator for getting a digital signal for further switching of the LEDs and a driver for controlling the intensity and temperature at which LEDs are submitted. On the other hand we have the receiving system divided into several stages. System of photodetectors is used for catching the optical power of the signal from the LEDs, a voltage-intensity inverter to transform a voltage signal. A multi-stage treat to process and amplify the signal for using by demodulator. We have a demodulator stage to obtain the original signal with the information. The ending stage is divided in two sub-circuits, a signal converter stage for the text, and an amplification stage for the audio.