Reparație telecomandă DIY. Partea 1. Istoricul dezvoltării și dispozitivul de control de la distanță

Amintiți-vă cum în desenul animat „trei de la Prostokvashino”, mama unchiului Fedor a spus: „Sunt atât de obosită la muncă, încât nici nu pot să mă uit la televizor!” Aparent, această frază este răspunsul la întrebarea de ce au toate echipamentele moderne de uz casnic telecomenzi în infraroșu. Dar, dacă te uiți, totul a început mult mai devreme.

Telecomanda cu fire

Prima lucrare la telecomandă a fost realizată de germani la sfârșitul anilor 30 ai secolului XX, chiar înainte de izbucnirea celui de-al Doilea Război Mondial. Obiectul automatizării era un receptor de tub. Panoul de control era un panou metalic separat cu butoane. Apăsarea butonului declanșează actuatorul, - releul, electromagnetul sau motorul. Conexiunea dintre o astfel de telecomandă și receptor a fost realizată de un cablu multicore, care încă lega ascultătorul la un loc specific.

Telecomenzi similare au fost în televizoarele sovietice de primă clasă. Era o cutie mică de plastic cu un control al volumului, conectată la televizor cu un fir. Pe lângă volum, o astfel de telecomandă nu putea controla nimic. Dar o astfel de telecomandă a creat, fără îndoială, anumite comodități. Până la urmă, atunci nu a existat publicitate enervantă și filmul a trebuit vizionat de la început până la sfârșit.

Telecomanda cu ultrasunete

Prima telecomandă wireless își datorează nașterea americanului Hasso Plattner. În 1972, după ce a părăsit IBM, și-a organizat propria companie și a mers adesea în întreaga lume pentru a stabili contacte și legături de afaceri. Un incident jenant a avut loc la o întâlnire cu conducerea JVC.

Când a discutat o problemă, Plattner s-a ridicat și s-a mutat la televizor pentru a arăta cu degetul unele detalii pe ecran. Dar nu a ajuns pe ecran, declanșând cablul telecomenzii. Și-a îmbrăcat un cocktail pe un costum și i-a spus în inimă: „N-ar putea fi posibil să porniți canale pe unda radio?”, Ceea ce a condus partenerii japonezi în vopsea. Și exact un an mai târziu, a apărut prima telecomandă cu ultrasunete.

Principiul acțiunii sale era să-și alimenteze frecvența apăsând fiecare buton. Ecografia a fost capturată de un microfon și amplificată de un amplificator, care a folosit mai multe canale paralele cu circuite rezonante. La ieșirile acestor canale au apărut tensiuni de control. Cu această metodă de codificare a canalului, nu s-a obținut prea mult.

Dezvoltarea ulterioară a echipamentelor electronice, în special apariția microcircuitelor INTEL, a făcut posibilă abandonarea unei astfel de codificări cu mai multe frecvențe. La o frecvență cu ultrasunete, datorită diferitelor metode de modulare, a devenit posibilă transmiterea mai multor comenzi decât cu codificarea cu mai multe frecvențe. Unul dintre primele dispozitive echipate cu o telecomandă cu ultrasunete a fost o companie TV RCA. Codificarea comenzilor a fost efectuată folosind modularea lățimii pulsului (PWM).

Aceste telecomenzi aveau o serie de dezavantaje. În primul rând, dimensiuni mari și consum de energie. Acest lucru s-a datorat faptului că radiațiile ultrasonice sunt ușor absorbite de obiectele de uz casnic - îmbrăcăminte, mobilier tapițat, covoare. Prin urmare, trebuie crescută puterea de radiație, ceea ce a redus durata de viață a bateriei.

Fig. 1. Primele telecomenzi

IC-uri de control de la distanță specializate

Lucrurile s-au îmbunătățit după ce INTEL a dezvoltat primul său microprocesor 8080. GRUNDIG și MAGNAVOX, care au realizat primul microprocesor specializat, au luat această nouă dezvoltare. În acest caz, procesorul generează codul de comandă digital dorit sub influența butonului apăsat.Astfel, un microcircuit specializat pentru o telecomandă nu este altceva decât microcontroler cu un program deja aprins. Astfel de telecomenzi au fost numite TELEPILOT.

Telecomanda IR

Primul televizor color cu control microprocesor și telecomandă (RC) pe razele IR a fost lansat în comun de GRUNDIG și MAGNAVOX în 1974. Deja în acest model, numărul de canal de comutare (sistem OSD) a fost afișat în colțul ecranului. Acest sistem de comandă se numește ITT. A fost primul născut al companiei GRUNDIG.

Ulterior, PHILIPS, care a dezvoltat sistemul de comandă RC-5, a început cercetările în domeniul telecomenzii. Noul sistem a permis codificarea a 2048 de comenzi, care este de 4 ori mai mare decât numărul echipelor din sistemul ITT. Frecvența transportatorului a fost aleasă la 36KHz, ceea ce nu a afectat stațiile de radiodifuziune europene și funcționarea telecomenzelor cu emițătoare cu ultrasunete cu o frecvență de 30 și 40KHz și, de asemenea, a oferit un interval de recepție suficient.

Însă echipamentul electronic nu a stat nemișcat, dar, așa cum spunea un erou de film, a mers mai departe. Televizoarele s-au îmbunătățit, au apărut VCR-uri și sisteme stereo, tunere prin satelit, CD și DVD playere și multe altele.

Pentru a controla noua tehnologie, au fost necesare și noi telecomenzi și, în consecință, trebuiau dezvoltate noi microcircuite. Astfel de microcircuite au fost dezvoltate de către SIEMENS și THOMSON. Frecvența purtătoare a noii telecomenzi a fost, de asemenea, de 36 KHz, dar a fost utilizată o altă metodă de modulare a semnalului - modularea în două faze. Cu această modulare, frecvența purtătorului a fost mai stabilă, ceea ce a furnizat o autonomie crescută, o imunitate mai mare la zgomot și fiabilitate.

PHILIPS a adus din nou o contribuție suplimentară la dezvoltarea sistemelor de control de la distanță. La începutul anilor 90 ai secolului trecut, ea a combinat tot ce era mai bun în sistemele RC-5 și SIEMENS. Produsul rezultat se numește „Unified Command System”. Esența sa este următoarea. Telecomanda unui astfel de sistem are funcțiile „MENU 1” și „MENU 2”. În fiecare dintre aceste funcții, același buton execută comenzi diferite și se dovedește că mai puține butoane pot executa mai multe comenzi.

Ulterior, panourile de control au pătruns în multe alte zone ale electrocasnicelor. Radiația IR este controlată în prezent de aparate de aer condiționat, ventilatoare, încălzitoare ventilatoare montate pe perete, candelabre și prize. Chiar și unele modele de radio auto și camere digitale au o telecomandă.

Cu toată varietatea telecomenzilor și dispozitivelor controlate de ele, toate funcționează aproape la fel: ledul infraroșu al telecomenzii, atunci când este apăsat, emite pachete de impulsuri infraroșii (lumini) care sunt primite de fotodetectorul („ochi”) al televizorului sau alt dispozitiv. Fotodetectorul integrat modern este un dispozitiv destul de complicat, deși aspectul său nu spune acest lucru. Aspectul fotodetectorului este prezentat în figura 2.

Figura 2. Fotodetector

Receptorul este configurat pentru a primi impulsuri cu o frecvență purtătoare de 36KHz, care corespunde protocolului RC-5. Dacă în apropierea fotodetectorului este ușor să porniți, de exemplu, o baterie, un LED IR, atunci lumina sa constantă pe „ochi” nu va avea niciun efect, chiar dacă acest LED este apropiat de fotodetector. De asemenea, nu afectează lumina zilei și lumina artificială. O astfel de selectivitate se datorează faptului că în circuitul de amplificare al semnalului fotodetectorului există un filtru de bandă. Diagrama bloc a fotodetectorului este prezentată în figura 3.

Figura 3. Schema bloc a unui fotodetector

Protocolul RC-5 nu va fi explicat în detaliu aici, deoarece această ignoranță nu va afecta povestea ulterioară și, de fapt, repararea telecomenzii. Cei care doresc să ia cunoștință de protocolul RC-5 pot găsi o descriere mai detaliată a acestuia pe Internet. Acesta este un subiect pentru un articol separat.

Dispozitiv de control de la distanță

Cu toată varietatea telecomenzelor moderne, toate modelele sunt aranjate aproape identic. Principala diferență este cel mai adesea în aparență, în proiectarea dispozitivului.După cum am menționat în prima parte a articolului, baza telecomenzii moderne este un microcontroler specializat. Programul în MK este înregistrat în timpul procesului de fabricație la uzină și nu poate fi schimbat în viitor. Când este inclus în circuit pentru un astfel de MK, este necesar un număr minim de atașamente. Schema telecomenzii moderne este prezentată în figura 4.

Figura 4. Diagrama unei telecomenzi moderne

Baza întregului dispozitiv este un cip U1 tip SAA3010P. Deși literele pot fi diferite, ceea ce vorbește despre o altă companie care produce cip. Numerele rămân însă 3010.

Așa cum am menționat mai sus, practic nu există piese cu balamale. În primul rând, asta rezonator ceramic, adesea denumit cuarțdeși acest lucru nu este complet exact. Scopul său este sincronizarea oscilatorului intern al microcircuitului, care oferă caracteristicile de timp necesare ale semnalului de ieșire.

Matricea tastelor (MATRIXUL CHEIE) este prezentată în colțul din dreapta jos al diagramei. Rândurile sale sunt conectate la terminalele DR0 ... DR7, respectiv la coloane la terminalele X0 ... X7. Când faceți clic pe orice buton, o pereche este închisă - un rând, iar la ieșirea microcircuitului apare o secvență de impuls corespunzătoare butonului apăsat. Fiecare buton dă propria secvență și nici un altul! În total, este posibil să conectați 8 * 8 = 64 butoane, deși în practică poate fi mai mic.

Semnalul de ieșire sub formă de impulsuri de tensiune este furnizat la poarta tranzistorului cu efect de câmp VT1, care la rândul său controlează funcționarea IR LED VD1. Algoritmul de control în acest caz este foarte simplu: tranzistorul se deschide - LED-ul se aprinde, tranzistorul este închis, - LED-ul se stinge. În acest caz, ei spun că tranzistorul este în modul cheie. În urma unor astfel de sclipiri, se formează pachete de impulsuri corespunzătoare protocolului de control RC-5.

Sursa de alimentare a circuitului se face din două celule galvanice de tip AA, a căror energie este suficientă cel puțin un an. În paralel cu bateriile, există un condensator electrolitic C1, care, prin evitarea rezistenței interne a bateriilor, prelungește durata de funcționare și asigură funcționarea normală a telecomenzii cu câteva baterii „moarte”. LED-ul în modul pulsat poate consuma curent până la 1A.

După luarea în considerare a circuitelor telecomenzii, se pare că putem spune că nu este absolut nimic de rupt cu un dispozitiv atât de simplu, dar nu este așa. Telecomanda este cea mai adesea care provoacă probleme proprietarului televizorului. Modul de reparare a telecomenzii, care sunt principalele „boli” ale acesteia, precum și cum și cum să le vindece vor fi descrise în partea a doua a articolului.

Continuarea articolului: Reparație telecomandă DIY.

Boris Aladyshkin