Riparazione del telecomando fai da te. Parte 1. Cronologia di sviluppo e dispositivo di controllo remoto

Ricorda come nel cartone animato "tre di Prostokvashino", la madre di zio Fedor ha dichiarato: "Sono così stanco al lavoro che non riesco nemmeno a guardare la TV!" Apparentemente, questa frase è la risposta alla domanda sul perché di tutte le moderne apparecchiature domestiche telecomandi a infrarossi. Ma, se guardi, tutto è iniziato molto prima.

Telecomando con fili

I primi lavori sul telecomando furono eseguiti dai tedeschi alla fine degli anni '30 del XX secolo, anche prima dello scoppio della seconda guerra mondiale. L'oggetto dell'automazione era un ricevitore a valvole. Il pannello di controllo era un pannello di metallo separato con pulsanti. Premendo il pulsante si è attivato l'attuatore, - relè, elettromagnete o motore. La connessione tra un tale telecomando e il ricevitore era stabilita da un cavo multipolare, che ancora legava l'ascoltatore in un posto specifico.

Telecomandi simili erano presenti nei televisori a tubo di prima classe sovietici. Era una piccola scatola di plastica con un controllo del volume, collegata alla TV con un filo. Oltre al volume, un tale telecomando non poteva controllare nulla. Ma un tale telecomando ha indubbiamente creato alcune comodità. Dopotutto, non c'erano pubblicità fastidiose e il film doveva essere visto dall'inizio alla fine.

Telecomando ad ultrasuoni

Il primo telecomando wireless deve la sua nascita all'americano Hasso Plattner. Nel 1972, dopo aver lasciato IBM, organizzò la propria azienda e spesso fece il giro del mondo per stabilire contatti e legami commerciali. Un incidente imbarazzante si è verificato in un incontro con la direzione di JVC.

Quando discuteva di un problema, Plattner si alzò e si spostò sulla TV per mostrare alcuni dettagli sullo schermo con un dito. Ma non è arrivato allo schermo, inciampando sul cavo del telecomando. Ha versato un cocktail su un abito e ha detto nel suo cuore: "Non è possibile cambiare canale sull'onda radio?", Il che ha spinto i compagni giapponesi nella vernice. E esattamente un anno dopo, è apparso il primo telecomando a ultrasuoni.

Il principio della sua azione era di alimentare la sua frequenza premendo ciascun pulsante. L'ultrasuono è stato catturato da un microfono e amplificato da un amplificatore, che utilizzava diversi canali paralleli con circuiti risonanti. Alle uscite di questi canali sono apparse tensioni di controllo. Con questo metodo di codifica dei canali, non è stato ottenuto molto.

L'ulteriore sviluppo dell'elettronica, in particolare l'aspetto dei microcircuiti INTEL, ha permesso di abbandonare tale codifica a più frequenze. A una frequenza ultrasonica, grazie a vari metodi di modulazione, è diventato possibile trasmettere molti più comandi rispetto alla codifica multi-frequenza. Uno dei primi dispositivi dotati di un telecomando a ultrasuoni era una società TV RCA. La codifica dei comandi è stata effettuata utilizzando la modulazione di larghezza di impulso (PWM).

Questi telecomandi presentavano una serie di svantaggi. Innanzitutto, grandi dimensioni e consumo energetico. Ciò è dovuto al fatto che le radiazioni ad ultrasuoni vengono prontamente assorbite dagli articoli per la casa: vestiti, mobili imbottiti, tappeti. Pertanto, è necessario aumentare la potenza di radiazione, riducendo la durata della batteria.

Fig. 1. I primi telecomandi

CI di controllo remoto specializzati

Le cose sono migliorate dopo che INTEL ha sviluppato il suo primo microprocessore 8080. GRUNDIG e MAGNAVOX, che hanno realizzato il primo microprocessore specializzato, hanno intrapreso questo nuovo sviluppo. In questo caso, il processore genera il codice di comando digitale desiderato sotto l'influenza del pulsante premuto.Pertanto, un microcircuito specializzato per un telecomando non è altro che microcontrollore con un programma già lampeggiato. Tali telecomandi erano chiamati TELEPILOT.

Telecomando IR

Il primo televisore a colori con controllo a microprocessore e telecomando (IR) sui raggi IR è stato rilasciato congiuntamente da GRUNDIG e MAGNAVOX nel 1974. Già in questo modello, il numero del canale di commutazione (sistema OSD) era mostrato nell'angolo dello schermo. Questo sistema di comando si chiama ITT. Era il primogenito della società GRUNDIG.

Successivamente, PHILIPS, che ha sviluppato il sistema di comando RC-5, ha iniziato la ricerca nel campo del controllo remoto. Il nuovo sistema ha permesso di codificare 2048 comandi, che è 4 volte il numero di team nel sistema ITT. La frequenza portante è stata scelta a 36 KHz, che non ha interferito con le stazioni di trasmissione europee e il funzionamento dei telecomandi con trasmettitori a ultrasuoni con una frequenza di 30 e 40 KHz e ha anche fornito un intervallo di ricezione sufficiente.

Ma l'equipaggiamento elettronico non si è fermato, ma come diceva un eroe del cinema, ha fatto passi da gigante. I televisori sono migliorati, sono apparsi videoregistratori e sistemi stereo, sintonizzatori satellitari, lettori CD e DVD e molto altro.

Per controllare la nuova tecnologia, erano necessari anche nuovi telecomandi e, di conseguenza, dovevano essere sviluppati nuovi microcircuiti. Tali microcircuiti sono stati sviluppati da SIEMENS e THOMSON. Anche la frequenza portante del nuovo telecomando era di 36 KHz, ma è stato utilizzato un altro metodo di modulazione del segnale: la modulazione bifase. Con questa modulazione, la frequenza portante era più stabile, il che forniva una maggiore portata, maggiore immunità al rumore e affidabilità.

PHILIPS ha nuovamente fornito un ulteriore contributo allo sviluppo di sistemi di controllo remoto. All'inizio degli anni '90 del secolo scorso, ha combinato tutto il meglio che c'era nei sistemi RC-5 e SIEMENS. Il prodotto risultante è chiamato "Sistema di comando unificato". La sua essenza è la seguente. Il telecomando di tale sistema ha le funzioni "MENU 1" e "MENU 2". In ciascuna di queste funzioni, lo stesso pulsante esegue comandi diversi e si scopre che un minor numero di pulsanti può eseguire più comandi.

Successivamente, i pannelli di controllo sono penetrati in molte altre aree degli elettrodomestici. La radiazione IR è attualmente controllata da condizionatori d'aria, ventilatori, termoventilatori a parete, lampadari e prese. Anche alcuni modelli di autoradio e fotocamere digitali hanno un telecomando.

Con tutta la varietà di telecomandi e dispositivi controllati da loro, funzionano quasi tutti allo stesso modo: il LED a infrarossi del telecomando, quando premuto, emette pacchetti di impulsi a infrarossi (lampi) che vengono ricevuti dal fotorilevatore ("occhio") della TV o di altri dispositivi. Il moderno fotorilevatore integrato è un dispositivo piuttosto complicato, sebbene il suo aspetto non lo dica. L'aspetto del fotorilevatore è mostrato nella Figura 2.

Figura 2. Fotorilevatore

Il ricevitore è configurato per ricevere impulsi con una frequenza portante di 36 KHz, che corrisponde al protocollo RC-5. Se vicino al fotorilevatore è facile accendere, ad esempio una batteria, un LED IR, la sua luce fissa sull'occhio non avrà alcun effetto, anche se questo LED viene avvicinato al fotorilevatore. Inoltre non influenza la luce del giorno e la luce artificiale. Tale selettività è dovuta al fatto che esiste un filtro passa-banda nel circuito di amplificazione del segnale del fotorilevatore. Lo schema a blocchi del fotorilevatore è mostrato in Figura 3.

Figura 3. Schema a blocchi di un fotorilevatore

Il protocollo RC-5 non verrà spiegato in dettaglio qui, poiché questa ignoranza non influirà sull'ulteriore storia e in realtà sulla riparazione del telecomando. Chi desidera conoscere il protocollo RC-5 può trovarne una descrizione più dettagliata su Internet. Questo è un argomento per un articolo separato.

Dispositivo di controllo remoto

Con tutta la varietà dei moderni telecomandi, tutti i modelli sono disposti in modo quasi identico. La differenza principale è molto spesso nell'aspetto, nella progettazione del dispositivo.Come menzionato nella prima parte dell'articolo, la base del moderno telecomando è un microcontrollore specializzato. Il programma in MK viene registrato durante il processo di produzione nello stabilimento e non può essere modificato in futuro. Se incluso nel circuito per tale MK, è richiesto un numero minimo di attacchi. Lo schema del moderno telecomando è mostrato nella Figura 4.

Figura 4. Schema di un moderno telecomando

La base dell'intero dispositivo è un chip U1 di tipo SAA3010P. Sebbene le lettere possano essere diverse, ciò parla di un'altra società che produce il chip. Ma i numeri rimangono ancora 3010.

Come accennato in precedenza, non ci sono praticamente parti incernierate. Prima di tutto questo risonatore ceramico, spesso indicato come quarzoanche se questo non è del tutto esatto. Il suo scopo è sincronizzare l'oscillatore interno del microcircuito, che fornisce le caratteristiche di tempo richieste del segnale di uscita.

La matrice di tasti (KEY MATRIX) è mostrata nell'angolo in basso a destra del diagramma. Le sue file sono collegate ai terminali DR0 ... DR7 e le colonne, rispettivamente, ai terminali X0 ... X7. Quando si fa clic su un pulsante qualsiasi, una coppia viene chiusa: una riga e all'uscita del microcircuito viene visualizzata una sequenza di impulsi corrispondente al pulsante premuto. Ogni pulsante dà la sua sequenza e nessun altro! In totale, è possibile collegare 8 * 8 = 64 pulsanti, anche se in pratica potrebbe essere inferiore.

Il segnale di uscita sotto forma di impulsi di tensione viene fornito al gate del transistor VT1 ad effetto di campo, che a sua volta controlla il funzionamento del LED IR VD1. L'algoritmo di controllo in questo caso è molto semplice: il transistor si apre - il LED si accende, il transistor è chiuso, - il LED si spegne. In questo caso, dicono che il transistor è in modalità chiave. Come risultato di tali lampi, si formano pacchetti di impulsi corrispondenti al protocollo di controllo RC-5.

L'alimentazione del circuito è costituita da due celle galvaniche di tipo AA, la cui energia è sufficiente per almeno un anno. Parallelamente alle batterie, esiste un condensatore elettrolitico C1 che, smistando la resistenza interna delle batterie, prolunga la loro durata e garantisce il normale funzionamento del telecomando con poche batterie “scariche”. Il LED in modalità pulsata può consumare corrente fino a 1A.

Dopo aver considerato i circuiti del telecomando, sembra che possiamo dire che non c'è assolutamente nulla da rompere con un dispositivo così semplice, ma non è così. È il telecomando che più spesso causa problemi al proprietario della TV. Come riparare il telecomando, quali sono le sue "malattie" principali, nonché come e come curarle saranno descritte nella seconda parte dell'articolo.

Continuazione dell'articolo: Riparazione del telecomando fai da te.

Boris Aladyshkin