Oprava diaľkového ovládača pre domácich majstrov. Časť 1. História vývoja a diaľkové ovládanie

Pamätajte si, ako v karikatúre „tri z Prostokvashina“ matka strýka Fedora povedala: „V práci som tak unavená, že ani nemôžem pozerať televíziu!“ Táto fráza je zjavne odpoveďou na otázku, prečo má moderné vybavenie domácnosti infračervené diaľkové ovládače, Ale ak sa pozriete, všetko začalo oveľa skôr.

Diaľkové ovládanie s vodičmi

Prvé práce na diaľkovom ovládaní vykonali Nemci na konci 30. rokov dvadsiateho storočia, ešte pred vypuknutím druhej svetovej vojny. Predmetom automatizácie bol trubicový prijímač. Ovládací panel bol samostatný kovový panel s tlačidlami. Stlačenie tlačidla spustilo pohon, - relé, elektromagnet alebo motor. Spojenie medzi takým diaľkovým ovládačom a prijímačom bolo uskutočnené pomocou viacžilového kábla, ktorý stále priviazal poslucháča na konkrétne miesto.

Podobné diaľkové ovládače boli v sovietskych prvotriednych televízoroch. Bola to malá plastová krabica s reguláciou hlasitosti, pripojená k televízoru pomocou drôtu. Diaľkový ovládač okrem hlasitosti nemohol nič ovládať. Takéto diaľkové ovládanie však bezpochyby vytvorilo určité vymoženosti. Koniec koncov, potom neexistovala nepríjemná reklama a film musel byť sledovaný od začiatku do konca.

Ultrazvukové diaľkové ovládanie

Prvý bezdrôtový diaľkový ovládač vďačí za svoj vznik americkému Hasso Plattnerovi. V roku 1972, po odchode z IBM, organizoval svoju vlastnú spoločnosť a často chodil po celom svete, aby nadviazal obchodné kontakty a väzby. Na stretnutí s vedením JVC došlo k trápnemu incidentu.

Keď diskutoval o probléme, Plattner vstal a presunul sa do televízie, aby prstom ukázal na obrazovke nejaké podrobnosti. Ale nedostal sa na obrazovku a zakopol o kábel diaľkového ovládania. Nalial kokteil na oblek a vo svojich srdciach povedal: „Nemôžete prepnúť kanály na rádiovej vlne?“, Ktorý viedol japonských spoločníkov do farby. A presne o rok neskôr sa objavilo prvé ultrazvukové diaľkové ovládanie.

Princíp činnosti spočívala v tom, že sa frekvencia zvýšila stlačením každého tlačidla. Ultrazvuk bol zachytený mikrofónom a zosilnený zosilňovačom, ktorý používal niekoľko paralelných kanálov s rezonančnými obvodmi. Na výstupoch týchto kanálov sa objavili riadiace napätia. S týmto spôsobom kódovania kanálov sa nedosiahlo veľa.

Ďalší vývoj elektroniky, najmä vzhľad mikroobvodov INTEL, umožnil opustiť takéto viacfrekvenčné kódovanie. Pri jednej ultrazvukovej frekvencii bolo vďaka rôznym modulačným metódam možné vysielať oveľa viac príkazov ako pri viacfrekvenčnom kódovaní. Jedným z prvých prístrojov vybavených ultrazvukovým diaľkovým ovládaním bola televízna spoločnosť RCA. Kódovanie príkazov sa uskutočňovalo pomocou modulácie šírky impulzu (PWM).

Tieto diaľkové ovládače mali niekoľko nevýhod. Predovšetkým veľké rozmery a spotreba energie. Dôvodom bola skutočnosť, že ultrazvukové žiarenie je ľahko absorbované domácimi predmetmi - odevmi, čalúneným nábytkom, kobercami. Preto je potrebné zvýšiť energiu žiarenia, čím sa zníži životnosť batérie.

Obr. 1. Prvé diaľkové ovládače

Špeciálne integrované obvody diaľkového ovládania

Veci sa zlepšili po tom, ako spoločnosť INTEL vyvinula prvý mikroprocesor 8080. Tento nový vývoj prevzali GRUNDIG a MAGNAVOX, ktorí vytvorili prvý špecializovaný mikroprocesor. V tomto prípade procesor generuje požadovaný digitálny príkazový kód pod vplyvom stlačeného tlačidla.Špecializovaný mikroobvod pre diaľkové ovládanie teda nie je nič iné ako mikroradič s už blikajúcim programom. Takéto diaľkové ovládače sa nazývali TELEPILOT.

IR diaľkové ovládanie

Prvá farebná televízia s mikroprocesorovým ovládaním a diaľkovým ovládaním (IR) na IR lúčoch bola vydaná spoločne spoločnosťami GRUNDIG a MAGNAVOX v roku 1974. Už v tomto modeli bolo v rohu obrazovky zobrazené číslo prepínacieho kanála (systém OSD). Tento príkazový systém sa nazýva ITT. Bol prvorodený spoločnosti GRUNDIG.

Následne spoločnosť PHILIPS, ktorá vyvinula príkazový systém RC-5, začala výskum v oblasti diaľkového ovládania. Nový systém umožnil kódovať 2048 príkazov, čo je štvornásobok počtu tímov v systéme ITT. Nosná frekvencia bola zvolená na 36 kHz, čo neinterferovalo s európskymi vysielacími stanicami a prevádzkou diaľkových ovládačov s ultrazvukovými vysielačmi s frekvenciou 30 a 40 kHz a tiež poskytovalo dostatočný prijímací rozsah.

Elektronické vybavenie však nezastavilo, ale ako hovoril jeden filmový hrdina, išiel skokom a skokom vpred. Televízory sa zlepšili, objavili sa videorekordéry a stereo systémy, satelitné tunery, prehrávače CD a DVD a oveľa viac.

Na ovládanie novej technológie boli potrebné aj nové diaľkové ovládače, a preto sa museli vyvinúť nové mikroobvody. Takéto mikroobvody boli vyvinuté firmou SIEMENS a THOMSON. Nosná frekvencia nového diaľkového ovládania bola tiež 36 kHz, ale použila sa iná metóda signálnej modulácie - dvojfázová modulácia. Pri tejto modulácii bola nosná frekvencia stabilnejšia, čo poskytovalo zvýšený dosah, zvýšenú odolnosť proti šumu a spoľahlivosť.

Spoločnosť PHILIPS opäť prispela k rozvoju systémov diaľkového ovládania. Začiatkom 90. rokov minulého storočia skombinovala všetko najlepšie, čo bolo v systémoch RC-5 a SIEMENS. Výsledný produkt sa nazýva „Unified Command System“. Jeho podstata je nasledovná. Diaľkové ovládanie takéhoto systému má funkcie „MENU 1“ a „MENU 2“. V každej z týchto funkcií rovnaké tlačidlo vykonáva rôzne príkazy a ukázalo sa, že menej tlačidiel dokáže vykonať viac príkazov.

Následne riadiace panely prenikli do mnohých ďalších oblastí domácich spotrebičov. Infračervené žiarenie je v súčasnosti riadené klimatizáciou, ventilátormi, nástennými ohrievačmi ventilátorov, lustre a zásuvky, Aj niektoré modely autorádií a digitálnych fotoaparátov majú diaľkové ovládanie.

So všetkými nimi ovládanými diaľkovými ovládačmi a zariadeniami pracujú takmer rovnako: infračervená LED dióda diaľkového ovládania po stlačení vysiela pakety infračervených impulzov (zábleskov), ktoré prijíma fotodetektor („oko“) televízora alebo iného zariadenia. Moderný integrovaný fotodetektor je pomerne zložité zariadenie, aj keď jeho vzhľad to nehovorí. Vzhľad fotodetektora je znázornený na obrázku 2.

Obrázok 2. Fotodetektor

Prijímač je nakonfigurovaný na príjem impulzov s nosnou frekvenciou 36 kHz, čo zodpovedá protokolu RC-5. Ak je v blízkosti fotodetektora ľahké zapnúť napríklad batériu, IR LED, jeho stále svetlo na "oku" nebude mať žiadny účinok, aj keď sa táto LED priblíži k fotodetektoru. Nemá vplyv ani na denné svetlo ani umelé svetlo. Táto selektivita je spôsobená skutočnosťou, že v zosilňovacom obvode fotodetektorového signálu je pásmový filter. Bloková schéma fotodetektora je znázornená na obr.

Obrázok 3. Bloková schéma fotodetektora

Protokol RC-5 tu nebude podrobne vysvetlený, pretože táto nevedomosť nebude mať vplyv na ďalší príbeh a na opravu diaľkového ovládača. Tí, ktorí sa chcú zoznámiť s protokolom RC-5, môžu nájsť jeho podrobnejší popis na internete. Toto je téma samostatného článku.

Diaľkové ovládanie

So všetkými rôznymi modernými diaľkovými ovládačmi sú všetky modely usporiadané takmer identicky. Hlavný rozdiel je vo vzhľade najčastejšie v dizajne zariadenia.Ako je uvedené v prvej časti článku, základom moderného diaľkového ovládania je špecializovaný mikrokontrolér. Program v MK sa zaznamenáva počas výrobného procesu v závode a nemôže sa v budúcnosti zmeniť. Ak je súčasťou takého MK, je potrebný minimálny počet príloh. Schéma moderného diaľkového ovládania je znázornená na obrázku 4.

Obrázok 4. Schéma moderného diaľkového ovládača

Základom celého zariadenia je čip U1 typu SAA3010P. Aj keď listy sa môžu líšiť, hovorí to o inej spoločnosti vyrábajúcej čip. Čísla však stále zostávajú 3010.

Ako je uvedené vyššie, prakticky neexistujú žiadne prílohy. Po prvé, toto keramický rezonátor, často označovaný ako kremeňaj keď to nie je úplne presné. Jeho účelom je synchronizácia vnútorného oscilátora mikroobvodu, ktorý poskytuje požadované časové charakteristiky výstupného signálu.

Matica klávesov (KEY MATRIX) je zobrazená v pravom dolnom rohu diagramu. Jeho riadky sú spojené so svorkami DR0 ... DR7, respektíve so stĺpcami, so svorkami X0 ... X7. Keď kliknete na ktorékoľvek tlačidlo, jeden pár sa uzavrie - na výstupe z mikroobvodu sa zobrazí riadok a sekvencia impulzov zodpovedajúcich stlačenému tlačidlu. Každé tlačidlo dáva svoju vlastnú postupnosť a žiadne iné! Celkovo je možné pripojiť 8 * 8 = 64 tlačidiel, hoci v praxi to môže byť menej.

Výstupný signál vo forme napäťových impulzov je privádzaný do hradla tranzistora VT1 s efektom poľa, ktorý zase riadi činnosť IR LED VD1. Riadiaci algoritmus je v tomto prípade veľmi jednoduchý: tranzistor sa otvorí - LED sa rozsvieti, tranzistor je zatvorený, - LED zhasne. V tomto prípade hovoria, že tranzistor je v kľúčovom režime. V dôsledku týchto zábleskov sa vytvoria pulzné pakety zodpovedajúce protokolu RC-5.

Napájanie obvodu je vyrobené z dvoch galvanických článkov typu AA, ktorých energia je dostatočná najmenej jeden rok. Paralelne s batériami existuje elektrolytický kondenzátor C1, ktorý posunutím vnútorného odporu batérií predlžuje ich životnosť a zaisťuje normálnu prevádzku diaľkového ovládača pomocou niekoľkých „mŕtvych“ batérií. LED dióda v impulznom režime môže spotrebovávať prúd až do 1A.

Po zvážení okruhu diaľkového ovládania sa zdá, že môžeme povedať, že pri takom jednoduchom zariadení nie je nič, čo by sa malo zlomiť, ale nie je tomu tak. Majiteľ televízora spôsobuje problémy najčastejšie pomocou diaľkového ovládača. Ako opraviť diaľkové ovládanie, aké sú jeho hlavné „choroby“ a ako a ako ich liečiť, bude opísaná v druhej časti článku.

Pokračovanie článku: Oprava diaľkového ovládača pre domácich majstrov.

Boris Aladyshkin