Авиация Пульт дистанционного управления - ПДУ бытовой аппаратуры

22 января 2011


Оглавление:
1. Пульт дистанционного управления
2. Применение
3. ПДУ бытовой аппаратуры
4. История



Универсальный пульт Harmony 670

ПДУ для бытовой электронной аппаратуры обычно представляет собой небольшое устройство с кнопками, с питанием от батареек, посылающее команды посредством инфракрасного излучения с длиной волны 0,75—1,4 микрон. Этот свет невидим для человеческого глаза, но распознаётся приёмником принимающего устройства. В большинства ПДУ применяется одна специализированная микросхема, корпусная либо бескорпусная.

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

Первым пультам для передачи одной функции, команды было достаточно наличия/отсутствия самого передаваемого сигнала. Но и то только в том случае, если он передавался по помехозащищённому каналу, в противном случае внешние помехи приводили к ложному срабатыванию. Первые беспроводные ПДУ использовали ультразвукой канал связи.

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

Для считывания кода нажатой кнопки обычно применяется метод сканирования линий матрицы кнопок, но в пультах ДУ бытовой техники использование такого метода требовало бы затрат энергии и батарейки бы быстро садились. Поэтому в них используется метод «одна кнопка — одна линия». При нажатии на кнопку пульта соединяются общая линия и линия этой кнопки, вследствие чего поступающий сигнал «будит» микросхему пульта, она определяет код нажатой кнопки и формирует посылку, содержащую код пульта и код кнопки.

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

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

Модуляция

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

Передача сигнала осуществляется излучением ИК-светодиода с соответствующей частотой модуляции. Для частот от 30 до 50 кГц обычно используются светодиоды с длиной волны 950 нм, а для 455 кГц — специальные светодиоды с длиной волны 870 нм.

Несколько таких модулированных передач и гашений формируют кодированную посылку. Приёмник ИК-сигнала состоит из нескольких каскадов усилителей и демодулятора и чувствителен к сигналу до −90 дБ. Также практически все производимые серийно ИК-приёмники имеют ИК-светофильтр. Сам модуль ИК-приёмника имеют всего три вывода: Питание, Земля, Выход данных.
Пример фотоприёмников: TSOP1736 — настроен на частоту 36 кГц, TSOP1738 — 38 кГц, BRM1020 — 38 кГц.
Для приёма сигнала от пульта ДУ также существует демодулятор без встроенного ИК фотоприёмника — микросхема фирмы Sony CXA1511, по своей сути — высококачественный частотный детектор, позволяющий сделать пульт, например, на УФ-излучателях, а не на светодиодах ИК-диапазона.

Кодирование

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

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

Перед посылкой кодированных данных пульт всегда посылает одну или несколько синхропосылок для того, чтобы фотоприёмник настроил приёмную цепь.

Детальное описание протоколов можно прочитать по этим ссылкам:

  • Приём информации от ИК-пульта -
  • Протоколы RC5, Sony SIRC, Panasonic, JVC, Daewoo 

Производители пультов не склонны придерживаться каких-либо общих стандартных протоколов кодирования данных и вправе разрабатывать и применять для своей техники всё новые и новые протоколы. Более полный список протоколов: NEC, NEC, RC5, RC6, RCMM, RECS-80, R-2000, Thomson RCA, Toshiba Micom Format, Sony 12 Bit, Sony 15 Bit, Sony 20 Bit, Kaseikyo Matsushita, Mitsubishi, Ruwido r-map, Ruwido r-step, Continuous transmission 4000 bps и Continuous transmission 1000 bps.

Питание

Модуляция инфракрасного светодиода изменяется в зависимости от нажатой кнопки

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

Неисправности беспроводных пультов ДУ

  • севшие батарейки
  • пульт залит какой либо жидкостью и кнопки либо западают, либо не отпускаются
  • от удара отвалился кварцевый резонатор либо ИК-светодиод
  • от частого использования проводящее напыление на самих кнопках истирается

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



Просмотров: 4677


<<< Приборное оборудование
Радиовысотомер >>>