Napravite daljinski upravljač. Dio 1. Povijest razvoja i uređaj za daljinsko upravljanje

Sjetite se kako je u crtanom filmu „Trojica iz Prostokvashina“ majka ujaka Fedora rekla: „Tako sam umorna na poslu da ne mogu ni gledati TV!“ Navodno je ova fraza odgovor na pitanje zašto sve moderne kućanske opreme ima infracrveni daljinski upravljači, Ali, ako pogledate, sve je počelo mnogo ranije.

Daljinski upravljač žicama

Prvi posao na daljinskom upravljanju Nijemci su izveli u kasnim 30-ima dvadesetog stoljeća, još prije izbijanja Drugog svjetskog rata. Predmet automatizacije bio je cijevni prijemnik. Upravljačka ploča bila je zasebna metalna ploča s gumbima. Pritiskom na gumb aktivira se aktuator, - relej, elektromagnet ili motor. Veza između takvog daljinskog upravljača i prijemnika uspostavljena je višejednim kabelom koji je slušaoca još uvijek vezao za određeno mjesto.

Slični daljinski upravljači bili su u sovjetskim prvoklasnim televizorima. Bila je to mala plastična kutija s kontrolom glasnoće, spojena na televizor žicom. Osim glasnoće, takav daljinski upravljač nije mogao ništa kontrolirati. Ali takav je daljinski upravljač nesumnjivo stvorio određene pogodnosti. Napokon, tada nije bilo dosadnih reklama i film je morao biti gledan od početka do kraja.

Ultrazvučni daljinski upravljač

Prvi bežični daljinski upravljač duguje rođenju Amerikancu Hasso Plattneru. 1972. godine, nakon što je napustio IBM, organizirao je vlastitu tvrtku i često obilazio svijet kako bi uspostavio poslovne kontakte i veze. Sramotan incident dogodio se na sastanku s upravom JVC-a.

Kada je razgovarao o problemu, Plattner je ustao i prešao na televizor kako bi prstom pokazao nešto detalja na ekranu. Ali nije stigao do ekrana, prešavši preko kabela daljinskog upravljača. Natočio je koktel u odijelo i rekao u srcu: "Zar nije moguće prebaciti kanale na radio val?", Što je japanske pratioce uvuklo u boju. I točno godinu dana kasnije pojavio se prvi daljinski upravljač ultrazvukom.

Načelo djelovanja bilo je napajanje njegove frekvencije pritiskom na svaki gumb. Ultrazvuk je snimio mikrofonom i pojačao pojačalom, koje je koristilo nekoliko paralelnih kanala s rezonantnim krugovima. Na izlazima ovih kanala pojavili su se upravljački naponi. Ovom metodom kodiranja kanala nije dobiveno puno.

Daljnji razvoj elektronike, posebice pojava INTEL mikrociri, omogućili su napuštanje takvog višefrekvencijskog kodiranja. Na jednoj ultrazvučnoj frekvenciji, zbog različitih modulacijskih metoda, postalo je moguće prenijeti puno više naredbi nego kod višefrekventnog kodiranja. Jedan od prvih uređaja opremljenih ultrazvučnim daljinskim upravljačem bila je TV tvrtka RCA. Kodiranje naredbi provodi se pomoću modulacije širine impulsa (PWM).

Ovi daljinski upravljači imali su niz nedostataka. Prije svega, velike dimenzije i potrošnja energije. To je zbog činjenice da ultrazvučno zračenje lako apsorbira kućanske predmete - odjeću, tapecirani namještaj, tepihe. Stoga je potrebno povećati snagu zračenja, što je smanjilo vijek trajanja baterije.

Sl. 1. Prvi daljinski upravljači

Specijalizirani daljinski upravljači

Stvari su se poboljšale nakon što je INTEL razvio svoj prvi mikroprocesor 8080. GRUNDIG i MAGNAVOX, koji su napravili prvi specijalizirani mikroprocesor, preuzeli su ovaj novi razvoj. U ovom slučaju procesor generira željeni digitalni naredbeni kod pod utjecajem pritisnute tipke.Dakle, specijalizirani mikro krug za daljinsko upravljanje nije ništa drugo mikrokontrolera s već bljeskalim programom. Takvi daljinski upravljači nazivali su se TELEPILOT.

IR daljinski upravljač

Prvi televizor u boji s mikroprocesorskim upravljanjem i daljinskim upravljanjem (RC) na IR zracima zajednički su objavili GRUNDIG i MAGNAVOX 1974. godine. Već u ovom modelu u kutu zaslona prikazan je broj komutacijskog kanala (OSD sustav). Ovaj naredbeni sustav naziva se ITT. Bio je to prvorođeni iz tvrtke GRUNDIG.

Nakon toga, PHILIPS koji je razvio sustav naredbi RC-5, pokrenuo je istraživanje na području daljinskog upravljanja. Novi sustav omogućio je kodiranje 2048 naredbi, što je 4 puta veći broj timova u ITT sustavu. Odabrana je nosačka frekvencija na 36KHz, što nije ometalo europske radiodifuzne stanice i rad daljina s ultrazvučnim odašiljačima s frekvencijama 30 i 40KHz, a također je osiguralo dovoljan raspon prijema.

No, elektronička oprema nije stajala mirno, ali kao što je govorio jedan filmski junak, krenuo je naprijed s skokovima i granicama. Poboljšali su se televizori, pojavili su se videorekorporti i stereo sustavi, satelitski prijemnici, CD i DVD playeri i još mnogo toga.

Za kontrolu nove tehnologije potrebni su i novi daljinski upravljači, te je u skladu s tim potrebno razviti nove mikrovezivne sklopove. Takve mikrovode su razvili SIEMENS i THOMSON. Nosiva frekvencija novog daljinskog upravljača također je bila 36KHz, ali korištena je druga metoda modulacije signala - dvofazna modulacija. S ovom modulacijom, nosačka frekvencija bila je stabilnija, što osigurava povećan domet, povećanu otpornost na buku i pouzdanost.

PHILIPS je opet dao daljnji doprinos razvoju sustava daljinskog upravljanja. Početkom 90-ih godina prošlog stoljeća kombinirala je sve najbolje što je bilo u sustavima RC-5 i SIEMENS. Rezultirajući proizvod naziva se "Unified Command System". Njegova je suština sljedeća. Daljinski upravljač takvog sustava ima funkcije "MENU 1" i "MENU 2". U svakoj od tih funkcija isti gumb izvršava različite naredbe, a ispada da manje gumba može izvršiti više naredbi.

Nakon toga, upravljačke ploče prodrle su u mnoga druga područja kućanskih aparata. IR zračenje trenutno kontroliraju klima uređaji, ventilatori, zidni ventilatori, lusteri i utičnice, Čak i neki modeli auto-radio i digitalnih fotoaparata imaju daljinski upravljač.

Sa svim raznolikim daljinskim upravljačima i uređajima kojima upravljaju, svi rade gotovo isto: infracrvena LED daljinskog upravljača, kada se pritisne, emitira pakete infracrvenih impulsa (bljeskova) koje prima fotodetektor ("oko") televizora ili drugog uređaja. Moderni integrirani fotodetektor prilično je kompliciran uređaj, iako njegov izgled ne govori tako. Izgled fotodektora je prikazan na slici 2.

Slika 2. Fotodetector

Prijemnik je konfiguriran za prijem impulsa s nosačkom frekvencijom od 36KHz, što odgovara RC-5 protokolu. Ako je u blizini fotodetektora lako uključiti, na primjer, bateriju, IR LED, tada njegova stalna svjetlost na "oku" neće imati nikakav učinak, čak i ako se ovaj LED približi fotodetektoru. Također ne utječe na dnevnu i umjetnu svjetlost. Takva selektivnost nastaje zbog činjenice da u pojačavajućem krugu signala fotodetektora postoji pojasni filtar. Blok-dijagram fotodetektora prikazan je na slici 3.

Slika 3. Blok dijagram fotodetektora

Ovdje se neće detaljno objasniti RC-5 protokol, jer ovo neznanje neće utjecati na daljnju priču, a zapravo na popravak daljinskog upravljača. Oni koji se žele upoznati s RC-5 protokolom, mogu detaljniji opis njega pronaći na Internetu. Ovo je tema za zasebni članak.

Uređaj za daljinsko upravljanje

Uz svu raznolikost modernih daljinskih upravljača, svi su modeli raspoređeni gotovo identično. Glavna razlika najčešće je u izgledu, u dizajnu uređaja.Kao što je spomenuto u prvom dijelu članka, osnova suvremenog daljinskog upravljanja je specijalizirani mikrokontroler. Program u MK bilježi se tijekom proizvodnog procesa u postrojenju i ne može se mijenjati u budućnosti. Kad je uključen u krug za takav MK, potreban je minimalni broj dodataka. Shema suvremenog daljinskog upravljača prikazana je na slici 4.

Slika 4. Dijagram modernog daljinskog upravljača

Osnova cijelog uređaja je U1 čip tipa SAA3010P. Iako slova mogu biti različita, što govori o drugoj tvrtki koja proizvodi čip. Ali brojevi i dalje ostaju 3010.

Kao što je gore spomenuto, gotovo da nema zglobnih dijelova. Prije svega, ovo keramički rezonator, koji se često naziva i kvarciako to nije sasvim točno. Njegova je svrha sinkronizacija unutarnjeg oscilatora mikrocirke, što osigurava potrebne vremenske karakteristike izlaznog signala.

Matrica tipki (KEY MATRIX) prikazana je u donjem desnom kutu dijagrama. Njegovi su redovi spojeni na terminale DR0 ... DR7, a stupci na terminale X0 ... X7. Kada kliknete na bilo koji gumb, zatvara se jedan par - red, a na izlazu mikro kruga pojavljuje se impulsni slijed koji odgovara pritisnutom gumbu. Svaki gumb daje svoj slijed i nijedan drugi! Ukupno je moguće povezati 8 * 8 = 64 gumba, iako u praksi može biti i manje.

Izlazni signal u obliku naponskih impulsa dovodi se na vrata poljskog tranzistora VT1, koji zauzvrat kontrolira rad IR LED VD1. Algoritam upravljanja u ovom je slučaju vrlo jednostavan: tranzistor se otvara - LED svijetli, tranzistor je zatvoren, - LED se gasi. U ovom slučaju kažu da je tranzistor u ključnom načinu rada. Kao rezultat takvih bljeskova formiraju se pulsni paketi koji odgovaraju upravljačkom protokolu RC-5.

Napajanje strujnog kruga izrađeno je iz dvije galvanske ćelije tipa AA, čija je energija dovoljna najmanje godinu dana. Paralelno s baterijama nalazi se i elektrolitički kondenzator C1 koji uklizavanjem unutarnjeg otpora akumulatora produžava njihov životni vijek i osigurava normalan rad daljinskog s nekoliko mrtvih baterija. LED u pulsnom načinu može potrošiti struju do 1A.

Nakon razmatranja kruga daljinskog upravljača, čini se da možemo reći da se s tako jednostavnim uređajem apsolutno ništa ne može pokvariti, ali to nije tako. To je daljinski upravljač koji najčešće stvara probleme vlasniku televizora. Kako popraviti daljinski upravljač, koje su njegove glavne "bolesti", kao i kako i kako ih izliječiti, opisat će se u drugom dijelu članka.

Nastavak članka: Napravite daljinski upravljač.

Boris Aladyskin