Пульт ДУ для бытовой электронной аппаратуры обычно представляет собой небольшое устройство с кнопками, и питанием от батареек, посылающее команды посредством инфракрасного излучения с длиной волны 0,75-1,4 микрон. Этот спектр невидим для человеческого глаза, но распознаётся приёмником принимающего устройства. В большинстве ПДУ применяется одна специализированная микросхема-формирователь команд с кварцевым резонатором, корпусная либо бескорпусная (помещенная прямо на печатную плату и залитая компаундом, для предотвращения повреждения), усилитель сигналов, состоящий из одного или двух транзисторов, и излучающий диод (или два) ИК диапазона. Дополнительно в некоторых ПДУ еще устанавливают светодиод для индикации посылки команд.
|
|
Схема пульта EUR51971 для ТВ. |
Схема пульта IP-Q 1 на Микросхеме SAA /7 со своим протоколом команд (количество 448), разработаны фирмой Thomson при содействии Philips, эти телевизоры можно отнести к группе Saba T6301/FF345. ТС342/365/440/460, Telefunken Chassis 418A, FB-180, Thomson Chassis ICC7. |
Во всем
мире для бытовой радиоаппаратуры наибольшее распространение получила система ДУ
RC-5. Эта система была разработана фирмой
Philips
для
нужд управления бытовой аппаратурой и используется во многих телевизорах. Для
пультов ДУ выпускается специализированная микросхема передатчика
SAA3010 (ПО
«Интеграл» выпускает аналог
INA3010 ). Применение специализированной микросхемы
передатчика резко уменьшает необходимое количество компонентов, и позволяет поместить
ИК передатчик в корпус небольшого размера. Кроме того, в таких микросхемах
решен вопрос низкого потребления в режиме ожидания, что делает эксплуатацию
пульта очень удобной: нет необходимости в отдельном выключателе питания. Схема
переходит в активный режим при нажатии любой кнопки и возвращается в режим
микропотребления
при ее отпускании. В настоящее время
разными производителями выпускается большое количество модификаций пультов ДУ
RC-5, причем некоторые модели имеют, вполне приличный дизайн. Промышленные
пульты, как правило, предназначены для управления телевизорами. Поэтому они
используют систему 0 кода RC-5. Совсем несложно перейти на другой номер
системы, и тогда взаимное влияние разных пультов будет исключено.
Когда мы нажимаем кнопку пульта, микросхема передатчика активизируется и генерирует последовательность импульсов, которые имеют заполнение частотой 36 КГц. Светодиоды преобразуют эти сигналы в ИК-излучение. Излученный сигнал принимается фотодиодом, который снова преобразует ИК-излучение в электрические импульсы. Эти импульсы усиливаются и демодулируются микросхемой приемника. Затем они подаются на декодер. Декодирование обычно осуществляется программно с помощью микроконтроллера. Код RC5 поддерживает 2048 команд. Эти команды составляют 32 группы (системы) по 64 команды в каждой. Каждая система используется для управления определенным устройством, таким как телевизор, видеомагнитофон и т.д. Одной из наиболее распространенных микросхем передатчика является микросхема SAA3010. Микросхема передатчика SAA3010 допускает питание напряжением +5V .
· Напряжение питания – 2...7V
· Потребляемый ток в ждущем режиме – не более 10 мка
· Максимальный выходной ток - ±10 мА
· Максимальная тактовая частота – 450 КГц
Структурная схема микросхемы SAA3010 показана на рисунке 1.
Рисунок 1. Структура ИС SAA3010.
Описание выводов микросхемы SAA3010 приведено в таблице:
Обозначение |
||
Входные линии матрицы кнопок |
||
Вход выбора режима работы |
||
Входные линии матрицы кнопок |
||
Модулированные выходные данные |
||
Выходные данные |
||
Выходы сканирования |
||
Выходы сканирования |
||
Вход генератора |
||
Тестовый вход 2 |
||
Тестовый вход 1 |
||
Входные линии матрицы кнопок |
||
Напряжение питания |
Микросхема передатчика является основой пульта дистанционного управления. На практике один и тот же пульт может использоваться для управления несколькими устройствами. Микросхема может адресовать 32 системы в двух различных режимах: комбинированном и в режиме одной системы. В комбинированном режиме сначала выбирается система, а затем команда. Номер выбранной системы (адресный код) хранится в специальном регистре и происходит передача команды, относящейся к этой системе. Таким образом, для передачи любой команды требуется последовательное нажатие двух кнопок. Это не совсем удобно и оправдано только при работе одновременно с большим количеством систем. На практике передатчик чаще используется в режиме одной системы. При этом вместо матрицы кнопок выбора системы монтируется перемычка, которая и определяет номер системы. В этом режиме для передачи любой команды требуется нажатие только одной кнопки. Применив переключатель, можно работать с несколькими системами. И в этом случае для передачи команды требуется нажатие только одной кнопки. Передаваемая команда будет относиться к той системе, которая в данное время выбрана с помощью переключателя.
Для включения комбинированного режима на вывод передатчика SSM (Single System Mode ) нужно подать низкий уровень. В этом режиме микросхема передатчика работает следующим образом: во время покоя X и Z-линии передатчика находятся в состоянии высокого уровня с помощью внутренних p-канальных подтягивающих транзисторов. Когда нажата кнопка в матрице X-DR или Z-DR, запускается цикл подавления дребезга клавиатуры. Если кнопка замкнута на протяжении 18 тактов, фиксируется сигнал "разрешение генератора". В конце цикла подавления дребезга DR-выходы выключаются и запускаются два цикла сканирования, включающие по очереди каждый выход DR. В первом цикле сканирования обнаруживается Z-адрес, во втором - X-адрес. Когда Z-вход (матрица системы) или X-вход (матрица команды) обнаруживается в состоянии нуля, происходит фиксация адреса. При нажатии кнопки в матрице системы передается последняя команда (т.е. все биты команды равны единице) в выбираемой системе. Эта команда передается до тех пор, пока кнопка выбора системы не будет отпущена. При нажатии кнопки в матрице команды передается команда вместе с адресом системы, хранимом в регистре-фиксаторе. Если кнопка отпущена до начала передачи, происходит сброс. Если же передача началась, то независимо от состояния кнопки, она будет выполнена полностью. Если одновременно нажато более одной Z или X кнопки, то генератор не запускается.
Для включения режима одной системы на выводе SSM должен быть высокий уровень, а адрес системы должен быть задан соответствующей перемычкой или переключателем. В этом режиме во время покоя X-линии передатчика находятся в состоянии высокого уровня. В то же время Z-линии выключены для предотвращения потребления тока. В первом из двух циклов сканирования определяется адрес системы и сохраняется в регистре-фиксаторе. Во втором цикле определяется номер команды. Эта команда передается вместе с адресом системы, хранимом в регистре-фиксаторе. Если нет перемычки Z-DR, то никакие коды не передаются.
Если кнопка была отпущена между посылками кода, то происходит сброс. Если кнопка была отпущена во время процедуры подавления дребезга или во время сканирования матрицы, но до обнаружения нажатия кнопки, то также происходит сброс. Выходы DR0 – DR7 имеют открытый сток, в состоянии покоя транзисторы открыты.
В коде RC-5 имеется дополнительный управляющий бит, который инвертируется при каждом отпускании кнопки. Этот бит информирует декодер о том, удерживается кнопка или произошло новое нажатие. Бит управления инвертируется только после полностью завершенной посылки. Циклы сканирования производятся перед каждой посылкой, поэтому даже если во время передачи посылки сменить нажатую кнопку на другую, все равно номер системы и команды будут переданы правильно.
Вывод OSC представляет собой вход/выход 1-выводного генератора и предназначен для подключения керамического резонатора на частоту 432 КГц. Последовательно с резонатором рекомендуется включать резистор сопротивлением 6,8 Ком.
Тестовые входы TP1 и TP2 в нормальном режиме работы должны быть соединены с землей. При высоком логическом уровне на TP1 повышается частота сканирования, а при высоком уровне на TP2 – частота работы сдвигового регистра.
В состоянии покоя выходы DATA и MDATA находятся в Z-состоянии. Генерируемая передатчиком на выходе MDATA последовательность импульсов имеет заполнение частотой 36 кГц (1/12 частоты тактового генератора) со скважностью 25%. На выходе DATA генерируется такая же последовательность, но без заполнения. Этот выход используется в том случае, когда микросхема передатчика выполняет функции контроллера встроенной клавиатуры. Сигнал на выходе DATA полностью идентичен сигналу на выходе микросхемы приемника дистанционного управления (но в отличие от приемника он не имеет инверсии). Оба этих сигнала могут обрабатываться одним и тем же декодером.
Передатчик генерирует 14-битное слово данных, формат которого следующий:
· 2 стартовых бита.
· 1 управляющий бит.
· 5 бит адреса системы.
· 6 бит команды.
Рисунок 2. Формат слова данных кода RC-5.
Стартовые биты предназначены для установки АРУ в IC приемника. Управляющий бит является признаком нового нажатия. Длительность такта составляет 1.778 мс. Пока кнопка остается нажатой, слово данных передается с интервалом 64 такта, т.е. 113.778 мс (рис. 2). Для обеспечения хорошей помехоустойчивости применяется двухфазное кодирование (рис. 3).
Рисунок 3. Кодирование «0» и «1» в коде RC-5.
При использовании кода RC-5 может понадобиться вычислить средний потребляемый ток. Сделать это достаточно просто, если воспользоваться рис. 4, где показана подробная структура посылки.
Рисунок 4. Подробная структура посылки RC-5.
Для обеспечения одинакового реагирования оборудования на команды RC-5, коды распределены вполне определенным образом. Такая стандартизация позволяет конструировать передатчики, позволяющие управлять различными устройствами. С одними и теми же кодами команд для одинаковых функций в разных устройствах передатчик с относительно небольшим числом кнопок одновременно может управлять, например, аудиокомплексом , телевизором и видеомагнитофоном.
Номера систем для некоторых видов бытовой аппаратуры приведены ниже:
0 -
Телевизор (TV)
2 - Телетекст
3 - Видеоданные
4 - Видеопроигрыватель (VLP)
5 - Кассетный видеомагнитофон (VCR)
8 - Видео тюнер (Sat.TV
)
9 - Видеокамера
16 - Аудио предусилитель
17 - Тюнер
18 - Магнитофон
20 - Компакт-проигрыватель (CD)
21 - Проигрыватель (LP)
29 - Освещение
Остальные
номера систем зарезервированы для будущей стандартизации или для
экспериментального использования. Стандартизировано также соответствие
некоторых кодов команд и функций.
Коды команд для некоторых функций приведены ниже:
0-9 -
Цифровые величины 0-9
12 - Дежурный режим
15 - Дисплей
13 - mute
16 - громкость +
17 - громкость -
30 - поиск вперед
31 - поиск назад
45 - выброс
48 - пауза
50 - перемотка назад
51 - перемотка вперед
53 - воспроизведение
54 – стоп
55 - запись
Для того чтобы на основе микросхемы передатчика получить законченный пульт ИК ДУ, необходим еще драйвер светодиода, который способен обеспечивать большой импульсный ток. Современные светодиоды работают в пультах ДУ при импульсных токах около 1А.
Драйвер светодиода очень удобно строить на низкопороговом (logic level ) МОП-транзисторе , например, КП505А.
Пример принципиальной схемы пульта приведен на рис. 5.
Рисунок 5. Принципиальная схема пульта RC-5.
Номер системы задается перемычкой между выводами Zi и DRj .
Номер системы при этом будет следующим: SYS = 8i + j
Код команды, который будет передаваться при нажатии кнопки, которая замыкает линию Xi с линией DRj , вычисляется следующим образом: COM = 8i + j
Часто встречающиеся неисправности.
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.
Отсутствует сигнал с ПДУ.
Сначала проверяют исправность элементов питания. Если напряжение на элементе менее 1,3V , его необходимо заменить. Амперметром измеряют ток "короткого замыкания" элемента. Если он меньше 300 мА, элемент также необходимо заменить.
Проверить работоспособность ПДУ можно любым фотодиодом ИК диапазона. Под действием ИК излучения на выводах фотодиода появляется напряжение, которое регистрируют осциллографом. Фотодиод располагают напротив окошка ПДУ. При нажатии кнопок пульта на осциллографе должны появиться импульсы размахом 0,2...0,5V .
Проверка пульта без специальных средств.
Можно,
включить приёмник на диапазон "AM" и нажав кнопку на пульте, поднести
близко к приёмнику, из динамика будут отчётливо слышны звуки (пакетов
импульсов)
Другой простой способ, с помощью которого можно
проверить работоспособность пульта дистанционного управления
заключается в следующем: включаем на мобильном телефоне камеру,
направляем ПДУ на камеру и нажимаем любую кнопку, если пульт исправен
на дисплее телефона будет видно свечение инфракрасного излучателя.
Если сигнал отсутствует, пульт неисправен. Его вскрывают. Эта операция требует определенных навыков и аккуратности, чтобы не оставить царапин на корпусе и не сломать защелки.
Осматривают печатную плату, и контакты клавиатуры следы высохшей жидкости в виде белесого налета удаляют с печатной платы и контактного поля ватным тампоном, смоченным спиртом. Трещины на печатных проводниках устраняют, напаивая сверху перемычки из луженого провода.
Контролируют качество паек, и отсутствие обрыва выводов деталей в первую очередь это касается излучающего ИК диода и кварцевого резонатора. Затем проверяют режимы работы.
Измеряют напряжение питания (обычно +3V ) на микросхеме. Осциллографом контролируют работу генератора при замыкании пары контактов кнопок. Если генерация отсутствует, проверяют постоянное напряжение +1...1.5V на кварцевом резонаторе. Если напряжение имеется, заменяют резонаторы. В случае отсутствия постоянного напряжения проверяют исправность микросхемы (заменой).
При наличии генерации возможны следующие неисправности:
1. Появление утечки в одной из пар контактов клавиатуры. Проверяют омметром. Сопротивление между контактами исправной пары должно быть не менее 100 кОм. В ином случае контакты протирают ватным тампоном, смоченным спиртом.
2. Возникла утечка с графитовых перемычек на печатные проводники, проходящие под перемычками. Для поиска неисправности поочередно отпаивают выводы микросхемы, соединенные с контактами клавиатуры. Если при отпайке очередного вывода генерация прекратилась, проверяют цепи, подходящие к этому выводу. Печатный проводник, находящийся под графитовой перемычкой, обрезают с обеих сторон и восстанавливают отрезком изолированного провода.
3. Попадание пыли, грязи, частиц олова и канифоли между выводами микросхемы. Кисточкой с жестким ворсом и спиртом промывают плату между выводами.
4.Дефект микросхемы. Если после отпайки ее выводов сопротивление пары контактов возросло до нормы, неисправна микросхема. Её необходимо заменить.
Сигнал с ПДУ отсутствует, на выходе микросхемы импульсный сигнал имеется.
1. Отсутствует напряжение питания усилителя.
2. Неисправен один из транзисторов усилителя или диод ИК излучения.
Поиск неисправности начинают с проверки осциллографом наличия импульсного сигнала на катоде диода ИК излучения. Если сигнал отсутствует, а постоянное напряжение равно нулю, проверяют исправность диода. Если он исправен, и имеется постоянное напряжение, но сигнал отсутствует, проверяют прохождение сигнала с выхода микросхемы до диода ИК излучения, исправность транзисторов, наличие напряжения питания.
Наиболее часто встречаются дефекты: неисправность выходного транзистора усилителя, нарушение паек выводов элементов.
Сигнал с ПДУ отсутствует. На диоде ИК излучения присутствует постоянное напряжение. Происходит быстрая разрядка элементов питания.
Характер неисправности указывает на то, что диод ИК излучения постоянно открыт, через него протекает значительный ток, приводящий к разрядке элементов.
Возможные причины неисправности:
Пробой одного из транзисторов усилителя. Проверяют омметром.
Наличие двух или более пар замкнутых контактов клавиатуры. Проверяют омметром.
Дефектна микросхема. Проверяют заменой.
При не нажатых кнопках клавиатуры с ПДУ постоянно поступает команда.
Возможные причины неисправности:
1. Уменьшение сопротивления изоляции между выводами микросхемы или контактами контактного поля. Устраняют промывкой спиртом.
2. Утечка с графитовой перемычки на печатный проводник, проходящий под ней. Дефектный проводник с обоих концов обрезают и припаивают сверху отрезок изолированного провода.
3.Дефектна микросхема. Проверяют заменой.
С ПДУ не поступает одна или несколько команд.
Причиной дефекта может быть увеличение сопротивления замыкающих контактов клавиатуры, грязь на контакт ном поле, трещины на плате, неисправность микросхемы.
Омметром проверяют сопротивление контактов из токопроводящей резины на клавиатуре. У исправных контактов оно должно находиться в пределах от 2 до 5 кОм. Если сопротивление превышает 10кОм, контакты неисправны. Прежде чем менять "резину" целиком, можно попытаться восстановить неисправные контакты. Для этого резиновую клавиатуру вначале очищают от грязи, для чего промывают ее под струей горячей воды с мылом и щеткой. Затем неисправный контакт прикладывают к листу писчей бумаги и с небольшим усилием проводят по нему. За счет шероховатости бумаги с контакта снимается тонкий слой грязи и окислов. Возможно использование мелкозернистой наждачной бумаги.
Другой способ восстановления работоспособности состоит в наклеивании на неисправные контакты кружков из токопроводящей резины. Они входят в специальные ремонтные комплекты для ПДУ, имеющиеся в продаже. Неплохие результаты дает наклеивание кружков из металлической фольги (от сигарет). Фольга на бумажной основе обеспечивает надежное клеевое соединение с резиной. Разрывы на проводниках устраняют напаиванием перемычек. Трещины на контактном поле устраняют нанесением слоя токопроводящего клея (имеется в продаже).
ПДУ команду излучает, однако телевизор на нее не реагирует. Телевизор исправен.
Возможные причины неисправности: дефект кварцевого резонатора или микросхемы.
Проверяют заменой.
Распространенные микросхемы П ДУ
8U5800 |
М3005А8 |
М708 |
RC005HC |
SAF1039 |
U327 |
С LA 3117 |
M3006LAB |
М709 |
SAA1 124 |
SKC5401 |
UM400 |
DMC6003 |
М50115 |
М710 |
SAA1 250 |
SL490 |
mPD660 |
DYC-R02 |
М50119 |
МС144105 |
SAA3004 |
SN76881 |
|
IX0733PA |
М50460 |
МС14497 |
SAA3006 |
STV3021 |
|
KS51800 |
М50461 |
MN6027 |
SAA3007 |
Т8909 |
|
KS51810 |
М50462 |
MN6030B |
SAA3008 |
Т8813 |
|
LC7462 |
М50560 |
NEC1986 |
SAA3010 |
TC9012F-011 |
|
М3004АВ |
N58484P |
РСА8521 |
SM3021 |
U321 |
История
Одно из самых ранних устройств для дистанционного управления придумал и запатентовал Никола Тесла в 1893 году.
В
1903 году испанский инженер и математик Leonardo Torres Quevedo
представил в Парижской академии наук Telekino - устройство,
представлявшее собой робота, выполняющего команды, переданные
посредством электромагнитных волн.
Пульт ДУ Zenith Space Commander 500, 1958 год
Первый
пульт ДУ для управления телевизором был разработан американской
компанией 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.
Пульт ДУ Zenith Space Commander 600
В
1956 году американец австрийского происхождения Роберт Адлер разработал
беспроводной пульт Zenith Space Commander. Он был механическим и
использовал ультразвук для задания канала и громкости. Когда
пользователь нажимал кнопку, она щёлкала и ударяла пластину. Каждая
пластина извлекала шум разной частоты, и схема телевизора распознавала
этот шум. Изобретение транзистора сделало возможным производство
дешёвых электрических пультов, которые содержат пьезоэлектрический
кристалл, питающийся электрическим током и колеблющийся с частотой,
превышающей верхний предел слуха человека (хотя слышимой собаками).
Приёмник содержал микрофон, подсоединённый к схеме, настроенной на ту
же частоту. Некоторыми проблемами этого способа были возможность
приёмника сработать от естественного шума и то, что некоторые люди,
могли слышать пронзительные ультразвуковые сигналы.
В 1974
году фирмы GRUNDIG и MAGNAVOX выпустили первый цветной телевизор с
микропроцессором управления на ИК-лучах. Телевизор имел экранную
индикацию (OSD) - в углу экрана отображался номера канала.
Толчок
к появлению более сложных типов пультов ДУ появился в конце 1970-х,
когда компанией Би-би-си был разработан телетекст. Большинство
продаваемых пультов ДУ в то время имели ограниченный набор функций,
иногда только четыре: следующий канал, предыдущий канал, увеличить или
уменьшить громкость. Эти пульты не отвечали нуждам телетекста, где
страницы были пронумерованы трёхзначными числами. Пульт, позволяющий
выбирать страницу телетекста, должен был иметь кнопки для цифр от 0 до
9, другие управляющие кнопки, например для переключения между текстом и
изображением, а также обычные телевизионные кнопки для громкости,
каналов, яркости, цветности. Первые телевизоры с телетекстом имели
проводные пульты для выбора страниц телетекста, но рост использования
телетекста показал необходимость в беспроводных устройствах. И инженеры
Би-Би-Си начали переговоры с производителями телевизоров, что привело в
1977-1978 к появлению опытных образцов, имевших гораздо больший набор
функций. Одной из компаний была ITT, её именем был позже назван
протокол инфракрасной связи.
В 1980-х Стивен Возняк из компании
Apple основал компанию CL9. Целью компании было создание пульта ДУ,
который мог бы управлять несколькими электронными устройствами. Осенью
1987 года был представлен модуль CORE. Его преимуществом была
возможность «обучаться» сигналам от разных устройств. Он также имел
возможность выполнять определённые функции в назначенное время
благодаря встроенным часам. Также это был первый пульт, который мог
быть подключён к компьютеру и загружен обновлённым программным кодом.
CORE не оказал большого влияния на рынок. Для среднего пользователя
было слишком сложно программировать его, но он получил восторженные
отзывы от людей, которые смогли разобраться с его программированием.
Названные препятствия привели к роспуску CL9, но один из её работников
продолжил дело под маркой Celadon.
К началу 2000-х 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.
Источники.
Привет! Сегодня на сайте вам расскажут, как отремонтировать пульт дистанционного управления . Будет рассмотрен принцип его работы и устройства. Статья предназначена для новичков в ремонте бытовой электроники.
С помощью данной инструкции, могут восстановить работоспособность своего пульта от телевизора, простые пользователи. Не имеющие нужной квалификации, знаний в ремонте электроники.
Как определить правильную команду? Те, кто хочет знать, как работает это устройство, вот ответ для них. Вы когда-нибудь снимали заднюю панель пульта дистанционного управления? Те, кто это сделал, они, должно быть, нашли печатную плату, электронные части которой подключены к контактам аккумулятора, которые вы на своем пульте. Его также называют чипом на общеупотребительном языке. Вы также должны были услышать о некоторых терминах, таких как радиоволны, микроволны, рентгеновские лучи и инфракрасные лучи, которые являются частью электромагнитного спектра.
Посмотрите внимательно на состояние своего пульта, его век можно значительно продлить, просто прибегнуть к простым советам.
Берегите его от падений, оградите в целом от динамических нагрузок. В нём имеется компонент, называется кварцевый резонатор, он часто выходит из строя, распространённая причина, падение. Вот вам в помощь, проверка работоспособности кварцевого резонатора, пульта дистанционного управления.
Это происходит потому, что инфракрасные лучи движутся по прямой линии и не могут пройти через препятствие. Справа от этого чипа вы найдете диод, транзистор черного цвета с тремя выводами, резонатор желтого цвета , два резистора зеленого цвета и конденсатор темно-синего цвета. Нажатие кнопки на пульте ДУ определяется чипом, и это переводит его в последовательность, подобную морскому коду.
Питание подается на цепь с использованием аккумулятора. Когда вы нажимаете кнопку на пульте дистанционного управления, нажатие нажимается основным чипом, который создает некоторый код Морзе и транслирует код на транзистор. Радиоволны, микроволны и рентгеновские лучи являются ее частью. В нем есть также инфракрасный порт. Инфракрасный - это своего рода энергия, которая движется в волнах. Инфракрасные волны не видны для голых глаз. Даже радио, микроволны и рентгеновские снимки. Инфракрасные волны действуют так же, как свет.
В середине девяностых, когда на прилавки торговых домов, оптом поступила техника с дистанционным управлением. Родители с советским бережливым воспитанием, аккуратно упаковывали приспособление в прозрачный пакетик. Пытаясь уберечь от влаги, пыли и стирания надписей на кнопках или на самой пластмассе.
Многие переняли подобный способ, скажу прямо, неправильный метод. Немедленно вытаскивайте его из полиэтиленового пакетика. В нем скапливает конденсат, в солнечное и тёплое время суток.
Инфракрасный отражается или отскакивает, светлые вещи лучше, чем темные вещи. Он поглощен темными вещами лучше, чем светлыми вещами. Свет распространяется по прямой линии, а также инфракрасные волны. Он отправляет разные коды для разных команд. Пульт дистанционного управления может сказать, чтобы он увеличивал или уменьшал громкость или даже менял каналы. Он не должен блокировать инфракрасный луч.
Каждая кнопка встроена в черный проводящий диск, который действует как контакт между кнопками и печатной платой . Обычно для этого требуется линия зрения. Микропроцессор декодирует ряд импульсов и определяет, будет ли он действительным, и если он есть, ответит на эту функцию.
Могут потечь батарейки, после подобной неприятности, плата и резиновая подложка с кнопками, будут в не рабочем состоянии. Его могут банально облить чаем или водой. Многие принимают пищу во время просмотра любимых телеканалов.
Хватится жирными руками, при контакте жир, проникает внутрь устройства и налипает на плату, ухудшая контакт между кнопками и контактами площадками.
Этот протокол в основном используется японскими производителями. Этот электрический сигнал декодируется на двоичные данные с использованием декодера, и эти двоичные данные подаются на микропроцессор или микроконтроллер для выполнения необходимой обработки команды, отправляемой с помощью соответствующей кнопки.
Основным принципом является управление переключением реле с помощью пульта дистанционного управления, который затем включает или отключает подключенную к ним нагрузку.
Выход приемника подается на микроконтроллер, который запрограммирован на декодирование импульсов для требуемого номера.
Свет, попадающий в зеркало, отскакивает от него под углом, равным углу, который он попадает в зеркало. Свет отражается от зеркала под углом, равным углу, который он попадает в зеркало. Автомобили, грузовики, вертолеты и даже танки могут поставляться в инфракрасных версиях.
Принимаемся за плату, наносим на кисточку активированный бензин, он впитывает в себя остатки влаги,после он испариться. Можно помыть плату спиртом и ватной полочкой, дают отличный результат. После протереть тряпкой или простой бумажной салфеткой.
Чистить резиновую полоску с кнопками спиртом или ацетоном, запрещается. Грубая и частая ошибка, начинающих ремонтников электроники.
Инфракрасный передается через лучи света. Ограниченный диапазон не является проблемой при участии в настольных гонках с субмикроманами и крытым полетом с микро вертолетом. Не все игрушки с дистанционным управлением, использующие инфракрасные лучи, являются микроразмерными. Для малышей ограниченный диапазон инфракрасного излучения не является проблемой.
Эта схема низкая и может быть легко построена. Используя эту схему, мы можем управлять любым прибором для хранения дома с помощью пульта дистанционного управления. В этом проекте есть две части: одна находится в секции передачи, а другая находится в секции приема. Приемная секция будет находиться в стабильном положении, которое подключается к любой нагрузке, а передатчик будет работать как обычный пульт.
Подобные действия применяются, когда нажатие на кнопки, не даёт результата или приходится неоднократно нажимать, для успешного включения.
Если, после выполнения вышеуказанной инструкции, некоторые кнопки не реагируют на нажатие, необходимо восстановить их контакт с электронной платой.
Можно купить ремонтный комплект, зачистить контакт резиновой стельки надфилем, нанести клей и приклеить новый пятачковый контакт.
Принцип работы дистанционного пульта
Основная функция этого пульта дистанционного управления заключается в управлении любой нагрузкой. Компоненты цепи инфракрасного пульта дистанционного управления. Это позволит также выходным колебаниям. Максимальное дифференциальное напряжение между двумя входами должно быть 8В.
Основными приложениями являются они как однополюсные усилители, таймеры или моностабильные мультивибраторы, последователи напряжения и детекторы, пиковые детекторы и т.д. они также могут использоваться в фотодиоде - сенсорном усилителе, поэтому мы используем этот компонент в нашей схеме в качестве усилителя. У него было около 5 счетчиков Джонсона, в которых выход последнего этапа инвертирован назад и вводится в качестве входного сигнала на первый этап. Счетчики используются в различных приложениях, таких как частотное деление, контроль счетчика, программируемый счетчик декады, миникомпьютер и т.д.
Многие используют специальный токопроводящий клей. Обезжириваем, наносим, ждём, пока высохнет, собираем.
Есть практически бесплатный вариант, в прицепи, самый доступный. Потребуется фольга на бумажной основе. Я использую от жевательной резинки. Вырезаем по размеру, приклеиваем на место с помощью резинового клея или момента.
Схема инфракрасного пульта дистанционного управления
Быстрое переключение, как обычный пульт дистанционного управления, невозможно. . Следовательно, этот проект продвинут, чем вышеупомянутый проект. Эта система состоит из секций передатчика и приемника. В обоих разделах микроконтроллер действует как ведущий, который управляет подчиненными устройствами.
В секции передатчика набор переключателей пропорционально нагрузкам подключается к микроконтроллеру, который отправляет цифровую информацию в соответствии с кнопкой, нажатой на кодер. Эти двоичные данные принимаются микроконтроллером, который его обрабатывает и на основе программы отправляет сигналы управления оптоанализаторам. Здесь Оптоанализатор запускает симистор, поэтому он начинает вести, что приводит к току замкнутого контура, который создает свечение лампы. Таким образом, на основе нажатия кнопки на пульте дистанционного управления возможны соответствующие лампы, а также другие.
Электронные неисправности пультов дистанционного управления
Если ваш помощник в переключении каналов вообще отказывается работать, проведите следующие мероприятия по восстановлению его работоспособности.
Аккуратно разбираем с помощью отвёртки или пластиковой карточки. Осматриваем контактную часть, где стоят батарейки. Они могли окислиться от влаги, или просто сгнить. Проблема решается с помощью паяльника и запасных детали из детских игрушек на батарейках, контакты и пружинки у них похожи.
Промывка и чистка пультов дистанционного управления
Эта операция управления огнями проста и удобна для каждого мобильного пользователя, поскольку это уменьшает необходимость носить с собой удаленный каждый раз. На основании написанной программы микроконтроллер посылает командные сигналы на драйвер реле, который соответственно включает лампу. Это простой проект, который требует меньше аппаратного обеспечения по сравнению с вышеупомянутым проектом, но для подключения к этой системе необходим мобильный телефон.
Если мы подключаемся к этому мобильному устройству из любого места, подключенного к микроконтроллеру, он автоматически отвечает на вызов. Также возможно управлять лампами, генерируя тональные сигналы в мобильном телефоне, не получая никакого вызова с любого мобильного устройства.
Часто причина кроются в самих батарейках, проверти тестером и их. Всё должно работать, в противном случае, вышла из строя микросхема, легче купить новый пульт.
Проверить кварцевый резонатор, с помощь обычного мультиметра, совершенно точно нельзя. Его просто меняют на новый, его стоимость незначительна.
Мы надеемся, что у вас есть лучшее понимание этой концепции с проектами на основе приложений в реальном времени. Есть много причин, по которым ваш пульт дистанционного управления будет работать только тогда, когда он близок к открывателю. Вот список некоторых проблем, которые могут привести к тому, что ваш пульт дистанционного управления будет работать рядом с дверью гаража.
Если у одного пульта есть проблема, может быть что-то в козыреке или металл с крыши автомобиля, вызывая помехи. Возьмите пульт от козырька, все еще есть проблема? Да - замените аккумулятор Нет - вы не сможете использовать из козырька. . Выпрямите антенный провод, висящий от блока двигателя. Вы все еще испытываете проблему с диапазоном?
Самая распространенная неисправность, выходит из строя излучатель, инфракрасный диод. Проверить его можно как обычный полупроводниковый диод.
Как проверить пульт
Проверить очень просто, включите камеру на своём телефоне и наведите излучатель на неё. Нажимая на кнопки, вы увидите мерцания.
Сберегаем надписи на пульте дистанционного управления от стирания
Согласитесь, пультов дистанционного управления, придумано много к каким агрегатам и электронным изделиям. Телевизор, люстра, видеомагнитофон, плеер, встречаются да же от холодильников. В доме обеспеченного человека, их используется от различных устройств , не меньше дюжины.
Да - продолжить устранение неполадок. . Вот что мы нашли работу с нашими открывателями. Если открыватель гаражных ворот установлен в металлическом корпусе, вам необходимо установить удлинитель антенны. Обратитесь в службу технической поддержки, чтобы заказать комплект для расширения антенны.
В гараже установлено более одного открывателя. Если у вас в вашем гараже установлены два открывателя, и только один нож имеет проблему, проблема может быть рабочим открывателем. Отключите устройство, которое не имеет проблемы с диапазоном. Проверьте пульт дистанционного управления на проблемах, есть ли еще проблема?
От интенсивного использования, надписи расположенные на самих резиновых кнопках или на корпусе возле них, стираются полностью. Происходит это, от некачественного материала, из которого изготовлен сам корпус пульта, и кнопки.
Держать пульт дистанционного управления в полиэтиленовом пакете, не выход, читайте выше. В теле мастерской, один дедушка советской закалки, практикует один дешевый и жёсткий способ. Он, просто, наносит на надписи прозрачный лак для ногтей.
Да - перейдите к «вопросам с проводами к панели управления» Нет - замените логическую плату на открывателе, которую вы отключили. Проблема с проводами на панели управления. Если в проводах имеется короткая или другая проблема с проводами, это может вызвать проблему с номером.
Основной принцип работы телевизоров
Отсоедините провода от красных и белых клемм. Если винтовые клеммы, отсоедините провода от №1 и провода для панели управления на # Не удаляйте два провода, идущие в систему реверса безопасности от #. Спускайтесь по подъездной дорожке на разных расстояниях, не заботитесь об этом?
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.
Современная стационарная и портативная бытовая аппаратура- фотоаппараты, видеокамеры, кондиционеры, телевизоры, музыкальные центры, домашние кинотеатры и др. для удобства, может управляться на расстоянии при помощи встроенных в технику систем дистанционного управления (СДУ). Небольшое распространение получили система беспроводного дистанционного управления на инфракрасных лучах принцип работы которой мы и рассмотрим в материале данной статьи.
Подробно и детально рассмотреть вопрос как работает система беспроводного дистанционного управления на инфракрасных лучах нам поможет СДУ-15 которая использовалась в телевизорах 3го поколения 3УСЦТ. Ознакомиться с принципом работы пульта ду более современных моделей бытовой техники можно на странице - http://www.xn--b1agveejs.su/bytovoi-tehniki/statyi/250-pdu-saa1250.html
СДУ-15 - система беспроводного дистанционного управления на инфракрасных лучах
В состав системы дистанционного управления советских телевизоров 3го поколения 3УСЦТ входит автономный пульт управления ПДУ-15, а также приемник инфракрасного излучения ПИ-5 и модуль дистанционного управления, МДУ-15, встроенные в телевизор.
Система ДУ позволяет переключать телевизионные программы, регулировать яркость, контрастность и насыщенность изображения, а также изменять громкость звукового сопровождения, включать и выключать телевизор. Время регулировок от минимального до максимального значения (или наоборот) не превышает 12 секунд.
Управление телевизором можно осуществлять с расстояния от 0,3 до 6 метров. Угол действия системы ДУ в горизонтальной и вертикальной плоскостях составляет ±30°, а угол зрения приемника в горизонтальной плоскости ±45°.
На пульте управления передаваемые команды кодируются и модулируются в короткие импульсы инфракрасного (ИК) излучения. Команды поступают на приемник, откуда после соответствующей обработки - на модуль дистанционного управления. С модуля ДУ команды для переключения программ поступают на УСУ-1-15-1, а для выполнения оперативных регулировок - на блок управления.
Для возможности включения и выключения телевизора с пульта ДУ его переводят в дежурный режим нажатием кнопки «Сеть». При этом напряжение сети поступает только на модуль СДУ-15. Указание о работе телевизора в дежурном режиме высвечивается индикатором на передней панели. Телевизор переводится в рабочий режим нажатием любой из восьми кнопок выбора программ на пульте ДУ или кнопки включения телевизора на передней панели. Нажатие кнопки 2 вызывает срабатывание реле в модуле ДУ, и через его контакты напряжение сети поступает на плату фильтра и импульсный блока питания телевизора 3УСЦТ .
Пульт дистанционного управления ПДУ-15 для телевизоров 3УСЦТ, схема и принцип работы
Рис. 2 Принципиальная схема пульта дистанционного управления ПДУ-15
Пульт дистанционного управления ПДУ-15 предназначен для формирования в соответствии с командами управления электрических сигналов, их усиление и излучение в виде модулированных импульсов инфракрасного излучения. Короткие импульсы ифнракрасного излучения продолжительностью 10 мкс модулируются двоичным кодом таким образом, что интервал времени между их излучением меняется. Так логическому 0 (напряжению низкого уровня) соответствует основной интервал времени Т (например, Т = 100 мкс), а логической 1 (напряжение высокого уровня) - 2Т.
Рис. 3.
Требуемая информация, в соответствии с командой управления передается одиннадцатью импульсами (рис. 3). Кроме того, каждый сигнал системы ДУ содержит в своем составе запускающий и останавливающий импульсы. Временной интервал между первым и вторым равен ЗТ, между запускающим и первым информационным импульсом Т. Пять импульсов отводятся для передачи адреса и шесть - для передачи команды. Очевидно, что после нажатия соответствующей кнопки на пульте ДУ в зависимости от передаваемого адреса и команды длительность интервалов, Т или 2Т, будет изменяться. За последним информационным импульсом после интервала ЗТ следует останавливающий импульс. В пульте управления используется специально разработанная для этой цели ИС типа КР1506ХЛ1 (рис. 2). Работа ИС определяется тактовым генератором, частота импульсов которого задается внешними элементами R1, С1, подсоединенными между ее выводами 2 и 3. Резистор R2 уменьшает влияние, оказываемое колебаниями питающего напряжения на частоту генератора. Постоянную времени цепи R2, С1 выбирают в зависимости от частоты используемого в ПДУ-15 кварцевого резонатора.
При нажатии одной из кнопок (S1 - S16) на пульте ДУ происходит подключение одного из выводов 10, 13, 15 к одному из выводов 16-23 ИС. Каждое такое соединение формирует в ИС определенную команду, т. е. последовательность импульсов, которые появляются на ее выводе 5 (см. таблицу ниже).
Кнопка ПДУ |
Код данных |
Выполняемая функция | Соединяемый вывод ИС |
S1 | 000001 | Выключение питания | 15-22 |
S2 | 000011 | Установка рабочих значений яркости и насыщенности | 15-20 |
S3 | 010000 | Включение 1 программы/включение питания | 13-23 |
S4 | 010001 | Включение 2 программы/включение питания | 13-22 |
S5 | 010010 | Включение 3 программы/включение питания | 13-21 |
S6 | 010011 | Включение 4 программы/включение питания | 13-20 |
S7 | 010100 | Включение 5 программы/включение питания | 13-19 |
S8 | 010101 | Включение 6 программы/включение питания | 13-18 |
S9 | 010110 | Включение 7 программы/включение питания | 13-17 |
S10 | 010111 | Включение 8 программы/включение питания | 13-16 |
S11 | 101000 | Увеличение яркости | 10-23 |
S12 | 101001 | Уменьшение яркости | 10-22 |
S13 | 101100 | Увеличение насыщенности | 10-19 |
S14 | 101101 | Уменьшение насыщенности | 10-18 |
S15 | 101110 | Увеличение громкости | 10-17 |
S16 | 101111 | Уменьшение громкости | 10-16 |
Кроме ИC D1 и кнопок S1 и S16 в цепи ее управляющих входов ПДУ-15 содержит усилитель мощности на транзисторах VT1, VT3, VT4, нагруженный диодами ИК излучения VD3 - VD5, и удвоитель напряжения на ключевом транзисторе VT2. Необходимость применения усилителя мощности вызывается тем, что выходной каскад ИC D1 способен отдавать в нагрузку ток не более 10 мА, а для получения требуемой дальности действия через излучающие диоды VD3 - VD5 необходим ток около 1 А.
Характерной особенностью усилителя является то, что в отсутствие входного сигнала все его транзисторы закрыты. Ток, потребляемый усилителем в этом случае, определяется только токами утечки конденсаторов С2 и СЗ и не превышает 50 мкА. Это позволило отказаться от применения выключателя питания. Пока командные кнопки S1 - S16 не нажаты и в паузах между импульсами конденсаторы С2, СЗ заряжаются до напряжения, близкого к напряжению батареи G1 (9 В), соответственно через резисторы R4 и R8. При этом транзисторный ключ VT2 закрыт поданным через резисторы R4 и R5 на его базу положительным напряжением. При нажатии одной из кнопок на пульте ДУ положительные импульсы с вывода 5 ИС поступают на базу эмиттерного повторителя VT1 и открывают его. Это, в свою очередь, вызывает открывание транзистора VT3, на базу которого поступают положительные импульсы с эмиттера VT1.
С эмиттера транзистора VT3 снимается положительный сигнал для управления источником тока, а с коллектора - отрицательный импульс для управления ключом VT2. Транзисторный ключ открывается, и конденсаторы С2 и СЗ оказываются подключенными последовательно через эмиттерный и коллекторный переходы VT2. В результате к выходному каскаду на транзисторе VT4 прикладывается почти удвоенное напряжение источника питания.
Диод VD2 препятствует разрядке конденсатора СЗ через источник питания и резистор R4. Транзистор VT3 совместно со стабилитроном VD1 образует источник постоянного тока, рассчитанный на ток нагрузки в 1 А. При этом ток через диоды практически не зависит от разброса падения напряжения на них и от состояния батареи, что позволяет поддерживать постоянной мощность излучения.
Рис. 4. Внешний вид пульта ДУ:
1 - излучатель инфракрасных лучей; 2 - кнопки выбора программ и включения телевизора (8 шт.); 3 - кнопки регулировки громкости; 4 - кнопки регулировки яркости; 5 - кнопки регулировки насыщенности; 6 - кнопка «Норм» установки насыщенности и яркости в среднее положение; 7 - кнопка выключения телевизора (перевода в дежурный режим); 8 - крышка отсека питания.
Рис. 5.
Принципиальная схема приемника показана на рис. 5. Для приема инфракрасных сигналов используется фотодиод VD1 - фотогальванический приемник, обладающий односторонней проводимостью при воздействии на него лучистой энергии. Он представляет собой полупроводниковый приемник, состоящий из трех чередующихся областей проводимости p-n-p. База служит приемной площадкой излучения. При облучении фотодиода модулированным инфракрасным лучом через него протекает ток, совпадающий по форме с сигналом ИК излучения.
Электрический сигнал усиливается предварительным усилителем на транзисторах VT2 - VT5. Транзистор VT1 является динамической нагрузкой фотодиода и предназначен для подавления постоянного фона окружающего излучения, создаваемого работой ламп накаливания, люминесцентных ламп и т. п.
С коллектора транзистора VT1 электрический сигнал поступает на первый каскад - эмиттерный повторитель VT2, режим которого задается элементами R2, R5, VT1. Усиленный по току сигнал с эмиттера транзистора VT2 поступает в базу транзистора VT3 - второго каскада, усиливается по напряжению, инвертируется и поступает на третий каскад усилителя VT4. Режимы второго и третьего каскадов по постоянному току определяются резисторами R7, R4, R3 и RIO, R9, а по переменному току - резисторами R7, R6 и R10 соответственно. Коллекторными нагрузками каскадов служат резисторы R8 и R11.
С эмиттера транзистора VT3 снимается сигнал отрицательной частотно-зависимой обратной связи для подавления фона окружающего излучения. Напряжение низкочастотного фона выделяется фильтром нижних частот R7, С2, R6 и R4, CI, R3 и поступает на базу инвертора VT1. Резистор R1 задает режим транзистора VT1 по току.
Выделенный на нагрузке третьего каскада - резисторе R11 - импульсный кодовый сигнал через разделительный конденсатор С4 поступает на ограничитель VT5, VD2, необходимый для селекции сигнала на фоне шумов и помех с амплитудой ниже пороговой. С нагрузки транзистора VT5 - резистора R13 - усиленный инвертированный сигнал через контакт 3 соединителя XI подается в блок дистанционного управления А30.2. Резистор R12 служит для закрывания транзистора VT5 в отсутствие сигнала, а диод VD2 - для температурной стабилизации напряжения на его коллекторе.
Модуль дистанционного управления МДУ-15
Рис. 6. Принципиальная схема модуля дистанционного управления МДУ-15. (В знаменателе приведены напряжения при отсутствии команды.)
С выхода приемника инфракрасного излучения сигнал через контакты 3 соединителей XI (АЗО.З) и Х2 модуля МДУ-15 поступает на вывод 16 микросхемы ИС D1 типа КР1506ХЛ2.
Генерирование тактовой частоты производится кварцевым резонатором BQ1, включенным между выводом 23 микросхемы КР1506ХЛ2 и положительным полюсом источника питания. Четыре цифроаналоговых преобразователя (ЦАП) в КР1506ХЛ2 (DA1 - DA4) вырабатывают на выводах 2-5 ИС напряжение прямоугольной формы частотой примерно 17,3 кГц, скважность которого изменяется (скважность прямоугольных импульсов - отношение периода к длительности импульсов, а ступени - пределы изменения скважности). Выходы 2, 4, 5 ЦАП используются для управления уровнями яркости, насыщенности, громкости.
При подаче команд увеличения или уменьшения уровня яркости, насыщенности или громкости начинает изменяться скважность напряжения прямоугольной формы на соответствующем выводе DA1, DA3, DA4 (выводы 2, 4, 5) ИС (см. осциллограммы 8а, 86, 8в на рис. 7). Полный цикл изменения скважности происходит примерно за 12 с. С вывода 2 ИС D1 при нажатой кнопке 11 или 12 на пульте ДУ (см. схему МДУ-15) через делитель R3, R7 импульсное напряжение поступает на RC фильтр R12C5 и далее - на вход операционного усилителя - вывод 2 И С D4. С выхода усилителя (вывод 13 ИС D4) окончательно сформированный сигнал через резистор R23, контакт 6 соединителей Х6 и Х7(А30), контакты кнопки S2 в блоке управления БУ-3-1, контакт 1 соединителя Х5 (А2) поступает в цепь управления яркостью модуля цветности.
С вывода 4 ИС D1 (при нажатых кнопках S13 или S14 на пульте ДУ) через делитель R4, R14 импульсное напряжение поступает на RC фильтр R15, С6 и далее - на вход операционного усилителя - вывод 6 ИС D4. С выхода усилителя (вывод 9 ИС) окончательно сформированный сигнал через резистор R24, контакт 7 соединителя Х6 и Х7 (АЗО), контакты кнопки S2 в блоке управления, контакт 2 соединителя Х5 (А2) подается в цепь управления насыщенностью модуля цветности.
С вывода 5 ИС D1 (при нажатых кнопках S15 или S16 на пульте ДУ) сигнал через делитель R5, R8, С7, контакт 1 соединителей Х6 и Х7(А30), контакты 13, 14 кнопки S2 в блоке управления, контакт 6 соединителя Х9(А1) поступает в цепь управления громкостью модуля радиоканала телевизора.
Интегральная микросхема D4 типа К157УД2 предназначена для согласования большого выходного сопротивления ИС D1 с нагрузкой в цепях регулировки яркости и насыщенности. При подаче напряжения питания на ИС D1 внутренние ЦАП 1-4 устанавливаются в положение (см. осциллограмму 86 на рис. 7), которое соответствует среднему значению яркости и насыщенности.
Команды переключения программ - нажатие кнопок S3 - S10 на пульте ДУ приводят к появлению на выводах 8-10 ИС D1 (выходы PA, РВ, PC регистра кода номера программы) импульсов напряжения, которые подаются на управляющие входы А0, A1, А2 (выводы И, 10, 9) ИС D2 типа К561КП2 (см. таблицу).
Номер программы | Напряжение на выводе, В | ||
8 (РА) | 9 (РВ) | 10 (РС) | |
1 | 0 | 0 | 0 |
2 | 12 | 0 | 0 |
3 | 0 | 12 | 0 |
4 | 12 | 12 | 0 |
5 | 0 | 0 | 12 |
6 | 12 | 0 | 12 |
7 | 0 | 12 | 12 |
8 | 12 | 12 | 12 |
В зависимости от кода, т.е. комбинации этих импульсов, на соответствующем выходе ИС D2 появляется импульс напряжения 12 В, который через соединитель X1 (А10.Х2) поступает на устройство УСУ-1-15-1 и включает выбранную программу. При подаче питания в момент включения СДУ регистр кода номера программы находится в исходном состоянии и включается первая программа.
Система ДУ для своей работы использует автономные источники питания: 9 вольтовую батарею типа "Крона" на пульте ДУ и стабилизированный выпрямитель в модуле МДУ-15, состоящий из элементов T1, VD1, СЗ, D3, R19, VD2, С11, С12. При включении напряжения сети кнопкой S1 на пульте ДУ телевизор переводится в дежурный режим. Напряжение сети через замкнутые контакты кнопки S1 в блоке управления А9, контакты 1, 3 соединителей Х17(А30) и Х4 (А9) поступает на первичную обмотку (выводы 1, 2) трансформатора Т1. Напряжение, снимаемое со вторичной обмотки (выводы 3, 4) трансформатора, выпрямляется блоком кремниевых диодов VD1, сглаживается конденсатором СЗ и подается на стабилизатор напряжения 12 В, выполненный на элементах D3 типа КР142ЕН8Б, R19, VD2. Соединение вывода 8 микросхемы стабилизатора напряжения D3 с корпусом позволяет получить двухполярный источник напряжений: 12 В и - 6,2 В. Стабилитрон VD2 обеспечивает получение стабилизированного напряжения - 6,2 В, резистор R19 определяет номинальный ток стабилитрона VD2. Конденсаторы С11, С12 устраняют возбуждение стабилизатора.
Для управления устройством включения и выключения телевизора в дежурном режиме используется внутренний триггер ИС D1 (вывод 19). Включение телевизора осуществляется одним из двух способов, при каждом из которых триггер N (вывод 19) переводится в такое состояние, чтобы на выводе 19 ИС установилось напряжение 12 В. Первый способ - подача с пульта ДУ любой из восьми команд выбора программ; второй способ - нажатие кнопки S4 («Включение телевизора» на блоке управления). При втором способе на выводе 19 ИС D1 появляется напряжение 12 В на время не менее 10 секунд. Подсоединение источника 12 В к выводу 19 ИС D1 производится по цепи: вывод 2 ИС D3, контакты 4 соединителей Х5 и Х5 (АЗО.З), контакты 2 и 3 кнопки S4 в БУ, контакты 3 соединителей Х5 (АЗО.З) и Х5, резистор R27, контакт 19 ИС D1. Положительное напряжение с вывода 19 И С D1 через цепь R27, R29 поступает на базу транзистора VT4 и открывает его. Через обмотку реле KV1.2, включенного в коллекторную цепь этого транзистора, начинает протекать ток. Контакты реле KV1.2 замыкают цепь подачи сетевого напряжения на плату фильтра питания А12 блока питания телевизоров 3УСЦТ .
При подаче команды на выключение телевизора нажатием кнопки S1 на пульте ДУ триггер N в ИС D1 опрокидывается, и на его выходе (вывод 19 ИС) устанавливается отрицательное напряжение, которое, поступая через резисторы R27, R29 на базу транзистора VT4, закрывает его. Ток через обмотку реле KV1 прекращается, контакты реле размыкаются и отключают напряжение сети от контактов соединителя Х7(А12). Телевизор выключается (переводится в дежурный режим).
Для индикации работы устройства ДУ используется одновибратор, собранный на транзисторах VT2, VT3. В дежурном режиме после включения напряжения сети транзистор VT2 закрыт, так как потенциал его базы ниже потенциала на эмиттере, а транзистор VT3 открыт. Транзистор VT3 замыкает цепь: источник 12 В, резистор R26, переход коллектор-эмиттер транзистора VT3, диод VD3, контакт 10 соединителя Х6 (А9) и Х7(А30), индикаторный светодиод HL3 в блоке управления А9, корпус. Свечение индикатора HL3 в БУ сигнализирует, что телевизор находится в дежурном режиме.
При включении телевизора транзистор VT4 открывается, потенциал на его коллекторе становится близким к нулю и опрокидывает одновибратор: транзистор VT2 открывается, a VT3 закрывается, индикатор HL3 на БУ не светится.
Любая команда, переданная пультом ДУ и поступившая на ИС D1, появляется на выводе 17 ИС D1 в виде последовательности отрицательных импульсов (см. осциллограмму 7 на рис. 10.8), которые с делителя R17, R22 поступают на вход запуска одновибратора - базу транзистора VT2. Первый же отрицательный импульс опрокидывает одновибратор, при этом транзистор VT2 закрывается, VT3 открывается, замыкая цепь питания индикатора HL3 на БУ. Длительность импульса одновибратора задается цепью положительной обратной связи С10, R18 совместно с входным делителем R17, R22 и равна 1/16 с. Одновибратор работает все время, пока с вывода 17 ИС D1 на базу VT2 поступают отрицательные импульсы, т. е. пока нажата любая кнопка на пульте ДУ. Этим обеспечивается прерывистое свечение индикатора HL3.
С эмиттерной цепи одновибратора через резистор R21 сигналы управления поступают на базу транзистора VT1, который совместно с элементами R16, R4 образует интегратор, предназначенный для поддерживания нулевого потенциала на входе V (выводе 6) ИС D2 во время подачи команд ДУ. Когда команды ДУ не подаются, транзистор VT1 закрыт и на входе микросхемы устанавливается положительный потенциал зарядки конденсатора С4 через R16, что позволяет переключать программы вручную с передней панели телевизора.
Рис. 7. Форма импульсов и осциллограммы на элементах системы ДУ. (Осциллограммы 2-5 приведены при нажатии кнопки S3 при приеме первой программы; осциллограмма 8 приведена для трех уровней.)
Однажды мне понадобилось управлять устройством с помощью пульта дистанционного управления. Дистанция требовалась небольшая (до 10 метров) и я решил использовать для этих целей ИК приемник и инфракрасный пульт от бытовой аппаратуры.
Для инфракрасных пультов дистанционного управления (ИК ПДУ) существует несколько протоколов передачи данных. Они отличаются способами кодирования битов, длительностями сигналов, несущей частотой и количеством передаваемых данных. Один из самых распространенных протоколов, судя по интернету, – это RC5. Изначально я думал, что придется разбираться с ним, но ни одного пульта с таким протоколом у меня под рукой не оказалось. Зато нашлись три пульта от DVD плееров, использующих протокол фирмы NEC.
Схема
Принцип передачи ИК сигналов заключается в следующем - электрический сигнал несущей частоты модулируется передаваемыми данными и с помощью инфракрасного светодиода излучается в пространство.
Передача сигнала уже реализована в пульте, этот вопрос мы не затрагиваем, хотя ничего сложного там нет.
Для приема сигнала используется специальная микросхема, объединяющая в себе фотодиод, усилитель с полосовым фильтром, настроенным на определенную несущую частоту, и детектор, выделяющий огибающую сигнала. Как правило, микросхема имеет три вывода – два питающих и один сигнальный. Последний подключен к коллектору выходного транзистора микросхемы, из-за чего сигнал на выходе оказывается инвертированным.
Микросхемы этого семейства объединены общей аббревиатурой- TSOP.
Для того чтобы узнать, какой протокол используется в пульте дистанционного управления, нужно собрать схемку с ИК приемником, снять осциллограмму сигнала и сравнить ее с известными протоколами.
Правда есть один момент, ИК приемник рассчитан на работу с одной несущей частотой, а в некоторых протоколах значения несущих частот отличаются - одни используют 38 кГц (например, протокол фирмы Nec), другие 36 или 40. Поэтому одна и та же схема не сможет работать со всеми без исключения ИК пультами дистанционного управления.
Схема, которую я использовал при написании программы, приведена на рисунке ниже. Прием ИК сигналов осуществлялся микросхемой TSOP2138 , рассчитанной на частоту 38 кГц.
Описание протокола Nec
Для передачи данных используется несущая частота 38 кГц. Посылка состоит из стартового импульса и четырех байтов данных – адрес, инвертированное значение адреса, команда, инвертированное значение команды. Адрес и команда передаются дважды для повышения надежности.
Данные передаются младшим битом вперед. Каждый бит начинается с пачки импульсов несущей частоты. Длительность пачки равна 560 мкс. Путем изменением временного интервала между пачками импульсов осуществляется кодирование нулей и единиц. При передаче логической единицы интервал от начала текущей до начала следующей пачки импульсов составляет 2.25 мс, а при передаче логического нуля – 1.12 мс.
Стартовый импульс представляет собой пачку импульсов несущей частоты длительностью 9 мс. После подачи стартового импульса следует пауза в 4.5 мс.
Существует расширенная версия протокола Nec, в которой используется 16-ти разрядные адреса.
Алгоритм декодирования сигналов ПДУ
Для декодирования ИК сигналов, соответствующих протоколу Nec, требуется измерять время между передаваемыми пачками импульсов. Для этого можно использовать схему захвата, внешнее прерывание или банальный опрос вывода микроконтроллера. Я остановил свой выбор на схеме захвата.
Рассмотрим алгоритм работы программы, декодирующей сигналы ПДУ. (Код не привожу, чтобы не загромождать описание.)
В начале функции main() выполняется инициализация таймера Т1 - разрешается прерывание по событию «захват», устанавливается работа схемы захвата по спадающему фронту (потому что сигнал на выходе ИК приемника инвертированный), нормальный режим работы таймера и коэффициент предделителя, позволяющий вычислять длительность между пачками импульсов без многократных переполнений счетного регистра. Инициализируется lcd дисплей, используемый для отладки. Устанавливается флаг глобального разрешения/запрещения прерываний.
Параллельно выполнению основного кода, работает таймер Т1 и его схема захвата. Как только логический уровень вывода ICP(PD6) меняется с «1» на «0» выполнение основного кода прекращается и вызывается обработчик прерывания. В обработчике микроконтроллер сохраняет текущее и предыдущее значение счетчика таймера и устанавливается флаг, сигнализирующий функции TIM_Handle() о захвате нового значения.
Функция TIM_Handle() представляет собой конечный автомат с двумя состояниями – IDLE(ожидание) и RESEIVE(прием). В начале функции проверяется установка программного флага и в случае выполнения условия, вычисляется длительность временного интервала и выполняется код автомата.
Большая часть современной бытовой электронной аппаратуры имеет пульт дистанционного управления, использующий инфракрасное (ИК) излучение в качестве способа передачи информации. ИК канал передачи данных используется в некоторых устройствах системы " ", которую мы производим.
Принцип ИК передачи информации
Инфракрасное, или тепловое излучение - это электромагнитное излучение, которое испускает любое нагретое до определенной температуры тело. ИК диапазон лежит в ближайшей к видимому свету области спектра, в его длинноволновой части и занимает область приблизительно от 750 нм до 1000 мкм. Инфракрасное излучение составляет большую часть излучения ламп накаливания, около половины излучения Солнца. Оптические свойства веществ в инфракрасном излучении отличаются от их свойств в видимом свете. Например, некоторые стекла непрозрачны для инфракрасных лучей, а парафин, в отличие от видимого света, прозрачен для ИК излучения и используется для изготовления ИК линз. Для его регистрации используют тепловые и фотоэлектрические приемники и специальные фотоматериалы. Источником ИК лучей, кроме нагретых тел, наиболее часто используются твердотельные излучатели - , ИК лазеры, для регистрации применяются фотодиоды, форотезисторы или болометры. Некоторые особенности инфракрасного излучения делают его удобным для применения в устройствах передачи данных:
- ИК твердотельные излучатели (ИК светодиоды) компактны, практически безинерционны, экономичны и недороги.
- ИК приемники малогабаритны и также недороги
- ИК лучи не отвлекают внимание человека в силу своей невидимости
- Несмотря на распространенность ИК лучей и высокий уровень "фона", источников импульсных помех в ИК области мало
- ИК излучение низкой мощности не сказывается на здоровье человека
- ИК лучи хорошо отражаются от большинства материалов (стен, мебели)
- ИК излучение не проникает сквозь стены и не мешает работе других аналогичных устройств
Все это позволяет с успехом использовать ИК способ передачи информации во многих устройствах. ИК передатчики и приемники находят применение в бытовой и промышленной электронике, компьютерной технике, охранных системах, системах передачи данных на большие расстояния по оптоволокну. Рассмотрим более подробно работу систем (пультов) управления бытовой электроники.
Пульт ИК управления при нажатии кнопки излучает кодированную посылку, а приемник, установленный в управляемом устройстве, принимает её и выполняет требуемые действия. Для того, чтобы передать логическую последовательность, пульт формирует импульсный пакет ИК лучей, информация в котором модулируется или кодируется длительностью или фазой составляющих пакет импульсов. В первых устройствах управления использовались последовательности коротких импульсов, каждый из которых представлял собою часть полезной информации. Однако в дальнейшем, стали использовать метод модулирования постоянной частоты логической последовательностью, в результате чего в пространство излучаются не одиночные импульсы, а пакеты импульсов определенной частоты. Данные уже передаются закодированными длительностью и положением этих частотных пакетов. ИК приемник принимает такую последовательность и выполняет демодулирование с получением огибающей. Такой метод передачи и приема отличается высокой помехозащищенностью, поскольку приемник, настроенный на частоту передатчика, уже не реагирует на помехи с другой частотой. Сегодня для приема ИК сигнала обычно применяется специальная микросхема, объединяющая фотоприемник, усилитель с полосовым фильтром, настроенным на определенную несущую частоту, усилитель с АРУ и детектор для получения огибающей сигнала. Кроме электрического фильтра, такая микросхема имеет в своем составе оптический фильтр, настроенный на частоту принимаемого ИК излучения, что позволяет в максимальной степени использовать преимущество светодиодного излучателя, спектр излучения которого имеет небольшую ширину. В результате таких технических решений, стало возможным принимать маломощный полезный сигнал на фоне ИК излучения других источников, бытовых приборов, радиаторов отопления и т.д. Работа современных устройств ИК управления достаточно надежна, а дальность составляет от нескольких метров до 40 и более метров, в зависимости от варианта реализации и уровня помех.
Передатчик ИК сигнала
Передатчик ИК сигнала, ИК пульт, чаще всего имеет питание от батарейки или аккумулятора. Следовательно его потребление должно быть максимально низким. С другой стороны, излучаемый сигнал должен быть значительной мощности для обеспечения большой дальности передачи. Такие противоположные по энергетическим затратам задачи успешно решаются способом передачи коротких импульсных кодированных пакетов. В промежутках между передачами пульт практически не потребляет энергии. Задача контроллера пульта - опрос кнопок клавиатуры, кодирование информации, модулирование опорной частоты и выдача сигнала на излучатель. Для изготовления пультов выпускаются различные специализированные микросхемы, однако для этих целей могут быть использованы и современные микроконтроллеры общего применения типа AVR или PIC. Основное требование к таким микроконтроллерам - это наличие режима сна с чрезвычайно низким потреблением и способность чувствовать нажатия кнопок в этом состоянии.
Излучатель ИК сигнала испускает инфракрасные лучи под действием тока возбуждения. Ток на излучатель обычно превышает возможности микроконтроллера, поэтому для формирования необходимого тока устанавливается простейший на одном транзисторе. Для снижения потерь, при выборе транзистора необходимо обратить внимание на его коэффициент усиления тока - β или h21. Чем выше этот коэффициент, тем выше эффективность устройства. Современные передатчики используют полевые или CMOS транзистоы, эффективность которых на используемых частотах можно считать предельной.
Приведенная схема не лишена недостатков, в частности при снижении уровня заряда батареи, мощность излучения будет падать, что приведет к снижению дальности. Для снижения зависимости от напряжения питания, можно использовать простейший стабилизатор тока.
Большинство передатчиков работают на частоте 30 - 50 кГц. Такой диапазон частот был выбран исторически при создании первых подобных устройств. Была выбрана область с наименьшим уровнем помех. Кроме того, принимались в расчет ограничения на элементную базу. В дальнейшем, по мере стандартизации и распространения аппаратуры с таким способом управления, переход на другие частоты стал нецелесообразным.
В целях увеличения импульсной мощности передатчика, а соответственно и его дальности, сигнал основной частоты отличается от меандра и имеет скважность 3 - 6. Таким образом повышается импульсная мощность с сохранением или даже уменьшением средней мощности. Импульсный ток светодиода выбирается исходя из его паспортных значений и может достигать одного и более Ампер. Импульсный ток в большинстве пультов ИК не превышает 100 мА. При этом, поскольку и опорная частота имеет малый коэффициент заполнения и длительность кодированной посылки не превышает 20-30 мс, средний ток при нажатой кнопке не превышает одного миллиампера. Повышение импульсного тока светодиода сопряжено с снижением эффективности и уменьшением срока службы. Современные инфракрасные светодиоды имеют эффективность 100-200 мВт излучаемой энергии при токе 50 мА. Допустимый средний ток не должен превышать 10-20 мА. Питание светодиода должно иметь RC фильтр, который снижает воздействие импульсной помехи на питание микроконтроллера. Спектр применяемых светодиодов для ИК пультов большинства бытовой аппаратуры имеет максимум в области 940 нм.
Длительность единичного пакета опорной частоты для уверенного приема составляет не менее 12-15 и не более 200 периодов. При передаче кодированной посылки, передатчик формирует в начале преамбулу, которая представляет собой один или несколько пакетов опорной частоты и позволяет приемнику установить необходимый уровень усиления и фона. Данные в кодированной посылке передаются в виде нулей и единиц, которые определяются длительностью или фазой (расстоянием между соседними пакетами). Общая длительность кодированной посылки чаще всего составляет от нескольких бит до нескольких десятков байт. Порядок следования, признак начала и количество данных определяется форматом посылки.
Приемник ИК сигнала
Приемник ИК сигнала как правило имеет в своем составе собственно приемник ИК излучения и микроконтроллер. Микроконтроллер раскодирует принимаемый сигнал и выполняет требуемые действия. Поскольку приемник в большинстве случаев устанавливается в аппаратуре с сетевым питанием, его потребление не существенно. Микроконтроллер чаще всего выполняет и другие сервисные функции в устройстве и является его центральным логическим устройством.
Приемник ИК излучения чаще всего выполняется в виде отдельного интегрального модуля, который располагается за передней панелью управляемой аппаратуры. В передней панели имеется прозрачное для ИК лучей окошко. Как правило, такая микросхема имеет три вывода – питание, общий и выход сигнала. Производители электронных компонентов предлагают приемники ИК сигналов различного типа и исполнения. Однако, принцип их работы схож. Внутри такая микросхема имеет:
- фотоприемник - фотодиод
- интегрирующий усилитель, выделяющий полезный сигнал на уровне фона
- ограничитель, приводящий сигнал к логическому уровню
- полосовой фильтр, настроенный на частоту передатчика
- демодулятор - детектор, выделяющий огибающую полезного сигнала.
Корпус такого приемника выполняется из материала, выполняющего роль дополнительного фильтра, пропускающего ИК лучи определенной длины волны. Современные интегральные приемники позволяют принимать полезный сигнал на уровне фона, превышающего его в несколько десятков раз и при этом чувствовать посылки частоты, имеющие всего от 4 - 5 периодов.
Питание приемника излучения должно быть выполнено с RC фильтром для увеличения чувствительности. Микроконтроллер производит помеху широкого спектра на линиях питания, что может повлиять на работу приемника.
Форматы ИК передачи данных
Различные производители бытовой аппаратуры применяют в своих изделиях различные пульты ИК управления. Поскольку пульт должен общаться только с конкретным устройством, он формирует последовательность данных, уникальную для своего типа оборудования. Передаваемые данные содержат кроме собственно команды управления адрес устройства, проверочные данные и другую сервисную информацию. Более того, различные производители используют различные способы формирования последовательности данных и различные способы передачи логических состояний. Наиболее распространенные способы кодирования битов информации - это изменение длительности паузы между пакетами (метод интервалов) и кодирование сочетанием состояний (бифазный метод). Однако, встречаются способы кодирования бит информации длительностью, сочетанием длительности и паузы и т.д. Наиболее распространенные форматы передачи.