DIY-fjärrreparation. Del 1. Utvecklingshistoria och fjärrkontrollenhet

Kom ihåg hur i tecknad film "tre från Prostokvashino" sa farbror Fedors mamma: "Jag är så trött på jobbet att jag inte ens kan titta på TV!" Uppenbarligen är denna fras svaret på frågan varför all modern hushållsutrustning har det infraröda fjärrkontroller. Men om du tittar, det hela började mycket tidigare.

Fjärrkontroll med ledningar

Det första arbetet med fjärrkontroll utfördes av tyskarna i slutet av 30-talet av det tjugonde århundradet, redan före andra världskrigets utbrott. Syftet med automatiseringen var en rörmottagare. Kontrollpanelen var en separat metallpanel med knappar. Genom att trycka på knappen utlöses ställdonet, - relä, elektromagnet eller motor. Anslutningen mellan en sådan fjärrkontroll och mottagaren gjordes av en multicore-kabel, som fortfarande band lyssnaren till en specifik plats.

Liknande fjärrkontroller fanns i de sovjetiska förstklassiga tv-apparaterna. Det var en liten plastlåda med en volymkontroll, ansluten till TV: n med en tråd. Förutom volymen kunde en sådan fjärrkontroll inte styra någonting. Men en sådan fjärrkontroll skapade utan tvekan vissa bekvämligheter. När allt kommer omkring så fanns det ingen irriterande reklam och filmen måste ses från början till slut.

Ultraljud fjärrkontroll

Den första trådlösa fjärrkontrollen är skyldig amerikanen Hasso Plattner. 1972, efter att ha lämnat IBM, organiserade han sitt eget företag och gick ofta runt om i världen för att upprätta affärskontakter och band. En pinsamt händelse inträffade vid ett möte med JVC-ledningen.

När han diskuterade ett problem stod Plattner upp och flyttade till TV: n för att visa lite detalj på skärmen med fingret. Men han kom inte till skärmen, snubbla över fjärrkontrollkabeln. Han hällde en cocktail på en kostym och sa i sina hjärtan: "Kan det inte vara möjligt att växla kanaler på radiovågen?", Som drev de japanska kamraterna in i färgen. Och exakt ett år senare dök den första ultraljudfjärrkontrollen upp.

Principen för dess åtgärd var att mata dess frekvens genom att trycka på varje knapp. Ultraljud fångades av en mikrofon och förstärktes av en förstärkare, som använde flera parallella kanaler med resonanskretsar. Vid utgångarna från dessa kanaler dök styrspänningar upp. Med denna metod för kanalkodning erhölls inte mycket.

Vidareutveckling av elektronik, särskilt utseendet på INTEL-mikrokretsar, gjorde det möjligt att överge sådan flerfrekvenskodning. Vid en ultraljudsfrekvens, på grund av olika moduleringsmetoder, blev det möjligt att överföra mycket fler kommandon än med multifrekvenskodning. En av de första enheterna utrustade med en ultraljudsfjärrkontroll var ett TV-företag RCA. Kodningen av kommandona utfördes med användning av pulsbreddmodulering (PWM).

Dessa fjärrkontroller hade ett antal nackdelar. Först och främst stora dimensioner och strömförbrukning. Detta berodde på att ultraljudstrålning lätt absorberas av hushållsartiklar - kläder, stoppade möbler, mattor. Därför behövde strålkraften ökas, vilket minskade batteriets livslängd.

Fig. 1. De första fjärrkontrollerna

Specialiserade fjärrkontroll IC: er

Det blev bättre efter att INTEL utvecklade sin första mikroprocessor 8080. GRUNDIG och MAGNAVOX, som gjorde den första specialiserade mikroprocessorn, tog denna nya utveckling. I detta fall genererar processorn den önskade digitala kommandokoden under påverkan av den tryckta knappen.Således är en specialiserad mikrokrets för en fjärrkontroll inget annat än mikrokontroller med ett redan blinkat program. Sådana fjärrkontroller kallades TELEPILOT.

IR-fjärrkontroll

Den första färg-tv med mikroprocessorstyrning och en fjärrkontroll (IR) på IR-strålar släpptes tillsammans av GRUNDIG och MAGNAVOX 1974. Redan i denna modell visades växelkanalnumret (OSD-systemet) i hörnet på skärmen. Detta kommandosystem kallas ITT. Det var den förstfödda av företaget GRUNDIG.

Därefter tog PHILIPS, som utvecklade RC-5-kommandosystemet, forskning på området fjärrkontroll. Det nya systemet tillåter att koda 2048-kommandon, vilket är fyra gånger antalet lag i ITT-systemet. Bärfrekvensen valdes till 36KHz, vilket inte störde europeiska sändningsstationer och driften av fjärrkontroller med ultraljudssändare med en frekvens på 30 och 40 KHz, och gav också ett tillräckligt mottagningsområde.

Men den elektroniska utrustningen stod inte stilla, men som en filmhjälte brukade säga, gick han framåt med språng. Tv-apparaterna förbättrades, videobandspelare och stereosystem dök upp, satellitmottagare, CD- och DVD-spelare och mycket mer.

För att styra den nya tekniken krävdes också nya fjärrkontroller, och därför måste nya mikrokretsar utvecklas. Sådana mikrokretsar utvecklades av SIEMENS och THOMSON. Bärfrekvensen för den nya fjärrkontrollen var också 36KHz, men en annan metod för signalmodulering användes - tvåfasmodulering. Med denna modulering var bärfrekvensen mer stabil, vilket gav ökat räckvidd, ökad brusimmunitet och tillförlitlighet.

PHILIPS gav igen ett ytterligare bidrag till utvecklingen av fjärrkontrollsystem. I början av 90-talet av förra seklet kombinerade hon allt det bästa som var i RC-5 och SIEMENS-systemen. Den resulterande produkten kallas ”Unified Command System”. Essensen är som följer. Fjärrkontrollen för ett sådant system har funktionerna "MENU 1" och "MENU 2". I var och en av dessa funktioner kör samma knapp olika kommandon, och det visar sig att färre knappar kan utföra fler kommandon.

Därefter trängde kontrollpaneler in i många andra områden med hushållsapparater. IR-strålning styrs för närvarande av luftkonditioneringsapparater, fläktar, väggmonterade fläktvärmare, ljuskronor och uttag. Även vissa modeller av bilradioer och digitala kameror har en fjärrkontroll.

Med alla de olika fjärrkontrollerna och enheterna som styrs av dem fungerar de nästan lika: fjärrkontrollens infraröda lysdiod, när den trycks ned, avger paket med infraröda pulser (blixtar) som tas emot av fotodetektorn (“ögat”) på TV: n eller annan enhet. Den moderna integrerade fotodetektorn är en ganska komplicerad enhet, även om dess utseende inte säger det. Fotodetektorens utseende visas i figur 2.

Bild 2. Fotodetektor

Mottagaren är konfigurerad att ta emot pulser med en bärfrekvens på 36KHz, vilket motsvarar RC-5-protokollet. Om det är nära fotodetektorn är det lätt att slå på, till exempel ett batteri, en IR-LED, då kommer dess ständiga ljus på "ögat" inte att ha någon effekt, även om denna lysdiode föras nära fotodetektorn. Påverkar inte heller dagsljus och konstgjort ljus. En sådan selektivitet beror på det faktum att det finns ett bandpassfilter i förstärkningskretsen för fotodetektorsignalen. Blockschemat för fotodetektorn visas i figur 3.

Bild 3. Blockschema över en fotodetektor

RC-5-protokollet kommer inte att förklaras i detalj här, eftersom denna okunnighet inte kommer att påverka den ytterligare historien och faktiskt reparationen av fjärrkontrollen. De som vill bekanta sig med RC-5-protokollet kan hitta en mer detaljerad beskrivning av det på Internet. Detta är ett ämne för en separat artikel.

Fjärrkontrollenhet

Med alla de moderna fjärrkontrollerna är alla modeller nästan identiska. Den största skillnaden är oftast i utseende, i designen av enheten.Som nämnts i den första delen av artikeln är grunden för modern fjärrkontroll en specialiserad mikrokontroller. Programmet i MK spelas in under tillverkningsprocessen i anläggningen och kan inte ändras i framtiden. När det ingår i kretsen för en sådan MK krävs ett minimumantal tillbehör. Schemat för den moderna fjärrkontrollen visas i figur 4.

Bild 4. Diagram över en modern fjärrkontroll

Grunden för hela enheten är ett U1-chipstyp SAA3010P. Även om bokstäverna kan vara annorlunda, som talar om ett annat företag som producerar chipet. Men siffrorna kvarstår fortfarande 3010.

Som nämnts ovan finns det praktiskt taget inga gångjärndelar. Först och främst detta keramisk resonator, ofta kallad kvartsäven om detta inte är helt korrekt. Dess syfte är att synkronisera den inre oscillatorn i mikrokretsen, som ger de erforderliga tidsegenskaperna för utsignalen.

Nyckelmatrisen (KEY MATRIX) visas i diagrammets nedre högra hörn. Dess rader är anslutna till terminalerna DR0 ... DR7 respektive kolumnerna till terminalerna X0 ... X7. När du klickar på någon knapp stängs ett par - en rad och en impulssekvens som motsvarar den tryckta knappen visas vid utgången från mikrokretsen. Varje knapp ger sin egen sekvens och ingen annan! Totalt är det möjligt att ansluta 8 * 8 = 64 knappar, även om det i praktiken kan vara mindre.

Utgångssignalen i form av spänningspulser tillförs grinden till fälteffekttransistorn VT1, som i sin tur styr driften av IR-LED VD1. Styralgoritmen i detta fall är mycket enkel: transistorn öppnas - lysdioden tänds, transistorn är stängd - lysdioden slocknar. I det här fallet säger de att transistorn är i nyckelläge. Som ett resultat av sådana blixtar bildas pulspaket motsvarande RC-5-styrprotokollet.

Kretsens strömförsörjning är tillverkad av två galvaniska celler av typ AA, vars energi är tillräckligt i minst ett år. Parallellt med batterierna finns det en elektrolytisk kondensator C1, som genom att växla batteriets inre motstånd, förlänger deras livslängd och säkerställer en normal drift av fjärrkontrollen med några "döda" batterier. Lysdioden i pulserat läge kan konsumera ström upp till 1A.

Efter att ha övervägt fjärrkontrollkretsen verkar det som om vi kan säga att det absolut inte finns något att bryta med en så enkel enhet, men det är inte så. Det är fjärrkontrollen som oftast orsakar problem för TV-ägaren. Hur man reparerar fjärrkontrollen, vilka är dess viktigaste "sjukdomar" samt hur och hur man botar dem kommer att beskrivas i den andra delen av artikeln.

Fortsättning av artikeln: DIY-fjärrreparation.

Boris Aladyshkin