Reparo de controle remoto DIY. Parte 1. Histórico de Desenvolvimento e Dispositivo de Controle Remoto

Lembre-se de que, no desenho animado "três de Prostokvashino", a mãe do tio Fedor disse: "Estou tão cansada no trabalho que nem consigo assistir à TV!" Aparentemente, esta frase é a resposta à pergunta por que todo equipamento doméstico moderno possui controles remotos infravermelhos. Mas, se você olhar, tudo começou muito antes.

Controle remoto com fios

O primeiro trabalho sobre controle remoto foi realizado pelos alemães no final dos anos 30 do século XX, mesmo antes do início da Segunda Guerra Mundial. O objetivo da automação era um receptor de tubo. O painel de controle era um painel de metal separado com botões. Pressionar o botão acionou o atuador - relé, eletroímã ou motor. A conexão entre esse controle remoto e o receptor foi feita por um cabo multicore, que ainda ligava o ouvinte a um local específico.

Controles remotos semelhantes estavam nas TVs de tubo de primeira classe soviéticas. Era uma pequena caixa de plástico com controle de volume, conectada à TV por um fio. Além do volume, esse controle remoto não pode controlar nada. Mas esse controle remoto, sem dúvida, criou certas conveniências. Afinal, não havia publicidade irritante e o filme tinha que ser assistido do começo ao fim.

Controle remoto ultra-sônico

O primeiro controle remoto sem fio deve seu nascimento ao americano Hasso Plattner. Em 1972, depois de deixar a IBM, ele organizou sua própria empresa e, muitas vezes, percorreu o mundo para estabelecer contatos e laços comerciais. Um incidente embaraçoso ocorreu em uma reunião com a gerência da JVC.

Ao discutir um problema, Plattner levantou-se e foi até a TV para mostrar alguns detalhes na tela com o dedo. Mas ele não chegou à tela, tropeçando no cabo do controle remoto. Ele derramou um coquetel em um terno e disse em seu coração: "Não seria possível mudar de canal na onda de rádio?", O que levou os companheiros japoneses a pintar. E exatamente um ano depois, o primeiro controle remoto por ultrassom apareceu.

O princípio de sua ação era alimentar sua frequência pressionando cada botão. O ultrassom foi capturado por um microfone e amplificado por um amplificador, que utilizou vários canais paralelos com circuitos ressonantes. Nas saídas desses canais, apareciam tensões de controle. Com este método de codificação de canal, não se obteve muito.

O desenvolvimento futuro da eletrônica, em particular a aparência dos microcircuitos INTEL, tornou possível o abandono dessa codificação multi-freqüência. Em uma frequência ultrassônica, devido a vários métodos de modulação, tornou-se possível transmitir muito mais comandos do que com a codificação de multi-frequência. Um dos primeiros dispositivos equipados com um controle remoto ultrassônico foi uma empresa de TV RCA. A codificação dos comandos foi realizada utilizando modulação por largura de pulso (PWM).

Esses controles remotos tinham várias desvantagens. Primeiro de tudo, grandes dimensões e consumo de energia. Isso se deve ao fato de que a radiação ultrassônica é prontamente absorvida pelos itens domésticos - roupas, móveis estofados, tapetes. Portanto, a energia da radiação precisava ser aumentada, o que reduzia a vida útil da bateria.

Fig. 1. Os primeiros controles remotos

CIs de controle remoto especializados

As coisas melhoraram depois que a INTEL desenvolveu seu primeiro microprocessador 8080. GRUNDIG e MAGNAVOX, que criaram o primeiro microprocessador especializado, adotaram esse novo desenvolvimento. Nesse caso, o processador gera o código de comando digital desejado sob a influência do botão pressionado.Assim, um microcircuito especializado para um controle remoto não passa de microcontrolador com um programa já piscou. Esses controles remotos foram chamados de TELEPILOTO.

Controle remoto IR

A primeira televisão em cores com controle por microprocessador e controle remoto (IR) em raios infravermelhos foi lançada em conjunto por GRUNDIG e MAGNAVOX em 1974. Já neste modelo, o número do canal de comutação (sistema OSD) era mostrado no canto da tela. Este sistema de comando é chamado ITT. Foi o primogênito da empresa GRUNDIG.

Posteriormente, a PHILIPS, que desenvolveu o sistema de comando RC-5, iniciou uma pesquisa no campo do controle remoto. O novo sistema permitiu codificar 2048 comandos, que são 4 vezes o número de equipes no sistema ITT. A frequência portadora foi escolhida para 36KHz, o que não interferiu nas emissoras européias e na operação de controles remotos com transmissores ultrassônicos com frequência de 30 e 40KHz, além de fornecer uma faixa de recepção suficiente.

Mas o equipamento eletrônico não parou, mas como costumava dizer um herói do cinema, ele avançava aos trancos e barrancos. As televisões melhoraram, videocassetes e sistemas estéreo apareceram, sintonizadores de satélite, CD e DVD players e muito mais.

Para controlar a nova tecnologia, novos controles remotos também eram necessários e, portanto, novos microcircuitos precisavam ser desenvolvidos. Tais microcircuitos foram desenvolvidos por SIEMENS e THOMSON. A frequência portadora do novo controle remoto também era de 36KHz, mas outro método de modulação de sinal foi usado - a modulação bifásica. Com essa modulação, a frequência da portadora ficou mais estável, o que proporcionou maior alcance, maior imunidade a ruído e confiabilidade.

A PHILIPS novamente deu uma contribuição adicional ao desenvolvimento de sistemas de controle remoto. No início dos anos 90 do século passado, ela combinou tudo de melhor que havia nos sistemas RC-5 e SIEMENS. O produto resultante é chamado de "Sistema de Comando Unificado". Sua essência é a seguinte. O controle remoto desse sistema possui as funções “MENU 1” e “MENU 2”. Em cada uma dessas funções, o mesmo botão executa comandos diferentes e verifica-se que menos botões podem executar mais comandos.

Posteriormente, os painéis de controle penetraram em muitas outras áreas de eletrodomésticos. Atualmente, a radiação infravermelha é controlada por condicionadores de ar, ventiladores, aquecedores de parede, lustres e tomadas. Até alguns modelos de rádios para carros e câmeras digitais possuem controle remoto.

Com toda a variedade de controles remotos e dispositivos controlados por eles, todos funcionam quase da mesma forma: o LED infravermelho do controle remoto, quando pressionado, emite pacotes de pulsos infravermelhos (flashes) recebidos pelo fotodetector ("olho") da TV ou outro dispositivo. O moderno fotodetector integrado é um dispositivo bastante complicado, embora sua aparência não o diga. A aparência do fotodetector é mostrada na Figura 2.

Figura 2. Fotodetector

O receptor está configurado para receber pulsos com uma frequência portadora de 36KHz, que corresponde ao protocolo RC-5. Se próximo ao fotodetector, é fácil ligar, por exemplo, uma bateria, um LED IR, sua luz constante no "olho" não terá nenhum efeito, mesmo que esse LED seja aproximado do fotodetector. Também não afeta a luz do dia e a luz artificial. Essa seletividade se deve ao fato de existir um filtro passa-banda no circuito de amplificação do sinal do fotodetector. O diagrama de blocos do fotodetector é mostrado na Figura 3.

Figura 3. Diagrama de blocos de um fotodetector

O protocolo RC-5 não será explicado em detalhes aqui, pois essa ignorância não afetará a história adicional e, na verdade, o reparo do controle remoto. Aqueles que desejam se familiarizar com o protocolo RC-5 podem encontrar uma descrição mais detalhada dele na Internet. Este é um tópico para um artigo separado.

Dispositivo de controle remoto

Com toda a variedade de controles remotos modernos, todos os modelos são organizados quase de forma idêntica. A principal diferença está na aparência, no design do dispositivo.Conforme mencionado na primeira parte do artigo, a base do controle remoto moderno é um microcontrolador especializado. O programa em MK é gravado durante o processo de fabricação na fábrica e não pode ser alterado no futuro. Quando incluído no circuito para esse MK, é necessário um número mínimo de acessórios. O esquema do controle remoto moderno é mostrado na Figura 4.

Figura 4. Diagrama de um controle remoto moderno

A base de todo o dispositivo é um chip U1 do tipo SAA3010P. Embora as letras possam ser diferentes, o que fala de outra empresa produtora do chip. Mas os números ainda permanecem 3010.

Como mencionado acima, praticamente não existem peças articuladas. Primeiro de tudo, isso ressonador de cerâmica, geralmente chamado de quartzoembora isso não seja totalmente preciso. Seu objetivo é sincronizar o oscilador interno do microcircuito, que fornece as características de tempo necessárias para o sinal de saída.

A matriz de teclas (KEY MATRIX) é mostrada no canto inferior direito do diagrama. Suas linhas são conectadas aos terminais DR0 ... DR7 e as colunas, respectivamente, aos terminais X0 ... X7. Quando você clica em qualquer botão, um par é fechado - uma linha e uma sequência de impulsos correspondente ao botão pressionado aparece na saída do microcircuito. Cada botão fornece sua própria sequência e nenhuma outra! No total, é possível conectar 8 * 8 = 64 botões, embora na prática possa ser menor.

O sinal de saída na forma de pulsos de tensão é fornecido à porta do transistor de efeito de campo VT1, que por sua vez controla a operação do LED IR VD1. O algoritmo de controle neste caso é muito simples: o transistor se abre - o LED acende, o transistor está fechado - o LED se apaga. Nesse caso, eles dizem que o transistor está no modo de chave. Como resultado desses flashes, são formados pacotes de pulsos correspondentes ao protocolo de controle RC-5.

A fonte de alimentação do circuito é feita de duas células galvânicas do tipo AA, cuja energia é suficiente por pelo menos um ano. Paralelamente às baterias, existe um capacitor eletrolítico C1, que, ao evitar a resistência interna das baterias, prolonga sua vida útil e garante a operação normal do controle remoto com algumas baterias "gastas". O LED no modo pulsado pode consumir corrente de até 1A.

Depois de considerar o circuito de controle remoto, parece que podemos dizer que não há absolutamente nada para romper com um dispositivo tão simples, mas não é assim. É o controle remoto que costuma causar problemas ao proprietário da TV. Como reparar o controle remoto, quais são suas principais "doenças", e como e como curá-las, serão descritas na segunda parte do artigo.

Continuação do artigo: Reparo de controle remoto DIY.

Boris Aladyshkin