Estéreo a LED de alta velocidad para transferencia de datos

Ya existe una solución para convertir audio estéreo en una señal óptica digital y, de nuevo, se utiliza ampliamente y está disponible: TOSLINK . Básicamente es una conversión simple de la señal eléctrica S / PDIF a un formato óptico. Hay muchos chips comerciales que se pueden convertir directamente entre audio analógico y S / PDIF (en ambas direcciones).

La única diferencia es que TOSLINK normalmente utiliza fibra de plástico barata para acoplar la luz entre el transmisor y el receptor, y usted quiere hacer una transmisión de "espacio libre". Por lo tanto, tendrá que concentrarse en la parte óptica del enlace, que trata con niveles de señal altamente variables y una gran cantidad de interferencia potencial.

Los LED blancos basados en fósforo tienden a tener una respuesta de frecuencia pobre, principalmente debido a la lenta descomposición del brillo del fósforo, aunque si lees las hojas de datos con la suficiente atención, puedes encontrar algunas con fósforos rápidos.

Pero podría usar los LED más lentos si su receptor incluye un filtro óptico que pasa la luz azul directamente desde el LED e ignora la luz amarilla del fósforo. Esta podría ser una buena idea en términos de rechazar la interferencia de todos modos.

Enfoque paso a paso

1. Obtenga un ADC en serie hablando con un DAC en serie para que pueda introducir analógico en el ADC y ver cómo sale del DAC. Esto no es tan fácil como parece porque tendrá que proporcionar al ADC y al DAC una señal de "inicio de conversión" o algo que pueda sincronizar los dos dispositivos. Recuerde que esto también debe transmitirse a través del enlace óptico ( vea el final de esta respuesta para una posible solución de conjunto de chips alternativo)
2. Duplique esto para estéreo O mejor aún, use un ADC y DAC de dos canales e intercale / multiplexe las señales de izquierda y derecha
3. Agregue un aleatorizador a la salida serial del ADC y agregue un desencriptador a la entrada serial del DAC (esto resuelve el problema del acoplamiento de CA a una señal que puede no cambiar por un largo período de tiempo y créanme, aunque usted dijo que lo ignore , lo encontrará necesario tan pronto como intente acoplarlo a través de transformadores o con dispositivos ópticos).
4. Utilice un transformador de acoplamiento de alta velocidad como la primera prueba para ver si funciona cuando se rompe el enlace de cc: hágalo funcionar / depúrelo, etc.
5. Ahora inserte los dispositivos ópticos y realice la depuración: probablemente deba dedicar un poco de esfuerzo a optimizar el receptor óptico, lo que probablemente requiera un amplificador de transconductancia e incluso un circuito limitador para que funcione en ángulos no óptimos y distancias variables.

Buena suerte, pero si estuviera haciendo esto, consideraría este conjunto de chips: -

Esto realiza el arduo trabajo de tomar varias entradas (diez) y combinarlas en un solo par de cables que pueden enviarse a una distancia considerable sobre el cobre y luego deserializarse en diez salidas. Obviamente, el ADC se conecta en el 9205 y el DAC en el 9206. Dos ADC con salidas en serie toman dos canales y puede usar los otros 8 canales para la sincronización.

Uso esto exactamente en la misma aplicación, combinando los ADC y enviando los datos por radio o fibra. Muchas veces he usado esto con un láser para un fotodiodo. No necesita codificar si usa esto porque los dispositivos MAXIM insertan bits en el flujo de alta velocidad que mantiene el intercambio de datos.

El mismo conjunto de chips disponible de TI pero no los mismos números SN65LV1023 y SN65LV1224 de la memoria, pero no me cites.

Reloj (555) + ADC + UART. También hay ICs de controladores LED por ahí, muchas personas solo usarían un transistor.

O use two arduinos .