Направите даљински управљач. Део 1. Историја развоја и уређај за даљинско управљање

Сетите се како је у цртаном филму „тројица из Простоквасхина“ мајка ујака Федора рекла: „Тако сам уморна на послу да не могу чак ни да гледам ТВ!“ Очигледно, ова фраза је одговор на питање зашто има сву модерну опрему за домаћинство инфрацрвени даљински управљачи. Али, ако погледате, све је почело много раније.

Даљински управљач са жицама

Први посао на даљинском управљању спровели су Немци крајем 30-их година КСКС века, још пре избијања Другог светског рата. Предмет аутоматизације био је цевни пријемник. Управљачка плоча је била засебна метална плоча са дугмади. Притиском на дугме активира се актуатор, - релеј, електромагнет или мотор. Веза између таквог даљинског управљача и пријемником успостављена је вишеједним каблом, који је слушаоца још увек везао за одређено место.

Слични даљински управљачи били су у совјетским првокласним телевизорима. Била је то мала пластична кутија са контролом јачине звука, повезана телевизором жицом. Поред јачине звука, такав даљински управљач није могао ништа да контролише. Али такав даљински управљач без сумње је створио одређене погодности. На крају, тада није било досадних реклама и филм је морао да се гледа од почетка до краја.

Ултразвучни даљински управљач

Први бежични даљински управљач дугује рођењу Американцу Хассо Платтнеру. 1972. године, након напуштања ИБМ-а, организује сопствену компанију и често обилази свет како би успоставио пословне контакте и везе. Срамотан инцидент догодио се на састанку са руководством ЈВЦ.

Када је разговарао о проблему, Платтнер је устао и прешао на телевизор како би прстом показао нешто детаља на екрану. Али није стигао до екрана, прелазећи преко кабла даљинског управљача. Сипао је коктел у одијело и рекао у срцу: "Зар није могуће пребацити канале на радио талас?", Који је јапанске пратиоце убацио у боју. И тачно годину дана касније појавио се први даљински управљач ултразвуком.

Принцип његове акције је био да преноси своју фреквенцију притиском на свако дугме. Ултразвук је снимио микрофоном и појачао појачалом, које је користило неколико паралелних канала са резонантним круговима. На излазима ових канала појавили су се управљачки напони. Овом методом кодирања канала није добијено много.

Даљњи развој електронике, посебно појава ИНТЕЛ микроциркура, омогућили су напуштање таквог вишефреквентног кодирања. На једној ултразвучној фреквенцији, захваљујући различитим модулацијским методама, постало је могуће пренијети много више наредби него кодом вишефреквенцијског кодирања. Један од првих уређаја опремљених ултразвучним даљинским управљачем била је ТВ компанија РЦА. Кодирање наредби је извршено помоћу модулације ширине импулса (ПВМ).

Ови даљински управљачи имали су низ недостатака. Пре свега, велике димензије и потрошња електричне енергије. То је због чињенице да ултразвучно зрачење лако апсорбује кућне предмете - одећу, тапацирани намештај, тепихе. Због тога је потребно повећати снагу зрачења, што је смањило радни век батерије.

Сл. 1. Први даљински управљачи

Специјализовани даљински управљачи

Ствари су се побољшале након што је ИНТЕЛ развио свој први микропроцесор 8080. ГРУНДИГ и МАГНАВОКС, који су направили први специјализовани микропроцесор, преузели су овај нови развој. У овом случају процесор генерише жељени дигитални командни код под утицајем притиснутог тастера.Дакле, специјализовани микро круг за даљинско управљање није ништа друго микроконтролер са већ испраћеним програмом. Такви даљински управљачи звали су се ТЕЛЕПИЛОТ.

ИР даљински управљач

Први телевизор у боји са микропроцесорским управљањем и даљинским управљањем (РЦ) на ИР зрацима заједнички су пустили ГРУНДИГ и МАГНАВОКС 1974. године. Већ у овом моделу, број преклопног канала (ОСД ​​систем) је приказан у углу екрана. Овај командни систем се зове ИТТ. Био је то прворођени из компаније ГРУНДИГ.

Након тога, ПХИЛИПС који је развио систем за команде РЦ-5, покренуо је истраживање на пољу даљинског управљања. Нови систем је омогућио да кодира 2048 команди, што је 4 пута више од броја тимова у ИТТ систему. Одабрана је носачка фреквенција на 36КХз, што није ометало европске радиодифузне станице и рад даљина са ултразвучним предајницима фреквенцијама од 30 и 40КХз, а такође је пружало довољан домет пријема.

Али електронска опрема није стајала мирно, али како је говорио један филмски јунак, кренуо је напред са скоковима и преласцима. Телевизори су се побољшали, појавили су се видео-снимци и стерео системи, сателитски тјунери, ЦД и ДВД плејери и још много тога.

Да би се управљала новом технологијом, потребни су и нови даљински управљачи, па је у складу с тим требало развити нове микро-склопове. Такве микроводе су развили СИЕМЕНС и ТХОМСОН. Носива фреквенција новог даљинског управљача такође је била 36КХз, али коришћена је и друга метода модулације сигнала - двофазна модулација. Са овом модулацијом, носачка фреквенција је била стабилнија, што је омогућило повећани домет, повећао отпорност на буку и поузданост.

ПХИЛИПС је опет дао додатни допринос развоју система даљинског управљања. Почетком 90-их година прошлог века комбиновала је све најбоље што је било у системима РЦ-5 и СИЕМЕНС. Резултирајући производ назива се „Унифиед Цомманд Систем“. Његова суштина је следећа. Даљински управљач таквог система има функције "МЕНУ 1" и "МЕНУ 2". У свакој од ових функција исти тастер извршава различите команде, а испоставило се да мањи број тастера може извршити више команди.

Након тога, контролне табле су продрле у многа друга подручја кућанских апарата. ИР зрачење тренутно контролише клима уређаји, вентилатори, зидни вентилатори, лустери и утичнице. Чак и неки модели ауто-радио и дигиталних камера имају даљински управљач.

Са свим разноврсним даљинским управљачима и уређајима којима управљају, сви раде готово исто: инфрацрвена ЛЕД даљинског управљача, када се притисне, емитује пакете инфрацрвених импулса (блица) које прима фотодетектор ("око") телевизора или другог уређаја. Модерни интегрисани фотодетектор је прилично компликован уређај, мада његов изглед не говори тако. Изглед фотодектора је приказан на слици 2.

Слика 2. Фотодетецтор

Пријемник је конфигуриран за пријем импулса са фреквенцијом носача од 36КХз, што одговара РЦ-5 протоколу. Ако је близу фотодетектора лако укључити, на пример, батерију, инфрацрвену ЛЕД, тада његова стална светлост на „оку“ неће имати никакав ефекат, чак и ако се овај ЛЕД приближи фотодетектору. Такође не утиче на дневну и вештачку светлост. Таква селективност је последица чињенице да у појачавајућем кругу сигнала фотодетектора постоји појасни филтар. Блок-дијаграм фотодетектора приказан је на слици 3.

Слика 3. Блок дијаграм фотодектора

Овде се РЦ-5 протокол неће детаљно објаснити, јер ово незнање неће утицати на даљу причу, а заправо на поправак даљинског управљача. Они који се желе упознати с РЦ-5 протоколом, могу га пронаћи на Интернету детаљније. Ово је тема за посебан чланак.

Уређај за даљинско управљање

Уз сву разноликост модерних даљинских управљача, сви су модели распоређени готово идентично. Главна разлика је најчешће у изгледу, у дизајну уређаја.Као што је поменуто у првом делу чланка, основа модерног даљинског управљања је специјализовани микроконтролер. Програм у МК се снима током производног процеса у фабрици и не може се мењати у будућности. Када је укључен у круг за такав МК, потребан је минималан број додатака. Шема модерног даљинског управљача приказана је на слици 4.

Слика 4. Дијаграм модерног даљинског управљача

Основа читавог уређаја је У1 чип типа САА3010П. Иако слова могу бити различита, што говори о другој компанији која производи чип. Али бројеви и даље остају 3010.

Као што је горе споменуто, практички нема зглобних делова. Пре свега, ово керамички резонатор, који се често назива и кварциако ово није сасвим тачно. Његова сврха је синхронизација унутрашњег осцилатора микро круга, што обезбеђује потребне временске карактеристике излазног сигнала.

Матрица тастера (КЕИ МАТРИКС) приказана је у доњем десном углу дијаграма. Његови редови су спојени на терминале ДР0 ... ДР7, а ступци на терминале Кс0 ... Кс7. Када кликнете на било који тастер, затвара се један пар - ред, а на излазу микро круга појављује се импулсни низ који одговара притиснутом тастеру. Свако дугме даје свој редослед и ниједно друго! Укупно је могуће повезати 8 * 8 = 64 дугмета, мада у пракси може бити и мање.

Излазни сигнал у облику напонских импулса доводи се до капије пољског ефективног транзистора ВТ1, који заузврат контролира рад ИР ЛЕД ВД1. Алгоритам управљања у овом је случају врло једноставан: транзистор се отвара - ЛЕД свијетли, транзистор је затворен, - ЛЕД се гаси. У овом случају кажу да је транзистор у кључном режиму. Као резултат таквих трептаја формирају се пулсни пакети који одговарају управљачком протоколу РЦ-5.

Напајање струјног круга произведено је из две галванске ћелије типа АА, чија је енергија довољна најмање годину дана. Паралелно с батеријама налази се и електролитички кондензатор Ц1, који уклизавањем унутрашњег отпора акумулатора продужава њихов радни век и осигурава нормалан рад даљинског с неколико „мртвих“ батерија. ЛЕД у пулсном режиму може да потроши струју до 1А.

Након разматрања склопа даљинског управљача, чини се да можемо рећи да апсолутно ништа не можемо покварити са тако једноставним уређајем, али то није тако. Даљински управљач најчешће прави проблеме власнику телевизора. Како поправити даљински управљач, које су његове главне "болести", као и како и како их излечити, биће описано у другом делу чланка.

Наставак чланка: Направите даљински управљач.

Борис Аладисхкин