DIY távirányító javítása. 1. rész: Fejlesztési előzmények és távirányító

Emlékszel, hogy a „három a Prostokvashino-ból” című rajzfilmben Fedor bácsi édesanyja azt mondta: „Annyira fáradt vagyok a munkahelyen, hogy nem is tudok tévét nézni!” Úgy tűnik, hogy ez a kifejezés a válasz arra a kérdésre, hogy miért rendelkezik minden modern háztartási berendezéssel infravörös távirányítók. De ha megnézzük, az egész sokkal korábban kezdődött.

Távirányító vezetékekkel

Az első távvezérlési munkát a németek a huszadik század harmincas éveiben végezték el, még a második világháború kitörése előtt is. Az automatizálás tárgya egy csővevő. A központ külön fém panel volt, gombokkal. A gomb megnyomásával elindíthatja a működtetőt, - relét, elektromágnest vagy motort. Az ilyen távirányító és a vevőkészülék közötti kapcsolatot többmagos kábellel hozták létre, amely még mindig a hallgatót egy adott helyre kötötte.

Hasonló távirányítók voltak a szovjet első osztályú csőtelevíziókon. Ez egy kicsi műanyag doboz volt, hangerőszabályzóval, vezetékkel csatlakoztatva a TV-hez. A hangerő mellett az ilyen távirányító semmit sem tudott irányítani. De egy ilyen távirányító kétségkívül bizonyos kényelmi lehetőségeket teremtett. Végül is nem volt idegesítő reklám, és a filmet elejétől a végéig kellett nézni.

Ultrahangos távirányító

Az első vezeték nélküli távirányító születése az amerikai Hasso Plattnernek köszönhető. 1972-ben, az IBM távozása után, megszervezte saját vállalatát, és gyakran felkereste a világot, hogy üzleti kapcsolatokat és kapcsolatokat létesítsen. Kínos esemény történt a JVC vezetőségével folytatott találkozón.

A probléma megvitatásakor Plattner felállt és a TV-hez költözött, hogy az ujjával megjelenítsen néhány részletet a képernyőn. De nem érte el a képernyőt, és bepattanott a távirányító kábelén. Egy koktélt öntött egy öltönyre, és a szívében azt mondta: “Nem lehetett-e csatornákat váltani a rádióhullámon?”, Ami a japán partnereket a festékbe öntötte. Pontosan egy évvel később megjelent az első ultrahangos távirányító.

Működésének alapelve az volt, hogy frekvenciáját minden gomb megnyomásával táplálja. Az ultrahangot mikrofonnal rögzítettük és erősítővel erősítettük meg, amely több párhuzamos csatornát használt rezonáns áramkörökkel. Ezen csatornák kimenetein megjelentek a vezérlőfeszültségek. A csatorna kódolás ezen módszerével nem sok történt.

Az elektronika továbbfejlesztése, különösen az INTEL mikroáramkörök megjelenése lehetővé tette az ilyen többfrekvenciás kódolás elhagyását. Egy ultrahangos frekvencián a különböző modulációs módszerek miatt sokkal több parancsot lehetett továbbítani, mint a többfrekvenciás kódolásnál. Az ultrahangos távirányítóval felszerelt első eszközök egyike az RCA televíziós társaság volt. A parancsok kódolását impulzusszélesség-modulációval (PWM) végeztük.

Ezeknek a távirányítóknak számos hátránya volt. Először is, nagy méretek és energiafogyasztás. Ennek oka az volt, hogy az ultrahangos sugárzást könnyen elnyelik a háztartási cikkek - ruházat, kárpitozott bútorok, szőnyegek. Ezért a sugárzási teljesítményt növelni kellett, ami csökkentette az akkumulátor élettartamát.

Ábra. 1. Az első távirányítók

Speciális távirányító IC-k

A dolgok tovább javultak, amikor az INTEL kifejlesztette első 8080-as mikroprocesszort, a GRUNDIG és a MAGNAVOX, akik elkészítették az első speciális mikroprocesszort, vitték ezt az új fejlesztést. Ebben az esetben a processzor a megnyomott gomb hatására generálja a kívánt digitális parancskódot.Így a távvezérlőre specializált mikroáramkör nem más, mint mikrokontroller egy már villogó programmal. Az ilyen távirányítókat TELEPILOT-nak hívták.

IR távirányító

Az első színes televíziót mikroprocesszoros vezérléssel és IR sugárzású távirányítóval (IR) a GRUNDIG és a MAGNAVOX közösen adta ki 1974-ben. Már ebben a modellben a váltócsatorna száma (OSD rendszer) megjelent a képernyő sarkában. Ezt a parancsrendszert ITT-nek hívják. Ez volt a GRUNDIG társaság elsőszülöttje.

Ezt követően a PHILIPS, amely kifejlesztette az RC-5 parancsnoki rendszert, kutatást folytatott a távirányítás területén. Az új rendszer lehetővé tette 2048 parancs kódolását, ami az ITT rendszerben szereplő csapatok számának négyszerese. A vivőfrekvenciát 36 KHz-re választottuk, amely nem zavarja az európai műsorszóró állomásokat és a távvezérlők működését 30 és 40 KHz frekvenciájú ultrahangos adókkal, és elegendő vételi tartományt biztosít.

Az elektronikus berendezések azonban nem álltak meg, hanem ahogy egy filmes hős szokta mondani, ugrásszerűen haladt előre. Javultak a televíziók, megjelentek a videomagnók és a sztereó rendszerek, műholdas tuner, CD és DVD lejátszó és még sok más.

Az új technológia irányításához új távvezérlőkre is szükség volt, és ennek megfelelően új mikroáramköröket kellett kifejleszteni. Az ilyen mikroáramköröket a SIEMENS és a THOMSON fejlesztette ki. Az új távirányító vivőfrekvenciája szintén 36KHz volt, de a jelmoduláció másik módszerét - a kétfázisú modulációt - alkalmazták. Ezzel a modulációval a vivőfrekvencia stabilabb volt, ami megnövekedett tartományt, megnövelt zajbiztonságot és megbízhatóságot eredményezett.

A PHILIPS ismét hozzájárult a távirányító rendszerek fejlesztéséhez. A múlt század 90-es évek elején a legjobbat egyesítette az RC-5 és a SIEMENS rendszerekben. A kapott terméket „Unified Command System” -nek hívják. Ennek lényege a következő. Egy ilyen rendszer távvezérlőjének „MENU 1” és „MENU 2” funkciói vannak. Ezen funkciók mindegyikében ugyanaz a gomb különböző parancsokat hajt végre, és kiderül, hogy kevesebb gomb képes több parancs végrehajtására.

Ezt követően a kezelőpanelek a háztartási készülékek sok más területén áthatoltak. Az IR-sugárzást jelenleg légkondicionálók, ventilátorok, falra szerelt ventilátorok, csillárok és aljzatok. Még néhány autórádió és digitális fényképezőgép modellje rendelkezik távirányítóval.

A távirányítók és az általuk vezérelt eszközök széles választékával szinte azonos módon működnek: a távirányító infravörös LED-je, amikor megnyomják, infravörös impulzusok (villog) csomagokat bocsát ki, amelyeket a TV vagy más eszköz fényérzékelője („szem”) fogad. A modern integrált fényérzékelő meglehetősen bonyolult eszköz, bár megjelenése nem mondja ezt. A fotodetektor megjelenését a 2. ábra mutatja.

2. ábra: Fotodetektor

A vevő úgy van konfigurálva, hogy 36KHz vivőfrekvenciával rendelkező impulzusokat fogadjon, ami megfelel az RC-5 protokollnak. Ha a fotodetektor közelében könnyen bekapcsolhat például egy akkumulátort, egy IR-LED-et, akkor a "szem" -én folyamatosan világító fénynek nincs hatása, még akkor sem, ha ezt a LED-et közel áll a fotodetektorhoz. Nem befolyásolja a napfényt és a mesterséges fényt sem. Az ilyen szelektivitás annak a ténynek köszönhető, hogy a fotodetektor jel erősítő áramkörében sávszűrő van. A fotodetektor tömbvázlata a 3. ábrán látható.

3. ábra: A fotodetektor blokkdiagramja

Az RC-5 protokollt itt nem részletezzük részletesebben, mivel ez a tudatlanság nem befolyásolja a további történetet, és valójában a távirányító javítását. Azok, akik meg akarják ismerkedni az RC-5 protokolllal, részletesebb leírást találnak az interneten. Ez egy külön cikk témája.

Távirányító

A modern távirányítók széles választéka mellett az összes modell szinte azonos módon van elrendezve. A fő különbség leggyakrabban megjelenésében, az eszköz kialakításában.A cikk első részében említettek szerint a modern távirányító alapja egy speciális mikrovezérlő. Az MK programot a gyárban a gyártási folyamat során rögzítik, és a jövőben nem módosíthatók. Ha beépítik egy ilyen MK áramkörébe, akkor minimális számú rögzítésre van szükség. A modern távirányító vázlatát a 4. ábra mutatja.

4. ábra: A modern távirányító diagramja

A teljes eszköz alapja egy U1 típusú chip, az SAA3010P. Bár a betűk eltérőek lehetnek, ez egy másik chipet gyártó cégről szól. De a számok továbbra is 3010 maradnak.

Mint fentebb említettük, gyakorlatilag nincsenek csuklós alkatrészek. Először is ezt kerámia rezonátor, amelyet gyakran kvarcnak neveznekbár ez nem teljesen pontos. Ennek célja a mikroáramkör belső oszcillátorának szinkronizálása, amely biztosítja a kimeneti jel szükséges időjellemzőit.

A billentyűk mátrixát (KEY MATRIX) a diagram jobb alsó sarkában mutatjuk be. Sorai a DR0 ... DR7 csatlakozókkal, az oszlopok pedig az X0 ... X7 csatlakozókkal vannak összekötve. Bármely gomb megnyomásakor az egyik pár bezáródik - egy sor, és a mikroáramkör kimenetén megjelenik a megnyomott gombnak megfelelő impulzus sorrend. Minden gomb megadja a saját sorrendjét, és nem más! Összességében lehetséges 8 * 8 = 64 gomb csatlakoztatása, bár a gyakorlatban kevesebb lehet.

A kimeneti jel feszültségimpulzusok formájában a VT1 mezőhatástranzisztor kapujához kerül, amely viszont az IR LED VD1 működését vezérli. A vezérlő algoritmus ebben az esetben nagyon egyszerű: kinyílik a tranzisztor - a LED világít, a tranzisztor zárva van - a LED kialszik. Ebben az esetben azt mondják, hogy a tranzisztor kulcs módban van. Az ilyen villogások eredményeként létrejönnek az RC-5 vezérlő protokollnak megfelelő impulzuscsomagok.

Az áramkör tápellátása két AA típusú galvanikus cellából készül, amelyeknek energiája legalább egy évre elegendő. Az elemekkel párhuzamosan van egy C1 elektrolitkondenzátor, amely az elemek belső ellenállásának elcsúszásával meghosszabbítja azok élettartamát és biztosítja a távirányító normál működését néhány „halott” elemmel. A LED impulzusos üzemmódban akár 1A áramot is fogyaszthat.

A távirányító áramkörének átgondolása után úgy tűnik, hogy azt mondhatjuk, hogy egy egyszerű eszközzel semmi sem törhet el, de ez nem így van. A TV-készülék tulajdonosának leggyakrabban a távirányító okoz problémát. A távirányító javításának módját, a fő „betegségeit”, valamint a gyógyítás módját és módját a cikk második része ismerteti.

A cikk folytatása: DIY távirányító javítása.

Boris Aladyshkin