Transmisi_n_de_voz_y_audio_por_infrarrojo

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Universidad de Guadalajara
CENTRO UNIVERSITARIO DE CIENCIAS EXACTAS E INGENIERÍAS
Transmisión de voz y audio por infrarrojo
Johana Yaredt Arredondo Garay [218340275] Sofia Alejandra Martinez Ramirez [214130217]
Profesor: Dr. Blas Antonio Castañeda Aguilera
Ingeniería Fotónica | Comunicaciones Opticas II
10 de abril del 2022
Resumen
En este proyecto se muestra paso a paso el proceso de la elaboración de un sistema de comunicación
por medio de luz (láser). Se realizó un circuito emisor y un circuito receptor de luz infrarroja. El emisor
transmite una señal de audio por medio de un láser la cual es captada por el receptor y posteriormente
se amplifica, filtra y por último se reproduce el audio obtenido en un speaker.
1
Índice
I. Objetivo 3
I. General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
II. Específicos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
II. Introducción 3
III.Marco teórico 3
I. Infrarrojo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
IV.Desarrollo 3
I. Materiales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
II. Circuito Emisor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
III. Circuito Receptor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
V. Resultados 5
I. Presentación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
II. Prueba 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
III. Prueba 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
VI.Conclusión 5
Índice de figuras
1. Circuito emisor. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
2. Circuito receptor. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
3. Longitud de onda. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
4. Circuito emisor armado (derecho). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
5. Circuito emisor armado (izquierdo). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
6. Circuito receptor armado. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
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I. Objetivo
I. General
El estudiante implementará un sistema de
comunicación por infrarrojo que transmita voz y
audio, se podrá construir el circuito en forma física
y/o simulado comprobando su confiabilidad.
II. Específicos
Analizar la señal de la entrada y salida del
sistema y su comportamiento con los diferentes
tipos de información (voz y audio).
II. Introducción
En este proyecto se desea realizar una
comunicación entre dos circuitos,a través de un
diodo láser o diodo led, esto con la finalidad de
poder demostrar que la luz transmite información
y que podemos recibirla con un sensor sencillo, la
finalidad de este proyecto es lograr la emisión y
recepción de datos (audio) haciendo uso de filtros
en la recepción del audio para poder limpiar y tener
un mejor audio en la salida.
Figura 1: Circuito emisor.
Figura 2: Circuito receptor.
III. Marco teórico
I. Infrarrojo
Los enlaces infrarrojos se encuentran limitados
por el espacio y los obstáculos. El hecho de que
la longitud de onda de los rayos infrarrojos sea
tan pequeña (850-900 nm), hace que no pueda
propagarse de la misma forma en que lo hacen
las señales de radio.
Figura 3: Longitud de onda.
Es por este motivo que las redes infrarrojas
suelen estar dirigidas a oficinas o plantas de oficinas
de reducido tamaño. Algunas empresas, van un poco
más allá, transmitiendo datos de un edificio a otro
mediante la colocación de antenas en las ventanas
de cada edificio.
Por otro lado, las transmisiones infrarrojas
presentan la ventaja, frente a las de radio, de no
transmitir a frecuencias bajas, donde el espectro
está más limitado, no teniendo que restringir, por
tanto, su ancho de banda a las frecuencias libres.
IV. Desarrollo
I. Materiales
2 LM386 integrados
1 diodo láser
1 LDR (resistencia dependiente de la luz)
1 megáfono
3
1 conector
2 pilas de 9v
2 potenciómetros de 100k
2 condensadores electrolíticos de 10F, 2
condensadores electrolíticos de 470F y 1
condensador electrolítico de 220F.
3 condensadores cerámicos de 100 nf y 1
condensador cerámico de 1 nf
2 resistencias de 10 y 1 resistencia de 220
II. Circuito Emisor
La señal que entra por medio del auxiliar
necesita ser amplificada antes de ser emitida debido
a que al realizar la comunicación punto a punto
mediante un enlace óptico no guiado existirán
perdidas considerables debido al ambiente. Un
transistor es utilizado para controlar el flujo de
corriente eléctrica en la que una pequeña cantidad
de corriente en la base controla una mayor cantidad
de corriente entre el colector y el emisor, se pueden
utilizar para amplificar una señal débil y es por esto
que se utiliza en el circuito emisor.
Se replica en el protoboard el esquema que
vimos anteriormente, excepto que en este caso tiene
algunas ligeras modificaciones como es el caso de
la resistencia pull up, su valor fue de 220 Ωs en
lugar de 100 Ωs, esto no muestra alteraciones en su
funcionamiento. Ası como un transistor diferente,
ya que en el esquemático se usa un tipo NPN
e investigando un poco se concluyo que funciona
mejor con un PNP.
Figura 4: Circuito emisor armado (derecho).
Figura 5: Circuito emisor armado (izquierdo).
III. Circuito Receptor
El circuito de recepción fue modificado para
filtrar y amplificar la señal recibida. Pero en ambos
diseños se utiliza un receptor de infrarrojo y un
amplificador operacional. Se utiliza el amplificador
operacional LM386. Es un pequeño amplificador de
consumo con el cual se puede conseguir una potencia
del orden de unos 700 mW con una alimentación de
9V y cualquier bocina 8OHMS que soporte, como
mínimo, 2 W.
Para el receptor se necesita un detector,
idealmente un dispositivo optoelectrónico. En
nuestro caso debido a la falta de recursos para
lograr conseguir algunos materiales, se utilizo una
fotorresistencia, la cual, varia su resistencia en
función de la intensidad que incida sobre ella. Esta
resistencia por s´ı sola no genera variaciones en el
voltaje que podamos utilizar para recuperar nuestra
información, por lo que es necesario implementar
un divisor de voltaje para obtener una variación
de voltaje en función de la luz incidente. El
potenciómetro nos permite regular la división de
tensión entre los componentes, buscando calibrar el
punto de mejor recepción.
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Figura 6: Circuito receptor armado.
V. Resultados
I. Presentación
https://youtu.be/1b76K9UmI3U/
II. Prueba 1
https://youtube.com/shorts/F0Jcl2T0bls?
feature=share/
III. Prueba 2
https://youtube.com/shorts/_vjloCC365w?
feature=share/
VI. Conclusión
Con esta practica podemos concluir, que el
transmisión envió de manera correcta la señal, así
como también se recibió la señal correctamente,
durate la practica notamos algunas ventajas y
desventajas, como por ejemplo, entre las ventajas
tenemos que es algo que conlleva menos tiempo
de instalación a comparación de otras formas de
transmitir, pero también notamos que una de las
desventajas es la atenuación y el ruido, el cual suele
disminuir un poco, cuando utilizamos nuestro filtro.
La transmisión de audio por señales luminosas
es posible, en este caso, por la modulación de
intensidad del infrarrojo que al incidir en la
resistencia fotovariable genera una variación de
voltaje que replica la señal del transmisor. La
implementación fue un poco complicada ya que nos
faltaban distintos materiales.Cuando alejamos los
dispositivos cuando el emisor es un LED se puede
apreciar la atenuación generada por la distancia,
recordando que la incidancia sobre una superficie
de una fuente de luz puntual.
Referencias
[1] H.A. Willebrand et al, Fiber Optics withoutFiber, IEEE Spectrum.
[2] E. Badoni and S. Srivastava, Study on
Transmission of Audio Signal using Laser
Communication System, 1st ed. Dehradun:
IJRASET, 2017, p. 710.
5
https://youtu.be/1b76K9UmI3U/
https://youtube.com/shorts/F0Jcl2T0bls?feature=share/
https://youtube.com/shorts/F0Jcl2T0bls?feature=share/
https://youtube.com/shorts/_vjloCC365w?feature=share/
https://youtube.com/shorts/_vjloCC365w?feature=share/
	Objetivo
	General
	Específicos
	Introducción
	Marco teórico
	Infrarrojo
	Desarrollo
	Materiales
	Circuito Emisor
	Circuito Receptor
	Resultados
	Presentación
	Prueba 1
	Prueba 2
	Conclusión