إصلاح DIY التحكم عن بعد. الجزء 1. تاريخ التنمية وجهاز التحكم عن بعد

تذكر أنه في الرسوم الكاريكاتورية "ثلاثة من Prostokvashino" ، قالت والدة العم فيدور: "لقد سئمت من العمل لدرجة أنني لا أستطيع حتى مشاهدة التلفزيون!" على ما يبدو ، هذه العبارة هي الإجابة على السؤال لماذا جميع المعدات المنزلية الحديثة لديها التحكم عن بعد بالأشعة تحت الحمراء. ولكن ، إذا نظرت ، فقد بدأ كل شيء مبكرًا.

جهاز التحكم عن بعد مع الأسلاك

تم تنفيذ أول عمل بشأن التحكم عن بعد بواسطة الألمان في أواخر الثلاثينيات من القرن العشرين ، حتى قبل اندلاع الحرب العالمية الثانية. والهدف من الأتمتة كان أنبوب الاستقبال. كانت لوحة التحكم لوحة معدنية منفصلة مع أزرار. يؤدي الضغط على الزر إلى تشغيل المشغل ، أو الترحيل أو المغناطيس الكهربائي أو المحرك. تم إجراء الاتصال بين جهاز التحكم عن بُعد والمستقبل بواسطة كبل متعدد النواة ، والذي لا يزال يربط المستمع بمكان معين.

وكانت أجهزة التحكم عن بعد مماثلة في تلفزيونات أنبوب السوفيتي من الدرجة الأولى. كان صندوقًا بلاستيكيًا صغيرًا مزودًا بوحدة تحكم في مستوى الصوت ومتصلة بالتلفزيون باستخدام سلك. إلى جانب وحدة التخزين ، لا يمكن لمثل هذا التحكم عن بعد التحكم في أي شيء. لكن هذا التحكم عن بعد خلق بلا شك وسائل راحة معينة. بعد كل ذلك ، لم يكن هناك إعلان مزعج وكان الفيلم يجب مشاهدته من البداية إلى النهاية.

التحكم عن بعد بالموجات فوق الصوتية

يرجع الفضل في أول جهاز تحكم لاسلكي عن بعد إلى جهاز الكمبيوتر الأمريكي Hasso Plattner. في عام 1972 ، بعد مغادرته لشركة IBM ، قام بتنظيم شركته وكثيراً ما ذهب حول العالم لإقامة علاقات عمل وعلاقات تجارية. وقع حادث محرج في اجتماع مع إدارة JVC.

عند مناقشة مشكلة ، نهض Plattner وانتقل إلى التلفزيون لإظهار بعض التفاصيل على الشاشة بإصبعه. لكنه لم يصل إلى الشاشة ، حيث تعثر على كابل التحكم عن بعد. سكب كوكتيل على بدلة وقال في قلوبه: "ألا يمكن تبديل القنوات على الموجة الراديوية؟" ، مما دفع الصحابة اليابانيين إلى الطلاء. وبعد سنة واحدة بالضبط ، ظهر أول جهاز للتحكم عن بعد بالموجات فوق الصوتية.

كان مبدأ عملها هو تغذية ترددها عن طريق الضغط على كل زر. تم التقاط الموجات فوق الصوتية بواسطة ميكروفون وتضخيمها بواسطة مكبر للصوت ، والذي استخدم عدة قنوات متوازية مع دوائر الرنين. في مخرجات هذه القنوات ، ظهرت الفولتية السيطرة. مع طريقة ترميز القناة هذه ، لم يتم الحصول على الكثير.

مكّن التطوير الإضافي للإلكترونيات ، وخاصة ظهور الدوائر الدقيقة من INTEL ، من التخلي عن هذا الترميز متعدد الترددات. عند تردد فوق صوتي واحد ، وبسبب أساليب التشكيل المختلفة ، أصبح من الممكن إرسال أوامر أكثر بكثير من الترميز متعدد الترددات. واحدة من الأجهزة الأولى مجهزة بجهاز التحكم عن بعد بالموجات فوق الصوتية كانت شركة تلفزيون RCA. تم تنفيذ تشفير الأوامر باستخدام تشكيل عرض النبضة (PWM).

كان لهذه أجهزة التحكم عن بعد عدد من العيوب. بادئ ذي بدء ، أبعاد كبيرة واستهلاك الطاقة. كان هذا بسبب حقيقة أن الإشعاعات فوق الصوتية تمتص بسهولة بواسطة الأدوات المنزلية - الملابس والأثاث المنجد والسجاد. لذلك ، تحتاج إلى زيادة الطاقة الإشعاعية ، مما يقلل من عمر البطارية.

التين. 1. أول الضوابط عن بعد

المرحلية المتخصصة للتحكم عن بعد

تحسنت الأمور بعد أن طورت INTEL أول معالج صغري لها في 8080. وقد اتخذت GRUNDIG و MAGNAVOX ، اللتان صنعتا أول معالج دقيق متخصص ، هذا التطور الجديد. في هذه الحالة ، يقوم المعالج بإنشاء رمز الأمر الرقمي المطلوب تحت تأثير الزر المضغوط.وبالتالي ، فإن microcircuit المتخصصة للتحكم عن بعد ليست سوى متحكم مع برنامج تومض بالفعل. هذه الضوابط عن بعد كانت تسمى TELEPILOT.

الأشعة تحت الحمراء للتحكم عن بعد

تم إطلاق أول تلفزيون ملون مع التحكم في المعالجات الدقيقة وجهاز التحكم عن بعد (IR) على الأشعة تحت الحمراء بالاشتراك مع GRUNDIG و MAGNAVOX في عام 1974. بالفعل في هذا النموذج ، تم عرض رقم قناة التبديل (نظام OSD) في زاوية الشاشة. يسمى نظام القيادة هذا ITT. كان البكر من شركة GRUNDIG.

في وقت لاحق ، استغرق PHILIPS ، الذي طور نظام القيادة RC-5 ، إجراء البحوث في مجال التحكم عن بعد. يسمح النظام الجديد بترميز أوامر 2048 ، وهو 4 أضعاف عدد الفرق في نظام ITT. تم اختيار تردد الموجة الحاملة إلى 36 كيلو هرتز ، والذي لم يتداخل مع محطات البث الأوروبية وتشغيل أجهزة التحكم عن بعد مع أجهزة الإرسال بالموجات فوق الصوتية بتردد 30 و 40 كيلو هرتز ، كما وفر مجموعة استقبال كافية.

لكن المعدات الإلكترونية لم تقف مكتوفة الأيدي ، ولكن كما اعتاد بطل الفيلم أن يقول ، تقدم بسرعة فائقة. تم تحسين أجهزة التلفزيون ، وظهرت أنظمة VCRs وأنظمة الاستريو وموالفات الأقمار الصناعية ومشغلات الأقراص المضغوطة وأقراص DVD وغيرها الكثير.

للتحكم في التكنولوجيا الجديدة ، كانت هناك حاجة أيضًا إلى أجهزة تحكم عن بُعد جديدة ، وبناءً على ذلك ، كان لابد من تطوير دوائر كهربائية دقيقة جديدة. تم تطوير هذه الدوائر الصغيرة بواسطة سيمنس وتومسون. وكان تردد الموجة الحاملة لجهاز التحكم عن بعد الجديد هو 36 كيلو هرتز ، ولكن تم استخدام طريقة أخرى لتعديل الإشارة - التشكيل ثنائي الطور. مع هذا التعديل ، كان تردد الموجة الحاملة أكثر استقرارًا ، مما أتاح زيادة في النطاق وزيادة مناعة الضوضاء والموثوقية.

قدمت PHILIPS مرة أخرى مساهمة إضافية في تطوير أنظمة التحكم عن بُعد. في بداية التسعينيات من القرن الماضي ، جمعت بين الأفضل في نظام RC-5 و SIEMENS. يُطلق على المنتج الناتج "نظام القيادة الموحد". جوهرها هو على النحو التالي. للتحكم عن بعد في مثل هذا النظام وظائف "MENU 1" و "MENU 2". في كل من هذه الوظائف ، يقوم الزر نفسه بتنفيذ أوامر مختلفة ، وتبين أن عددًا أقل من الأزرار يمكنه تنفيذ المزيد من الأوامر.

بعد ذلك ، اخترقت لوحات التحكم العديد من المجالات الأخرى للأجهزة المنزلية. يتم التحكم في الأشعة تحت الحمراء حاليًا بواسطة مكيفات الهواء والمراوح وسخانات المروحة المثبتة على الحائط ، الثريات والمقابس. حتى بعض طرازات راديو السيارة والكاميرات الرقمية لديها جهاز تحكم عن بعد.

مع كل مجموعة متنوعة من أجهزة التحكم عن بُعد والأجهزة التي يسيطر عليها ، تعمل جميعها تقريبًا: تعمل مصباح الأشعة تحت الحمراء لجهاز التحكم عن بُعد ، عند الضغط عليه ، على إرسال حزم من نبضات الأشعة تحت الحمراء (ومضات) التي يتلقاها جهاز الكشف الضوئي ("العين") للتلفزيون أو أي جهاز آخر. جهاز الكشف الضوئي المتكامل الحديث هو جهاز معقد إلى حد ما ، على الرغم من أن مظهره لا يقول ذلك. يظهر مظهر الكاشف الضوئي في الشكل 2.

الشكل 2. الكاشف الضوئي

تم تكوين جهاز الاستقبال لتلقي نبضات مع تردد الناقل من 36 كيلو هرتز ، والذي يتوافق مع بروتوكول RC-5. إذا كان بالقرب من الكاشف الضوئي ، فمن السهل تشغيله ، على سبيل المثال ، بطارية ، LED IR ، فلن يكون للضوء الثابت في "العين" أي تأثير ، حتى لو تم إحضار هذا LED بالقرب من الكاشف الضوئي. أيضا لا يؤثر على ضوء النهار والضوء الاصطناعي. وترجع هذه الانتقائية إلى وجود مرشح ممر الموجة في دائرة التضخيم لإشارة الكاشف الضوئي. يظهر الرسم التخطيطي للكتلة الضوئية في الشكل 3.

الشكل 3. مخطط كتلة من photodetector

لن يتم شرح بروتوكول RC-5 بالتفصيل هنا ، لأن هذا الجهل لن يؤثر على القصة الإضافية ، وفي الواقع إصلاح وحدة التحكم عن بُعد. يمكن لأولئك الذين يرغبون في التعرف على بروتوكول RC-5 العثور على وصف أكثر تفصيلًا له على الإنترنت. هذا موضوع لمقال منفصل.

جهاز التحكم عن بعد

مع كل مجموعة متنوعة من أجهزة التحكم عن بعد الحديثة ، يتم ترتيب جميع النماذج متطابقة تقريبا. الفرق الرئيسي هو في معظم الأحيان في المظهر ، في تصميم الجهاز.كما ذكر في الجزء الأول من المقال ، فإن أساس التحكم عن بعد الحديث هو متحكم متخصص. يتم تسجيل البرنامج في MK أثناء عملية التصنيع في المصنع ولا يمكن تغييره في المستقبل. عند تضمينها في الدائرة لمثل هذا MK ، مطلوب الحد الأدنى لعدد المرفقات. يظهر مخطط التحكم عن بعد الحديث في الشكل 4.

الشكل 4. الرسم البياني للتحكم عن بعد الحديثة

أساس الجهاز بأكمله هو نوع رقاقة U1 SAA3010P. على الرغم من أن الحروف قد تكون مختلفة ، والتي تتحدث عن شركة أخرى تنتج الرقاقة. ولكن لا تزال الأرقام 3010.

كما ذكر أعلاه ، لا يوجد عمليا أجزاء مفصلية. بادئ ذي بدء ، هذا مرنان السيراميك ، وغالبا ما يشار إليها باسم الكوارتزعلى الرغم من أن هذا ليس دقيقًا تمامًا. والغرض منه هو مزامنة المذبذب الداخلي للدائرة الصغيرة ، والذي يوفر خصائص الوقت المطلوبة لإشارة الخرج.

تظهر مصفوفة المفاتيح (KEY MATRIX) في الركن الأيمن السفلي من المخطط. ترتبط صفوفه بالأطراف DR0 ... DR7 ، والأعمدة ، على التوالي ، بالأطراف X0 ... X7. عند النقر فوق أي زر ، يتم إغلاق زوج واحد - على التوالي ، ويظهر تسلسل دفعة يتوافق مع الزر المضغوط عند إخراج الدائرة المصغرة. كل زر يعطي تسلسلها الخاص وليس غيرها! في المجموع ، من الممكن توصيل 8 * 8 = 64 زرًا ، على الرغم من أنه في الممارسة العملية قد يكون أقل.

يتم توفير إشارة الخرج في شكل نبضات الجهد إلى بوابة الترانزستور تأثير الحقل VT1 ، والتي بدورها تتحكم في تشغيل IR LED VD1. إن خوارزمية التحكم في هذه الحالة بسيطة للغاية: يفتح الترانزستور - يضيء المصباح ، ويغلق الترانزستور - يخرج المصباح. في هذه الحالة ، يقولون أن الترانزستور في وضع مفتاح. نتيجة لمضات كهذه ، يتم تشكيل رزم نبضية متوافقة مع بروتوكول التحكم RC-5.

يتكون مصدر الطاقة الخاص بالدارة من خليتين كلفانيتين من النوع AA ، حيث تكفي طاقتهما لمدة عام على الأقل. بالتوازي مع البطاريات ، يوجد مكثف إلكتروليتي C1 ، والذي يطيل المقاومة الداخلية للبطاريات ، ويطيل عمر الخدمة ويضمن التشغيل العادي لجهاز التحكم عن بعد ببضع بطاريات "ميتة". يمكن للمصباح LED في الوضع النبضي أن يستهلك التيار حتى 1A.

بعد النظر في دائرة التحكم عن بعد ، يبدو أنه يمكننا القول أنه لا يوجد شيء على الإطلاق يمكن فصله عن هذا الجهاز البسيط ، لكن هذا ليس كذلك. إنه جهاز التحكم عن بعد الذي يتسبب غالبًا في حدوث مشكلات لمالك التلفزيون. سيتم شرح كيفية إصلاح جهاز التحكم عن بُعد ، وما هي "أمراضه" الرئيسية ، وكذلك كيفية وكيفية علاجها في الجزء الثاني من المقالة.

استمرار المقال: إصلاح DIY التحكم عن بعد.

بوريس الأديشين