Reparació de comandament a distància DIY. Part 1. Historial de desenvolupament i dispositiu de control remot

Recorda com en el dibuix "tres de Prostokvashino", la mare del tio Fedor va dir: "Estic tan cansada a la feina que ni tan sols puc veure la televisió!" Segons sembla, aquesta frase és la resposta a la pregunta de per què té tot l’equipament domèstic modern comandaments a distància per infrarojos. Però, si us fixeu, tot va començar molt abans.

Comandament a distància amb cables

El primer treball sobre control remot va ser realitzat pels alemanys a finals dels anys 30 del segle XX, fins i tot abans de l’esclat de la Segona Guerra Mundial. L’objecte de l’automatització era un receptor de tubs. El quadre de control era un quadre de metall separat amb botons. Al prémer el botó s’activa l’actuador, - relé, electroimant o motor. La connexió entre un control remot i el receptor es feia mitjançant un cable multicor, que encara lligava l’oient a un lloc concret.

Telèfons similars es van produir en els televisors soviètics de primera classe. Es tractava d’una petita caixa de plàstic amb control de volum, connectada al televisor amb un filferro. A més del volum, un comandament tan remot no podia controlar res. Però un control remot, sens dubte, va crear certes comoditats. Al cap i a la fi, no hi va haver publicitat molesta i es va haver de veure la pel·lícula des del principi fins al final.

Comandament a distància ultrasònic

El primer comandament a distància sense fils deu el seu naixement a l’americà Hasso Plattner. El 1972, després de deixar IBM, va organitzar la seva pròpia companyia i va anar sovint a la volta al món per establir contactes i vincles comercials. Es va produir un incident vergonyós en una reunió amb la direcció de JVC.

En parlar d'un problema, Plattner es va aixecar i es va traslladar al televisor per mostrar alguns detalls a la pantalla amb el dit. Però no va arribar a la pantalla i va treure el cable del comandament a distància. Va posar un còctel en un vestit i va dir als seus cors: "No es pot canviar els canals a l'ona de ràdio?", Que va portar els companys japonesos a la pintura. I exactament un any després, va aparèixer el primer comandament a distància amb ultrasons.

El principi de la seva acció era alimentar la seva freqüència prement cada botó. L'ecografia va ser capturada per un micròfon i amplificada per un amplificador, que utilitzava diversos canals paral·lels amb circuits ressonants. A les sortides d’aquests canals apareixien tensions de control. Amb aquest mètode de codificació de canals no es va obtenir gaire cosa.

El desenvolupament de l'electrònica, en particular l'aparició de microcircuits INTEL, va permetre l'abandonament d'aquesta codificació multifreqüència. En una freqüència ultrasònica, a causa de diversos mètodes de modulació, va ser possible transmetre ordres molt més que amb la codificació de multi-freqüència. Un dels primers dispositius equipats amb un comandament a distància ultrasònic va ser una empresa de televisió RCA. La codificació de les ordres es va dur a terme mitjançant la modulació de l'amplada de pols (PWM).

Aquests comandaments van tenir diversos desavantatges. En primer lloc, grans dimensions i consum d’energia. Això es va deure al fet que la radiació ultrasònica s'absorbeix fàcilment per articles domèstics (roba, mobles entapissats, catifes). Per tant, calia augmentar la potència de radiació, fet que va reduir la durada de la bateria.

Fig. 1. Els primers comandaments a distància

CI especialitzats en control remot

Les coses van anar millor després que INTEL desenvolupés el seu primer microprocessador 8080. GRUNDIG i MAGNAVOX, que van fer el primer microprocessador especialitzat, van prendre aquest nou desenvolupament. En aquest cas, el processador genera el codi d'ordres digital desitjat sota la influència del botó prement.Per tant, un microcircuit especialitzat per a control remot no és res microcontrolador amb un programa ja destrossat. Aquests comandaments a distància es van anomenar TELEPILOT.

Comandament a distància IR

El primer televisor en color amb control de microprocessador i control remot (IR) en raigs IR va ser llançat conjuntament per GRUNDIG i MAGNAVOX el 1974. Ja en aquest model, el número de canal de commutació (sistema OSD) es mostrava a la cantonada de la pantalla. Aquest sistema de comandaments s’anomena ITT. Va ser el primogènit de la companyia GRUNDIG.

Posteriorment, PHILIPS, que va desenvolupar el sistema de comandaments RC-5, va emprendre investigacions en el camp del control remot. El nou sistema va permetre codificar 2048 comandes, que és 4 vegades el nombre d'equips del sistema ITT. Es va escollir la freqüència del transportista a 36KHz, que no va interferir amb les estacions de difusió europees i el funcionament de comandaments a distància amb transmissors d’ultrasons amb una freqüència de 30 i 40KHz, i també va proporcionar un rang de recepció suficient.

Però l’equip electrònic no es va quedar parat, però com deia un heroi de cinema, va avançar progressivament. Es van millorar els televisors, van aparèixer els videoregistradors i els sistemes estèreo, els sintonitzadors de satèl·lit, els reproductors de CD i DVD i molt més.

Per controlar la nova tecnologia també es van necessitar nous comandaments a distància i, en conseqüència, calia desenvolupar nous microcircuits. Aquests microcircuits van ser desenvolupats per SIEMENS i THOMSON. La freqüència portadora del nou comandament a distància era també de 36KHz, però es va fer servir un altre mètode de modulació del senyal: modulació de dues fases. Amb aquesta modulació, la freqüència del portador era més estable, cosa que proporcionava un rang més gran, una major immunitat i fiabilitat del soroll.

PHILIPS va tornar a contribuir al desenvolupament de sistemes de control remot. A principis dels anys 90 del segle passat, va combinar tot el millor que hi havia als sistemes RC-5 i SIEMENS. El producte resultant s’anomena “sistema de comandament unificat”. La seva essència és la següent. El comandament a distància d'aquest sistema té les funcions "MENU 1" i "MENU 2". En cadascuna d’aquestes funcions, el mateix botó executa comandes diferents i resulta que menys botons poden executar més comandaments.

Posteriorment, els quadres de control van penetrar en moltes altres àrees dels electrodomèstics. La radiació IR actualment està controlada per climatitzadors, ventiladors, calefactors per ventilació, canelobres i endolls. Fins i tot alguns models de ràdios de cotxes i càmeres digitals disposen d’un control remot.

Amb tota la varietat de telèfons i dispositius controlats per ells, tots funcionen gairebé igual: el LED infraroig del comandament a distància, quan es pressiona, emet paquets d’impulsos d’infrarojos (flaixos) que rep el fotodetector (“ull”) del televisor o un altre dispositiu. El modern fotodetector integrat és un dispositiu força complicat, tot i que el seu aspecte no ho diu. L’aparició del fotodetector es mostra a la figura 2.

Figura 2. Fotodetector

El receptor està configurat per rebre polsos amb una freqüència portadora de 36KHz, que correspon al protocol RC-5. Si a prop del fotodetector és fàcil d'encendre, per exemple, una bateria, un LED IR, la seva llum constant sobre "l'ull" no tindrà cap efecte, encara que aquest LED s'apropi al fotodetector. Tampoc afecta la llum del dia i la llum artificial. Aquesta selectivitat es deu al fet que hi ha un filtre de banda al circuit d'amplificació del senyal del fotodetector. A la figura 3 es mostra el diagrama de blocs del fotodetector.

Figura 3. Esquema de bloc d’un fotodetector

El protocol RC-5 no s’explicarà detalladament aquí, ja que aquesta ignorància no afectarà la història addicional, i en realitat la reparació del comandament a distància. Aquells que vulguin conèixer el protocol RC-5 poden trobar una descripció més detallada del mateix a Internet. Aquest és un tema per a un article diferent.

Dispositiu de control remot

Amb tota la varietat de comandaments a distància moderns, tots els models estan disposats gairebé de manera idèntica. La diferència principal sol aparèixer, en el disseny del dispositiu.Com s’ha esmentat a la primera part de l’article, la base del control remot modern és un microcontrolador especialitzat. El programa en MK es registra durant el procés de fabricació de la planta i no es podrà canviar en el futur. Si s'inclou en el circuit per a un tipus de MK, cal un nombre mínim d'adjunts. A l'esquema del comandament a distància modern es mostra a la figura 4.

Figura 4. Esquema d’un comandament a distància modern

La base de tot el dispositiu és un xip tipus U1 SAA3010P. Tot i que les lletres poden ser diferents, el que parla d’una altra empresa productora del xip. Però els números encara es mantenen 3010.

Com s'ha esmentat anteriorment, pràcticament no hi ha peces articulades. En primer lloc, això ressonador ceràmic, sovint conegut com a quarstot i que això no és del tot exacte. El seu propòsit és sincronitzar l'oscil·lador intern del microcircuit, que proporciona les característiques de temps necessàries del senyal de sortida.

La matriu de tecles (CLAU MATRIX) es mostra a la cantonada inferior dreta del diagrama. Les seves files estan connectades als terminals DR0 ... DR7 i, respectivament, a les columnes als terminals X0 ... X7. Quan feu clic a qualsevol botó, es tanca una parella: una fila i a la sortida del microcircuit apareix una seqüència d’impulsos corresponent al botó prement. Cada botó dóna la seva pròpia seqüència i cap altra! En total, és possible connectar botons de 8 * 8 = 64, encara que a la pràctica pot ser menor.

El senyal de sortida en forma de polsos de tensió es subministra a la porta del transistor d'efecte de camp VT1, que al seu torn controla el funcionament del LED IR IR VD1. L’algoritme de control en aquest cas és molt senzill: el transistor s’obre - el LED s’il·lumina, el transistor es tanca, i el LED s’apaga. En aquest cas, diuen que el transistor està en mode clau. Com a resultat d'aquests flaixos, es formen paquets de pols corresponents al protocol de control RC-5.

L’alimentació elèctrica del circuit es fa a partir de dues cèl·lules galvàniques del tipus AA, l’energia de les quals és suficient almenys un any. Paral·lelament a les bateries, existeix un condensador electrolític C1, que a l’altura de la resistència interna de les bateries, allarga la seva vida útil i assegura el funcionament normal del comandament a distància amb algunes bateries “mortes”. El LED en mode polsat pot consumir corrent de fins a 1A.

Després de considerar el circuit de control remot, sembla que podem dir que no hi ha res per trencar amb un dispositiu tan senzill, però no és així. És el comandament a distància que més sovint causa problemes al propietari del televisor. Com reparar el comandament a distància, quines són les seves principals "malalties", així com com i com curar-les es descriuran a la segona part de l'article.

Continuació de l'article: Reparació de comandament a distància DIY.

Boris Aladyshkin