„Pasidaryk pats“ nuotolinio valdymo pulto remontas. 1 dalis. Kūrimo istorija ir nuotolinio valdymo įtaisas

Prisiminkite, kaip animaciniame filme „trys iš Prostokvashino“ dėdė Fiodoro mama pasakė: „Aš tokia pavargusi darbe, kad net negaliu žiūrėti televizoriaus!“ Matyt, ši frazė yra atsakymas į klausimą, kodėl visa šiuolaikinė buitinė įranga turi infraraudonųjų spindulių nuotolinio valdymo pultai. Bet, jei pažvelgsite, viskas prasidėjo daug anksčiau.

Nuotolinis valdymas su laidais

Pirmąjį nuotolinio valdymo darbą vokiečiai atliko XX amžiaus 30-ųjų pabaigoje, dar prieš prasidedant Antrajam pasauliniam karui. Automatizavimo objektas buvo vamzdžių imtuvas. Valdymo skydelis buvo atskiras metalinis skydelis su mygtukais. Paspaudus mygtuką, suveikė pavara, - relė, elektromagnetas arba variklis. Ryšys tarp tokio nuotolinio valdymo pulto ir imtuvo buvo užmegztas daugiagysliu kabeliu, kuris vis tiek pririšdavo klausytoją prie konkrečios vietos.

Panašūs pultai buvo sovietiniuose pirmos klasės vamzdiniuose televizoriuose. Tai buvo maža plastikinė dėžutė su garsumo valdymu, sujungta su televizoriumi laidu. Be garso, toks nuotolinio valdymo pultas nieko negalėjo valdyti. Bet toks nuotolinio valdymo pultas neabejotinai sukūrė tam tikrus patogumus. Galų gale tada nebuvo erzinančios reklamos ir filmą reikėjo žiūrėti nuo pradžios iki pabaigos.

Ultragarsinis nuotolinio valdymo pultas

Pirmasis belaidis nuotolinio valdymo pultas gimė amerikiečiui Hasso Plattneriui. 1972 m., Palikęs IBM, jis suorganizavo savo įmonę ir dažnai keliavo po pasaulį užmegzti verslo kontaktus ir ryšius. Nepatogus incidentas įvyko susitikime su JVC vadovybe.

Aptaręs problemą, Plattneris atsikėlė ir persikėlė į televizorių pirštu parodyti kai kurias detales ekrane. Bet jis nepateko į ekraną, užklupdamas per nuotolinio valdymo kabelį. Jis išpylė kokteilį ant lagamino ir širdyje paklausė: „Ar nepavyko perjungti kanalų radijo bangomis?“, Kuris nuteikė japonų kompanionus į dažus. Ir lygiai po metų pasirodė pirmasis ultragarsinis nuotolinio valdymo pultas.

Jos veikimo principas buvo tiekti dažnį paspaudžiant kiekvieną mygtuką. Ultragarsą užfiksavo mikrofonas ir sustiprino stiprintuvas, kuris naudojo kelis lygiagrečius kanalus su rezonansinėmis grandinėmis. Šių kanalų išėjimuose atsirado valdymo įtampa. Taikant šį kanalų kodavimo metodą, nebuvo gauta labai daug.

Tolesnis elektronikos tobulinimas, ypač atsiradus INTEL mikroschemoms, leido atsisakyti tokio daugiadažnio kodavimo. Vienu ultragarso dažniu dėl įvairių moduliacijos metodų tapo įmanoma perduoti daug daugiau komandų nei naudojant daugiadažnį kodavimą. Vienas iš pirmųjų prietaisų, turinčių ultragarsinį nuotolinio valdymo pultą, buvo televizijos kompanija RCA. Komandų kodavimas atliktas naudojant impulsų pločio moduliaciją (PWM).

Šie nuotolinio valdymo pultai turėjo nemažai trūkumų. Visų pirma, dideli matmenys ir energijos suvartojimas. Taip buvo dėl to, kad ultragarso spinduliuotę lengvai sugeria namų apyvokos daiktai - drabužiai, minkšti baldai, kilimai. Todėl reikėjo padidinti radiacijos galią, o tai sumažino baterijos veikimo laiką.

Fig. 1. Pirmieji nuotolinio valdymo pultai

Specializuotos nuotolinio valdymo IC

Viskas pagerėjo po to, kai „INTEL“ sukūrė savo pirmąjį mikroprocesorių 8080. GRUNDIG ir MAGNAVOX, sukūrę pirmąjį specializuotą mikroprocesorių, ėmėsi šios naujos plėtros. Tokiu atveju procesorius generuoja norimą skaitmeninės komandos kodą, veikdamas paspaustą mygtuką.Taigi, specializuotas nuotolinio valdymo pulto mikroschema yra ne kas kita, kaip mikrovaldiklis su jau mirksinčia programa. Tokie nuotolinio valdymo pultai buvo vadinami TELEPILOT.

IR nuotolinio valdymo pultas

Pirmąjį spalvotą televizorių su mikroprocesoriaus valdymu ir nuotolinio valdymo pultu (IR) IR spinduliais išleido GRUNDIG ir MAGNAVOX 1974 m. Jau šiame modelyje ekrano kampe buvo rodomas perjungiamojo kanalo numeris (OSD sistema). Ši komandų sistema vadinama ITT. Tai buvo įmonės GRUNDIG pirmagimis.

Vėliau „PHILIPS“, sukūrusi valdymo sistemą RC-5, ėmėsi tyrimų nuotolinio valdymo srityje. Naujoji sistema leido užkoduoti 2048 komandas, tai yra 4 kartus daugiau komandų ITT sistemoje. Nešiklio dažnis buvo pasirinktas iki 36KHz, o tai netrukdė Europos transliavimo stotims ir nuotolinio valdymo pultams su ultragarso siųstuvais, kurių dažnis buvo 30 ir 40KHz, ir užtikrino pakankamą priėmimo diapazoną.

Tačiau elektroninė įranga nestovėjo vietoje, tačiau, kaip sakydavo vienas filmo herojus, jis žengė į priekį. Pagerėjo televizoriai, atsirado vaizdajuosčių leistuvai ir stereo sistemos, palydovinės imtuvės, CD ir DVD grotuvai ir daug daugiau.

Norint valdyti naująją technologiją, reikėjo ir naujų nuotolinio valdymo pultelių, todėl reikėjo sukurti naujus mikroschemus. Tokias mikroschemas sukūrė SIEMENS ir THOMSON. Naujojo nuotolinio valdymo pulto nešlio dažnis taip pat buvo 36KHz, tačiau buvo naudojamas kitas signalo moduliavimo būdas - dvifazė moduliacija. Taikant šią moduliaciją, nešlio dažnis buvo stabilesnis, todėl padidėjo diapazonas, padidėjo atsparumas triukšmui ir patikimumas.

„PHILIPS“ vėl prisidėjo prie nuotolinio valdymo sistemų kūrimo. Praėjusio amžiaus 90-ųjų pradžioje ji sujungė viską, kas buvo RC-5 ir SIEMENS sistemose. Gautas produktas vadinamas „Unified Command System“. Jos esmė yra tokia. Tokios sistemos nuotolinio valdymo pultas turi funkcijas „MENU 1“ ir „MENU 2“. Kiekvienoje iš šių funkcijų tas pats mygtukas vykdo skirtingas komandas ir paaiškėja, kad mažiau mygtukų gali vykdyti daugiau komandų.

Vėliau valdymo pultai įsiskverbė į daugelį kitų buitinių prietaisų sričių. IR spinduliuotę šiuo metu kontroliuoja oro kondicionieriai, ventiliatoriai, sieniniai ventiliatorių šildytuvai, liustra ir lizdai. Net kai kurie automobilių radijo imtuvų ir skaitmeninių fotoaparatų modeliai turi nuotolinio valdymo pultą.

Su visomis nuotolinio valdymo pultų ir jų valdomų prietaisų įvairove, visi jie veikia beveik taip pat: nuotolinio valdymo pulto infraraudonųjų spindulių šviesos diodas, paspausdamas, skleidžia infraraudonųjų spindulių impulsų (blyksčių) paketus, kuriuos priima televizoriaus ar kito prietaiso fotodetektorius („akis“). Modernus integruotas fotodetektorius yra gana sudėtingas įrenginys, nors jo išvaizda to nesako. Fotodetektoriaus išvaizda parodyta 2 paveiksle.

2 pav. Fotodetektorius

Imtuvas sukonfigūruotas priimti impulsus, kurių nešlio dažnis yra 36KHz, o tai atitinka RC-5 protokolą. Jei šalia fotodetektoriaus nesunku įjungti, pavyzdžiui, akumuliatorių, IR šviesos diodą, jo nuolatinė šviesa „akyje“ neturės jokio poveikio, net jei šis šviesos diodas bus arti fotodetektoriaus. Taip pat neturi įtakos dienos šviesai ir dirbtinei šviesai. Toks selektyvumas atsiranda dėl to, kad fotodetektoriaus signalo stiprinimo grandinėje yra dažnių juostos filtras. Fotodetektoriaus blokinė schema parodyta 3 paveiksle.

3 pav. Fotodetektoriaus blokinė schema

RC-5 protokolas čia nebus išsamiai paaiškintas, nes šis nežinojimas neturės įtakos tolimesnei istorijai, o iš tikrųjų nuotolinio valdymo pulto remontui. Norintieji susipažinti su RC-5 protokolu, išsamesnį jo aprašymą gali rasti internete. Tai yra atskiro straipsnio tema.

Nuotolinio valdymo įtaisas

Dėl daugybės šiuolaikinių nuotolinio valdymo pultelių visi modeliai išdėstyti beveik vienodai. Pagrindinis skirtumas dažniausiai yra išvaizda, prietaiso dizainas.Kaip minėta pirmoje straipsnio dalyje, šiuolaikinio nuotolinio valdymo pagrindas yra specializuotas mikrovaldiklis. MK programa įrašoma gamybos proceso metu gamykloje ir negali būti pakeista ateityje. Įtraukiant į tokio MK grandinę, būtinas minimalus priedų skaičius. Šiuolaikinio nuotolinio valdymo pulto schema parodyta 4 paveiksle.

4 pav. Šiuolaikinio nuotolinio valdymo pulto schema

Viso įrenginio pagrindas yra U1 mikroschemų tipas SAA3010P. Nors raidės gali būti skirtingos, o tai kalba apie kitą įmonę, gaminančią lustą. Tačiau skaičiai vis dar išlieka 3010.

Kaip minėta aukščiau, priedų praktiškai nėra. Visų pirma, tai keraminis rezonatorius, dažnai vadinamas kvarcunors tai nėra visiškai tikslus. Jos tikslas yra sinchronizuoti vidinį mikroschemos generatorių, kuris pateikia reikiamas išėjimo signalo laiko charakteristikas.

Klavišų matrica (KEY MATRIX) parodyta apatiniame dešiniajame diagramos kampe. Jos eilutės yra sujungtos su gnybtais DR0 ... DR7, o stulpeliai - atitinkamai prie gnybtų X0 ... X7. Spustelėjus bet kurį mygtuką, uždaroma viena pora - eilutė, o mikrotraumos išvestyje atsiranda impulsų seka, atitinkanti paspaustą mygtuką. Kiekvienas mygtukas suteikia savo seką ir nieko kito! Iš viso galima prijungti 8 * 8 = 64 mygtukus, nors praktikoje jų gali būti mažiau.

Išėjimo signalas įtampos impulsų pavidalu tiekiamas į lauko efekto tranzistoriaus VT1 vartus, kurie savo ruožtu kontroliuoja IR LED VD1 veikimą. Valdymo algoritmas šiuo atveju yra labai paprastas: atsidaro tranzistorius - užsidega šviesos diodas, uždaromas tranzistorius, - užgęsta. Tokiu atveju jie sako, kad tranzistorius veikia rakto režimu. Dėl tokių blyksnių susidaro pulso paketai, atitinkantys valdymo protokolą RC-5.

Grandinės maitinimas pagamintas iš dviejų AA tipo galvaninių elementų, kurių energijos pakanka mažiausiai metams. Lygiagrečiai su baterijomis yra elektrolitinis kondensatorius C1, kuris, pašalindamas vidinį baterijų pasipriešinimą, prailgina jų tarnavimo laiką ir užtikrina normalų nuotolinio valdymo pulto veikimą keliomis „negyvomis“ baterijomis. Impulsinio režimo šviesos diodas gali sunaudoti iki 1A srovę.

Išnagrinėjus nuotolinio valdymo grandinę, atrodo, kad galime pasakyti, jog su tokiu paprastu prietaisu visiškai nėra ko sulaužyti, tačiau taip nėra. Būtent nuotolinio valdymo pultas dažniausiai sukelia problemų televizoriaus savininkui. Kaip pataisyti nuotolinio valdymo pultą, kokios yra pagrindinės jo „ligos“, taip pat kaip ir kaip jas išgydyti bus aprašyta antroje straipsnio dalyje.

Straipsnio tęsinys: „Pasidaryk pats“ nuotolinio valdymo pulto remontas.

Borisas Aladyshkinas