И пр. аудио- видеотехникой).

Энциклопедичный YouTube

  • 1 / 5

    Один из самых ранних образцов устройств для дистанционного управления придумал Никола Тесла в 1898 году . Механизм был запатентован и описан в Method of and Apparatus for Controlling Mechanism of Moving Vehicle or Vehicles . В 1898 году на электровыставке в Медисон-сквер-гарден он демонстрировал публике радиоуправляемую лодку под названием «телеавтомат» .

    Первый пульт ДУ для управления телевизором был разработан Юджином Полли , сотрудником американской компании Zenith Radio Corporation в начале 1950-х годов . Он был соединён с телевизором кабелем . В 1955 году был разработан беспроводной пульт Flashmatic , основанный на посылании луча света в направлении фотоэлемента . К сожалению, фотоэлемент не мог отличить свет из пульта от света из других источников. Кроме того, требовалось направлять пульт точно на приёмник.

    К началу 2000-х годов количество бытовых электроприборов резко возросло. Для управления домашним кинотеатром может потребоваться пять-шесть пультов: от спутникового приёмника, видеомагнитофона, DVD-проигрывателя, телевизионного и звукового усилителя. Некоторые из них требуется использовать друг за другом, и, из-за разобщённости систем управления, это становится обременительным. Многие специалисты, включая известного специалиста по юзабилити Jakob Nielsen и изобретателя современного пульта ДУ Роберта Адлера, отмечают, сколь запутанно и неуклюже использование нескольких пультов.

    Появление КПК с инфракрасным портом позволило создавать универсальные пульты ДУ с программируемым управлением. Однако в силу высокой стоимости этот метод не стал слишком распространён. Не стали широко распространёнными и специальные универсальные обучаемые пульты управления в силу относительной сложности программирования и использования. Также возможно использование некоторых мобильных телефонов для дистанционного управления (по каналу Bluetooth) персональным компьютером.

    Типы ПДУ

    Пульты дистанционного управления различаются по:

    Питанию :

    • автономное;
    • получаемое по кабелю (проводу).

    Мобильности :

    • встроенный (стационарный);
    • носимый.

    Функциональности :

    • с фиксированным набором команд;
    • с переключаемым набором команд (универсальный);
    • с обучением набору команд (обучаемый).

    Каналу связи :

    • механический;

    Применение

    ПДУ используются для дистанционного управления бытовой электронной аппаратурой (телевизорами, муз. центрами, аудио- и видеопроигрывателями и тп.). Миниатюрные пульты ДУ имеют автомобильные сигнализации . Есть пульты ДУ и для управления роботами , авиамоделями и пр. Системами ДУ бывают оборудованы даже храмы . Вообще - пульт ДУ может быть применён в любом устройстве, имеющем электронное управление.

    ПДУ бытовой аппаратуры

    ПДУ для бытовой электронной аппаратуры обычно представляет собой небольшое устройство с кнопками , с питанием от батареек , посылающее команды посредством инфракрасного излучения с длиной волны 0,75-1,4 микрон . Этот свет невидим для человеческого глаза , но распознаётся приёмником принимающего устройства. В большинстве ПДУ применяется одна специализированная микросхема , корпусная либо бескорпусная (помещенная прямо на печатную плату и залитая компаундом для предотвращения повреждения).

    Ранее на пульт ДУ выносились только основные функции аппарата (переключение каналов , управления громкостью и т. п.), сейчас большинство образцов современной бытовой электроники на самом корпусе имеют ограниченный набор средств управления и полный набор их на пульте ДУ.

    Первым пультам для передачи одной функции, команды (одноканальный ПДУ, с одной кнопкой) было достаточно наличия/отсутствия самого передаваемого сигнала. Но и то только в том случае, если он передавался по помехозащищённому каналу (например, проводу), в противном случае внешние помехи (лучи Солнца и т. п.) приводили к ложному срабатыванию. Первые беспроводные ПДУ использовали ультразвуковой канал связи.

    Для пультов с несколькими функциями необходима более сложная система - частотная модуляция несущего сигнала (она применяется и для создания помехозащищённости канала) и кодирование передаваемых команд. Сейчас для этого используется цифровая обработка - микросхема передатчика (в пульте) модулирует и кодирует передаваемый сигнал, в приёмнике происходит его демодуляция и декодирование. После демодуляции полученного сигнала применяются соответствующие частотные фильтры для разделения сигналов.

    Для считывания кода нажатой кнопки обычно применяется метод сканирования линий матрицы кнопок (аналогичный метод применяется в компьютерных клавиатурах), но в пультах ДУ бытовой техники использование непрерывного сканирования требовало бы затрат энергии и батарейки бы быстро садились. Поэтому в режиме ожидания все линии сканирования устанавливаются в одинаковое состояние и процессор пульта переводится в режим «засыпания», отключая тактовый генератор и практически не потребляя энергию. При нажатии любой кнопки на входных линиях сканирования изменяется логический уровень, что вызывает «просыпание» процессора и запуск тактового генератора. После чего запускается полный цикл сканирования клавиатуры для определения вызвавшей просыпание кнопки. Метод «одна кнопка - одна линия» обычно не используется по причине большого числа кнопок на современных пультах ДУ. После определения нажатой кнопки пульт формирует посылку, содержащую код пульта и код кнопки.

    Бытовые пульты ДУ не имеют обратной связи , это означает, что пульт не может определить, достиг ли сигнал приёмника или нет. Поэтому сигнал, соответствующий нажатой кнопке, передаётся непрерывно до тех пор, пока кнопка не будет отпущена. При отпускании кнопки пульт переходит обратно в дежурное состояние.

    На приёмной стороне (например в телевизоре) принимаются данные: проверяется код пульта, и, если этот код соответствует заданному, выполняется команда, соответствующая нажатой кнопке. Передатчик и приёмник (пульта и аппарата) должны использовать одинаковые методы кодирования и частоту модуляции передаваемых данных, в противном случае приёмник окажется неспособен принять и обработать посланные ему данные.

    Модуляция

    Обычно в пультах используется одна частота модуляции несущей (то есть частоты излучения ИК-светодиода) - на неё настроен и пульт, и приёмник. Частоты модуляции обычно стандартны - это 36 кГц , 38 кГц, 40 кГц (Panasonic , Sony). Редкими считаются частоты 56 кГц (Sharp). Фирма Bang & Olufsen использует 455 кГц, что является большой редкостью. Использование приёмника с частотой модуляции, не точно совпадающего с частотой передатчика, не означает, что он не будет принимать - приём останется, но его чувствительность может очень сильно упасть.

    Передача сигнала осуществляется излучением ИК-светодиода с соответствующей частотой модуляции. Для частот от 30 до 50 кГц обычно используются светодиоды с длиной волны 950 нм, а для 455 кГц - специальные светодиоды с длиной волны 870 нм (на эту длину волны и высокую частоту модуляции ориентированы специализированные приёмники TSOP5700 и TSOP7000).

    Несколько таких модулированных передач и гашений (пачек импульсов ) формируют кодированную посылку (см. ниже). Приёмник ИК-сигнала состоит из нескольких каскадов усилителей и демодулятора (частотного детектора) и чувствителен к сигналу до −90 дБ (большинство радиолюбительских схем имеют чувствительность до −60 дБ). Также практически все производимые серийно ИК-приёмники имеют ИК-светофильтр (тёмно-красная линза или пластина). Сам модуль ИК-приёмника имеет всего три вывода: Питание , Земля , Выход данных .
    Пример фотоприёмников: TSOP1736 - настроен на частоту 36 кГц, TSOP1738 - 38 кГц (производитель Vishay Telefunken), BRM1020 - 38 кГц.
    Для приёма сигнала от пульта ДУ также существует демодулятор без встроенного ИК фотоприёмника - микросхема фирмы Sony CXA1511, по своей сути - высококачественный частотный детектор, позволяющий сделать пульт, например, на УФ-излучателях, а не на светодиодах ИК-диапазона.

    Кодирование

    Для распознавания множества различных команд пульта применяется кодирование передаваемых данных. Сейчас преимущественно используются следующие две схемы кодирования передаваемых данных:

    • Первая в пультах ДУ стала применяться фирмой Philips (протоколы RC4 и RC5, т. н. Манчестерское кодирование): Передача 0 дополнялась единицей, а передача 1 - нулём. То есть 001 передается как 01 01 10. Соответственно посылка считывается последовательно, и в эфир подаётся модулированный сигнал только когда встречается единица.
    • Авторство второй схемы кодирования приписывается фирме Sony. Сначала всегда передаётся «1» модулированным сигналом, затем «0» - пауза. Временной размер единицы всегда одинаковый, а временной размер 0 - это кодированные передаваемые данные. Длинная пауза - передача единицы, короткая пауза - передача нуля.

    Перед посылкой кодированных данных пульт всегда посылает одну или несколько синхропосылок для того, чтобы фотоприёмник настроил приёмную цепь (синхронизировался с пультом по чувствительности и фазе).

    • Протоколы RC5, Sony SIRC, Panasonic, JVC, Daewoo (англ.)

    Производители пультов не склонны придерживаться каких-либо общих стандартных протоколов кодирования данных и вправе разрабатывать и применять для своей техники всё новые и новые протоколы. Более полный список протоколов: NEC (repetitive pulse), NEC (repetitive data), RC5, RC6, RCMM, RECS-80, R-2000 (33 кГц), Thomson RCA (56,7 кГц), Toshiba Micom Format (similar NEC), Sony 12 Bit, Sony 15 Bit, Sony 20 Bit, Kaseikyo Matsushita (36,7 кГц), Mitsubishi (38 кГц, preburst 8 ms, 16 bit), Ruwido r-map, Ruwido r-step, Continuous transmission 4000 bps и Continuous transmission 1000 bps.

    Питание

    Бытовые пульты ДУ обычно питаются от 2-4 батареек типоразмера или AAA (реже от батарейки 9 В типа «Крона»). Это связано с тем, что для питания инфракрасного светодиода необходимо не менее 2,0-2,5 Вольта, и от одной батарейки (1,5 В) такого напряжения без усложнения схемы не получить. Для пультов рекомендуется покупать обыкновенные солевые или щелочные (Alkaline) батарейки, они прослужат дольше - дело в том, что аналогичные (типоразмера AA или AAA) аккумуляторы могут разрядиться уже за полгода только из-за высокого тока саморазряда у них, к тому же длительный срок эксплуатации одной зарядки не окупит стоимость аккумулятора.

    Неисправности беспроводных пультов ДУ

    • севшие батарейки (самая частая неисправность);
    • пульт залит какой-либо жидкостью и кнопки либо западают, либо не отпускаются;
    • от удара отвалился (или повреждён) кварцевый резонатор либо ИК-светодиод;
    • от частого использования проводящее напыление на самих кнопках (либо проводники под кнопками) истирается;
    • грязь от рук, попадающая внутрь пульта и скапливающаяся с течением времени.

    Наличие сигнала с пульта можно проверить, посмотрев на него через видеокамеру или цифровой фотоаппарат, при этом нажимая на пульте кнопки. ПЗС-матрицы бытовой фото- и видеоаппаратуры обычно видят инфракрасный диапазон.
    Также часто можно услышать сигналы, модулируемые инфракрасной несущей пульта, рядом со средневолновым радиоприёмником , не настроенным на станцию.


    В наше время телевидение достигло апогея развития. Многие люди смотрят телевизор по несколько раз день и пульт в данном случае является неотъемлемой частью телевизора. Взрослые люди с грустью вспоминают те времена, когда им приходилось вставать каждый раз с дивана или кресла, чтобы переключить канал. Теперь же все гораздо проще – достаточно нажать всего одну кнопку на этой «волшебной палочке» и вы смотрите уже другой канал. Но как же работает пульт? Давайте заглянем внутрь. Принцип работы дистанционного управления заключается в том, что для его действия необходимо нажать кнопку, которая отвечает за ту или иную функцию. Это нажатие затем превратится в инфракрасный сигнал света, который получит телевизор. Если снять заднюю крышку пульта, то вы увидите всего одну деталь – печатную плату с множеством точечек и линий. Практически во всех устройствах дистанционного управления используется типичный набор компонентов. Во-первых, это интегральная схема (также называемая чипом) с серийным номером "TA11835". С правой стороны чипа проходит диод, транзистор (черный), резонатор (желтый), два резистора (зеленые) и конденсатор (темно синий). Рядом с контактами батареи есть резистор (зеленый) и конденсатор (коричневый диск). С помощью этой схемы чип определяет, какая была нажата кнопка. Затем он переводит «нажатую кнопку» в некую последовательность символов, своего рода азбуку Морзе, поскольку каждая кнопка имеет свой код. Затем чип отсылает этот закодированный сигнал на транзистор, который его усиливает.

    Печатная схема

    Если раскрутить печатную схему и вытащить ее из пульта, то можно заметить, что она представляет собой тонкую пластинку из стекловолокна, на поверхности которой выгравированы тонкие медные "полосы". На печатной плате собраны различные электронные части. «Печатанье» медных полос на листе из стекловолокна довольно недорогостоящий процесс. К тому же в наше время не составляет большой сложности установить детали (например, чипы, транзисторы и т.д.) на пластину из стекловолокна, а затем припаять все это медными проводами.

    Если посмотреть на схему, то можно увидеть набор точек контакта, которые соответствуют каждой отдельной кнопке. Сами кнопки сделаны из тонкого эластичного материала. Каждой кнопке соответствует крошечный проводящий диск. Когда диск соприкасается с контактами на печатной схеме, происходит соединение и чип улавливает сигнал об их соединении. На конце печатной схемы находится инфракрасный светодиод, также называемый светоизлучающим диодом. Многие светоизлучающие диоды производят видимый свет, но те диоды, которые устанавливаются в пульты дистанционного управления, излучают невидимый для человеческого глаза свет. Но если у вас есть видеокамера, то вы можете увидеть этот свет через видеоискатель. Для этого вам необходимо навести пульт на камеру и нажать любую кнопку. Инфракрасный свет отразится в видеоискателе.

    В сущности, основной принцип работы всех устройств дистанционного управления состоит в следующем: вы нажимаете на кнопку и главный чип улавливает соприкосновение кнопки с платой и определяет какая была нажата кнопка. Тогда он воспроизводит кодированный сигнал этой кнопки и отсылает его на светоизлучающий диод, который перерабатывает сигнал в инфракрасный свет. Датчик в телевизоре улавливает этот сигнал и выполняет заданную ему команду.

    Технологии не стоят на месте, и нам необходимо за ними следовать. ПДУ – одно из инновационных решений своего времени, которое остается актуальным до сих пор. Расскажем подробнее о том, что такое ПДУ. Пример вы можете увидеть на рисунке.

    Общие сведения

    В общем смысле ПДУ – это пульт дистанционного управления. С его помощью можно управлять тем, для чего он предназначен. Самым распространенным примером является пульт от телевизора или сигнализации автомобиля. В первом случае вы можете управлять громкостью, переключением каналов, настройками экрана и т.д. Во втором – включать и отключать сигнализацию, разблокировать машину и даже завести ее.

    Все ПДУ подразделяются на несколько групп:

    • по способу питания (от аккумулятора или по проводу);
    • по способу передачи информации (механика, ультразвук, ИК);
    • по функционалу (программируемый и с фиксированным набором команд);
    • по степени мобильности.

    На данный момент самым распространенным пультом дистанционного управления является носимый, автономный, с фиксированным набором команд с передачей посредством ИК. Его мы чаще всего используем в быту.

    Принцип работы

    Рассмотрим основной алгоритм работы пульта дистанционного управления как на картинке (ПДУ от кондиционера).

    Принцип работы основан на дуплексном типе передачи информации. Данные поступают на ИК-приемники пульта и кондиционера. Это лучи света в невидимом глазу диапазоне. Двусторонняя связь имеет существенное преимущество перед односторонней. К примеру, на кондиционер подается команда, а от кондиционера к пульту – информация с датчиков, считывающих температуру в помещении.

    Передача команды к устройству осуществляется следующим образом:

    • система определяет, какая из кнопок была нажата (осуществляется замыканием конкретных запрограммированных контактов при нажатии на кнопку);
    • поступающий сигнал кодируется, а затем поступает на ИК-передатчик;
    • ИК-светодиод генерирует код;
    • датчик на устройстве считывает его, а система преобразует в исполнение команды.

    Важно знать! На данный момент существует масса программируемых пультов и устройств к ним. При желании вы можете запрограммировать устройство «Искра-М», к примеру, таким образом, чтобы диод принимал сигналы от любого пульта дистанционного управления.

    В итоге мы имеем незаменимую вещь в быту, без которой невозможно обойтись. Она сопровождает нас повсюду, и мы должны уметь с ней обращаться при создании собственных электронных изобретений с ПДУ.

    Различные пульты для бытовых приборов

    История

    И.Иванов

    Проверить работоспособность пульта в отсутствие телевизора можно с помощью фотодиода (ФД) инфракрасного диапазона. Подойдет, например, отечественный ФД-8К. Выводы ФД подключают к земляному и сигнальному щупам осциллографа. Пульт располагают соосно с ФД вплотную к его окошку. На ПДУ нажимают любую из кнопок. При этом на экране осциллографа должен появиться сигнал ШИМ амплитудой 0,2...0,5 В.

    Схемы большинства телевизионных ПДУ одинаковы и включают:
    -микросхему-формирователь команд с кварцевым резонатором;
    - усилитель, состоящий из одного или двух транзисторов;
    - светодиод (или два);
    - клавиатуру и контактное поле.

    Кроме того, в некоторых ПДУ имеется индикаторный светодиод, регистрирующий подачу команды.

    Рассмотрим возможные неисправности ПДУ, методику их обнаружения и устранения.

    1. Нет сигнала с ПДУ

    Проверяют исправность батареек. Если напряжение питания меньше 2,5 В, батарейки необходимо заменить. При напряжении, большем 2,5 В, проверяют мультиметром ток короткого замыкания Iкз. У исправных элементов он должен быть равен 1...3 А. Если Iкз
    Затем вскрывают пульт. Эта операция требует определенных навыков и аккуратности. Основная задача при этом - не оставить царапин на корпусе ПДУ и не сломать защелки. Для вскрытия пульта используют обычную отвертку с тонким жалом (в настоящее время в продаже имеются специальные отвертки с жалом шириной 10....20 мм и толщиной 0,5 мм с короткой ручкой).

    Вскрывать пульт начинают со стороны расположения батареек, причем сначала отсоединяют одну сторону нижней крышки до входного окна, а затем таким же образом другую, после чего крышка легко снимается.

    Проводят внешний осмотр состояния печатной платы и контактов клавиатуры.

    Следы высохшей жидкости на контактном поле удаляют с помощью ватного тампона, смоченного спиртом. Разрывы проводников устраняют напаиванием перемычек из тонкой проволоки.

    Проверяют наличие контакта между графитовыми перемычками и печатными проводниками.

    Замкнув какую-либо пару контактов печатной платы, проверяют осциллографом наличие сигнала ШИМ на катоде светодиода.

    Если сигнала нет, а постоянное напряжение равно нулю, проверяют прозвонкой светодиод. У исправного светодиода сопротивление в прямом направлении должно быть несколько десятков ом, а в обратном - несколько сотен килоом. Неисправный светодиод необходимо заменить.

    Довольно частый дефект - обрыв вывода светодиода в результате механического воздействия, например, после падения пульта.

    Проверяют прохождение сигнала ШИМ с выхода микросхемы до светодиода.

    2. Нет сигнала на выходе микросхемы ПДУ


    отсутствие напряжения питания микросхемы;
    неисправность кварцевого резонатора;
    наличие двух или более пар замкнутых контактов печатной платы;
    обрыв проводников между микросхемой и контактами печатной платы;
    неисправность микросхемы.

    Сначала проверяют напряжение питания микросхемы: оно должно быть не менее 2,5 В.

    Работоспособность кварцевого резонатора проверяют посредством замыкания любой из пар контактов печатной платы. Если при этом генерации нет, то, скорее всего, неисправна микросхема.

    3. Нет сигнала с ПДУ. На выходе микросхемы сигнал есть

    Возможные причины неисправности:
    отсутствие напряжения питания усилителя;
    неисправность элементов усилителя;
    неисправность светодиода.

    Осциллографом проверяют наличие сигнала на катоде светодиода. Если сигнала здесь нет, проверяют его прохождение с выхода микросхемы до светодиода.

    Наиболее часто встречающиеся при этом дефекты - выход из строя транзистора выходного каскада усилителя, нарушение паек, выводов элементов усилителя.

    4. Нет сигнала с ПДУ. Фотодиод показывает наличие постоянного уровня напряжения. Быстро разряжаются батарейки. Светодиод постоянно открыт и через него протекает значительный ток

    Возможные причины:
    пробой одного из транзисторов усилителя;
    наличие двух или более пар замкнутых контактов клавиатуры;
    неисправность микросхемы.

    Исправность транзисторов и наличие замкнутых контактов проверяют "прозвонкой". Исправность микросхемы проверяют заменой.

    5. С ПДУ постоянно идет какая-либо команда при ненажатых кнопках клавиатуры. Быстро разряжаются батарейки

    Возможные причины неисправности:
    уменьшение сопротивления изоляции между выводами микросхемы или контактами печатной платы;
    уменьшение сопротивления изоляции между графитовой перемычкой и проходящим под ней печатным проводником;
    неисправность микросхемы.

    Тщательно промывают спиртом выводы микросхемы, устраняя следы канифоли, пыль, грязь. На печатной плате ватным тампоном, смоченным спиртом, протирают контакты. Выпаивают из платы соответствующие выводы микросхемы. Если после этого команды с ПДУ продолжают поступать - меняют микросхему. Если сигнал пропадет, ищут место утечки тока с графитовой перемычки на печатный проводник. Проводник с обеих сторон обрезают и вместо него ставят (распаивают) перемычку из изолированного провода.

    6. Не работает одна или несколько кнопок ПДУ

    Возможные причины неисправности:
    увеличение сопротивления замыкающих контактов клавиатуры;
    трещина на плате.

    Мультиметром замеряют сопротивление контактов. У исправных кнопок оно равно 2...5 кОм. Если сопротивление больше 10 кОм - кнопка неисправна. В этом случае либо меняют "резинку" целиком, либо ремонтируют контакт. В продаже имеются специальные ремонтные комплекты для ПДУ. В их состав входят контакты из токопроводящей резины, которые наклеиваются на неисправные контакты клавиатуры силиконовым клеем, входящим в ремонтный комплект.

    Наличие трещин определяют визуально. Поврежденные печатные проводники восстанавливают с помощью перемычек из тонкого провода.

    В большинстве современных ПДУ предусмотрена возможность переделки их в сервисный пульт. Сущность переделки заключается в установке новой или перестановке имеющейся на печатной плате перемычки, причем место установки на плате обозначено.

    В качестве примера на рисунке показан ПДУ RM-836 для телевизоров SONY со снятой верхней крышкой. После установки перемычки в поз. 1

    Изменяется функциональное назначение кнопки изменения формата изображения.

    Теперь после двухкратного нажатия на эту кнопку телевизор из рабочего режима переводится в сервисный.

    Ремонт пультов дистанционного управления.

    М.Киреев

    После нескольких лет работы часто нарушается функционирование пультов дистанционного управления (ДУ) телевизоров и другой аппаратуры. Это возможно по нескольким причинам: нарушение целостности паек электронных компонентов, окисление пружинящих контактов в отсеке батарей питания, полное или частичное истирание токопроводящего слоя, нанесенного на торцы кнопок (рис. 1),


    Которые наиболее часто используются.

    Для устранения последнего дефекта предлагается простой способ, прошедший проверку в течение нескольких лет и не требующий больших затрат. На очищенный и обезжиренный, например, спиртом, торец кнопки, работоспособность которой необходимо восстановить, наносят один слой быстросохнущего клея, например, «Секунда», а затем наклеивают кусочек алюминиевой фольги размером чуть больше, чем площадь торца кнопки. Выступающую фольгу после отвердения клея аккуратно обжимают пинцетом (рис. 2).

    Практика показала высокую надежность и безотказную работу отремонтированных таким образом пультов.

    Если ремонтом пультов ДУ приходится заниматься часто, то можно изготовить устройство контроля их работоспособности, собранное из доступных деталей (рис. 3).


    Микросхема DA1 служит для усиления сигнала, поступающего от инфракрасного фотодиода VD1, и формирования последовательности выходных импульсов, которая поступает на делитель DD1.1. При нажатии любой кнопки исправного пульта светодиод VD2 будет мигать с частотой несколько герц. Устройство удобно смонтировать в корпусе размером 100 х40 х30 мм (рис. 4).

    Микросхему DA1 можно заменить отечественными аналогами КР1054УИ1, КР1054ХА3, КР1056УП1, КР1084УИ1 с учетом различия цоколевок.

    Ремонт & Сервис


    [email protected]