DIY-kaukosäätimen korjaus. Osa 1. Kehityshistoria ja kaukosäädin

Muista, kuinka sarjakuvassa ”kolme Prostokvashinosta”, setä Fedorin äiti sanoi: ”Olen niin väsynyt töissä, etten edes voi katsoa televisiota!” Ilmeisesti tämä lause on vastaus kysymykseen, miksi kaikilla nykyaikaisilla kodinkoneilla on infrapunakaukosäätimet. Mutta jos katsot, kaikki alkoi paljon aikaisemmin.

Kaukosäädin johtimilla

Ensimmäisen kaukosäätötyön saksalaiset tekivät kahdennenkymmenennen vuosisadan 30-luvun lopulla, jopa ennen toisen maailmansodan puhkeamista. Automaation kohde oli putkivastaanotin. Ohjauspaneeli oli erillinen painikkeilla varustettu metallipaneeli. Painikkeen painaminen laukaisi toimilaitteen, - releen, sähkömagneetin tai moottorin. Yhteys tällaisen kaukosäätimen ja vastaanottimen välillä muodostettiin moniydinkaapelilla, joka silti kiinnitti kuuntelijan tiettyyn paikkaan.

Samanlaisia ​​kaukosäätimiä oli Neuvostoliiton ensimmäisen luokan putkitelevisioissa. Se oli pieni äänenvoimakkuuden säätimellä varustettu muovikotelo, joka oli kytketty televisioon johdolla. Äänenvoimakkuuden lisäksi tällainen kaukosäädin ei voinut hallita mitään. Mutta tällainen kaukosäädin loi epäilemättä tiettyjä mukavuuksia. Loppujen lopuksi silloin ei ollut ärsyttävää mainontaa ja elokuvaa oli katsottava alusta loppuun.

Ultraääni kaukosäädin

Ensimmäinen langaton kaukosäädin on syntynyt amerikkalaiselle Hasso Plattnerille. Vuonna 1972 poistuttuaan IBM: stä, hän järjesti oman yrityksen ja kävi usein ympäri maailmaa luomaan liikesuhteita ja siteitä. Kiusallista tapahtumaa tapahtui kokouksessa JVC: n johdon kanssa.

Keskustellessaan ongelmasta Plattner nousi ja muutti televisioon näyttääkseen joitain yksityiskohtia näytöllä sormellaan. Mutta hän ei päässyt näytölle, kompastuen kaukosäätimen kaapelin yli. Hän kaatoi cocktailin pukulle ja kysyi sydämessään: ”Eikö voinut olla mahdollista vaihtaa kanavia radioaallolla?”, Joka ajoi japanilaiset seuralaiset maaliin. Ja tarkalleen vuotta myöhemmin, ensimmäinen ultraääni-kaukosäädin ilmestyi.

Sen toiminnan periaate oli syöttää taajuus painamalla kutakin painiketta. Ultraääni kaapattiin mikrofonilla ja vahvistettiin vahvistimella, joka käytti useita rinnakkaisia ​​kanavia resonanssipiireillä. Näiden kanavien ulostuloissa ilmeni ohjausjännitteitä. Tällä kanavakoodausmenetelmällä ei saatu paljon.

Elektroniikan jatkokehitys, etenkin INTEL-mikropiirien ulkonäkö, antoi mahdollisuuden hylätä tällainen monitaajuinen koodaus. Yhdellä ultraäänitaajuudella, erilaisista modulaatiomenetelmistä johtuen, tuli mahdolliseksi lähettää paljon enemmän komentoja kuin monitaajuisella koodauksella. Yksi ensimmäisistä ultraäänikauko-ohjaimella varustetuista laitteista oli televisioyhtiö RCA. Komentojen koodaus suoritettiin käyttämällä pulssileveysmodulaatiota (PWM).

Näillä kauko-ohjaimilla oli useita haittoja. Ensinnäkin suuret mitat ja virrankulutus. Tämä johtui tosiasiasta, että kotitaloustarvikkeet - vaatteet, verhoillut huonekalut, matot - absorboivat helposti ultraäänisäteilyn. Siksi säteilytehoa oli nostettava, mikä lyhensi akun käyttöikää.

Kuva 1. Ensimmäiset kaukosäätimet

Erikoistuneet kaukosäätimen IC: t

Asiat paranivat, kun INTEL kehitti ensimmäisen mikroprosessorin 8080. GRUNDIG ja MAGNAVOX, jotka tekivät ensimmäisen erikoisprosessorin, ottivat uuden kehityksen. Tässä tapauksessa prosessori generoi halutun digitaalisen komentokoodin painetun painikkeen vaikutuksesta.Siksi kauko-ohjaimen erikoistunut mikropiiri on vain mikro jo vilkkuvalla ohjelmalla. Tällaisia ​​kaukosäätimiä kutsuttiin TELEPILOTiksi.

IR-kaukosäädin

GRUNDIG ja MAGNAVOX julkaisivat yhdessä ensimmäisen väritelevision, jossa on mikroprosessoriohjaus ja kaukosäädin (RC) IR-säteillä. Jo tässä mallissa vaihtokanavanumero (OSD-järjestelmä) näkyi näytön nurkassa. Tätä komentojärjestelmää kutsutaan ITT. Se oli GRUNDIG-yhtiön esikoinen.

Myöhemmin RC, joka kehitti RC-5-komentojärjestelmän, aloitti tutkimuksen kauko-ohjauksen alalla. Uusi järjestelmä sallii koodata 2048 komentoa, mikä on nelinkertainen ITT-järjestelmän ryhmien määrään. Kantoaaltotaajuudeksi valittiin 36 KHz, mikä ei häirinnyt eurooppalaisia ​​lähetysasemia ja kaukosäätimien toimintaa ultraäänilähettimillä, joiden taajuus oli 30 ja 40 KHz, ja tarjosi myös riittävän vastaanottoalueen.

Mutta elektroniset laitteet eivät olleet paikallaan, mutta kuten yksi elokuvan sankari totesi, hän meni eteenpäin harppauksin. Televisiot paranivat, videonauhurit ja stereojärjestelmät ilmestyivät, satelliittivirittimet, CD- ja DVD-soittimet ja paljon muuta.

Uuden tekniikan hallitsemiseksi tarvittiin myös uusia kaukosäätimiä, ja sen vuoksi uusia mikropiirejä oli kehitettävä. Sellaiset mikrosirut ovat kehittäneet SIEMENS ja THOMSON. Uuden kaukosäätimen kantoaaltotaajuus oli myös 36 KHz, mutta signaalimodulaatioon käytettiin toista menetelmää - kaksivaiheista modulaatiota. Tällä modulaatiolla kantoaaltotaajuus oli vakaampaa, mikä tarjosi lisääntyneen kantaman, kohinankestävyyden ja luotettavuuden.

PHILIPS antoi jälleen uuden panoksen kauko-ohjainjärjestelmien kehittämiseen. Viime vuosisadan 90-luvun alussa hän yhdisti kaiken parhaan, mitä RC-5- ja SIEMENS-järjestelmissä oli. Tuloksena olevaa tuotetta kutsutaan ”yhtenäiseksi komentojärjestelmäksi”. Sen ydin on seuraava. Tällaisen järjestelmän kaukosäätimellä on toiminnot “MENU 1” ja “MENU 2”. Kummassakin näistä toiminnoista sama painike suorittaa erilaisia ​​komentoja, ja osoittautuu, että vähemmän painikkeita voi suorittaa enemmän komentoja.

Myöhemmin ohjauspaneelit tunkeutuivat monille muille kodinkoneiden alueille. Infrapunasäteilyä säätelevät tällä hetkellä ilmastointilaitteet, tuulettimet, seinälle asennettavat puhaltimen lämmittimet, kattokruunut ja pistorasiat. Joissakin autoradio- ja digitaalikameramalleissa on kaukosäädin.

Kaikkien erilaisten kaukosäätimien ja niiden ohjaamien laitteiden kanssa, ne kaikki toimivat melkein samalla tavalla: kaukosäätimen infrapunavalo LED painetaan lähettäessään infrapunapulssipakkauksia (välähdyksiä), jotka vastaanottaa television tai muun laitteen valotunnistin (”silmä”). Moderni integroitu valotunnistin on melko monimutkainen laite, vaikka sen ulkonäkö ei sanokaan. Valodetektorin ulkonäkö on esitetty kuvassa 2.

Kuva 2. Photodetector

Vastaanotin on konfiguroitu vastaanottamaan pulsseja kantoaaltotaajuudella 36KHz, mikä vastaa RC-5-protokollaa. Jos lähellä valodetektoria on helppo kytkeä päälle esimerkiksi akku, infrapuna-LED, silmän jatkuvalla valolla "silmässä" ei ole vaikutusta, vaikka tämä merkkivalo lähetettäisiin valotunnistimeen. Ei vaikuta myös päivänvaloon ja keinovaloon. Tällainen selektiivisyys johtuu siitä, että valodetektorisignaalin vahvistuspiirissä on kaistanpäästösuodatin. Valodetektorin lohkokaavio on esitetty kuvassa 3.

Kuva 3. Valodetektorin lohkokaavio

RC-5-protokollaa ei selitetä tarkemmin tässä, koska tämä tietämättömyys ei vaikuta tarinaan, vaan kauko-ohjaimen korjaamiseen. Ne, jotka haluavat tutustua RC-5-protokollaan, voivat löytää tarkemman kuvan siitä Internetissä. Tämä on erillisen artikkelin aihe.

Kaukosäädin

Kaikilla nykyaikaisilla kaukosäätimillä, kaikki mallit on järjestetty melkein samalla tavalla. Pääero on useimmiten ulkonäössä, laitteen suunnittelussa.Kuten artikkelin ensimmäisessä osassa mainittiin, nykyaikaisen kaukosäätimen perusta on erikoistunut mikrokontrolleri. MK-ohjelma tallennetaan tehtaan valmistusprosessin aikana, eikä sitä voida muuttaa tulevaisuudessa. Kun tällainen MK kuuluu piiriin, tarvitaan vähimmäismäärä lisälaitteita. Nykyaikaisen kaukosäätimen kaavio on esitetty kuvassa 4.

Kuva 4. Kaavio nykyaikaisesta kaukosäätimestä

Koko laitteen perusta on U1-sirutyyppi SAA3010P. Vaikka kirjaimet saattavat olla erilaisia, se puhuu toisesta sirun tuottavasta yrityksestä. Mutta numerot ovat edelleen 3010.

Kuten edellä mainittiin, saranoituja osia ei käytännössä ole. Ensinnäkin tämä keraaminen resonaattori, jota usein kutsutaan kvartsiksivaikka tämä ei ole täysin tarkka. Sen tarkoituksena on synkronoida mikropiirin sisäinen oskillaattori, joka tarjoaa lähtösignaalin vaadittavat aikaominaisuudet.

Näppäinten matriisi (KEY MATRIX) näkyy kaavion oikeassa alakulmassa. Sen rivit on kytketty liittimiin DR0 ... DR7 ja sarakkeet vastaavasti liittimiin X0 ... X7. Kun napsautat mitä tahansa painiketta, yksi pari suljetaan - rivi, ja painettua painiketta vastaava impulssisekvenssi ilmestyy mikropiirin ulostuloon. Jokainen painike antaa oman sekvenssinsä eikä mikään muu! Kaikkiaan on mahdollista kytkeä 8 * 8 = 64 -painiketta, vaikka käytännössä se voi olla vähemmän.

Jännitepulssien muodossa oleva lähtösignaali syötetään kenttäefektitransistorin VT1 hilaan, joka puolestaan ​​ohjaa IR LED VD1: n toimintaa. Ohjausalgoritmi on tässä tapauksessa hyvin yksinkertainen: transistori aukeaa - merkkivalo syttyy, transistori on kiinni, - LED sammuu. Tässä tapauksessa he sanovat, että transistori on avainmoodissa. Tällaisten välähdysten seurauksena muodostuu RC-5-ohjausprotokollaa vastaavat pulssipaketit.

Piirin virransyöttö on valmistettu kahdesta AA-tyypin galvaanisesta kennosta, joiden energia riittää vähintään vuodeksi. Paristojen rinnalla on elektrolyyttinen kondensaattori C1, joka paristojen sisäistä vastusta siirtämällä pidentää niiden käyttöikää ja varmistaa kaukosäätimen normaalin toiminnan muutamalla “kuolleella” paristolla. Pulssitilassa oleva LED voi kuluttaa virtaa 1A: iin saakka.

Tarkasteltuaan kauko-ohjainpiiriä näyttää siltä, ​​että voimme sanoa, että niin yksinkertaisella laitteella ei ole mitään hajoamista, mutta näin ei ole. Kaukosäädin aiheuttaa usein ongelmia television omistajalle. Kaukosäätimen korjaaminen, mitkä ovat sen tärkeimmät "sairaudet" sekä kuinka ja kuinka parantaa niitä, kuvataan artikkelin toisessa osassa.

Artikkelin jatko: DIY-kaukosäätimen korjaus.

Boris Aladyshkin