Reparación de control remoto de bricolaje. Parte 1. Historial de desarrollo y dispositivo de control remoto

Recuerda cómo en la caricatura "tres de Prostokvashino", la madre del tío Fedor dijo: "¡Estoy tan cansada en el trabajo que ni siquiera puedo ver la televisión!" Aparentemente, esta frase es la respuesta a la pregunta de por qué todos los equipos domésticos modernos tienen controles remotos infrarrojos. Pero, si nos fijamos, todo comenzó mucho antes.

Control remoto con cables

El primer trabajo sobre el control remoto fue realizado por los alemanes a fines de los años 30 del siglo XX, incluso antes del estallido de la Segunda Guerra Mundial. El objeto de la automatización era un receptor de tubo. El panel de control era un panel de metal separado con botones. Al presionar el botón se activó el actuador, - relé, electroimán o motor. La conexión entre dicho control remoto y el receptor se realizó mediante un cable multinúcleo, que aún ataba al oyente a un lugar específico.

Mandos a distancia similares se encontraban en los televisores de tubo soviéticos de primera clase. Era una pequeña caja de plástico con control de volumen, conectada al televisor con un cable. Además del volumen, dicho control remoto no podía controlar nada. Pero tal control remoto indudablemente creó ciertas comodidades. Después de todo, no hubo publicidad molesta y la película tuvo que ser vista de principio a fin.

Control remoto ultrasónico

El primer control remoto inalámbrico debe su nacimiento al estadounidense Hasso Plattner. En 1972, después de dejar IBM, organizó su propia empresa y, a menudo, dio la vuelta al mundo para establecer contactos y lazos comerciales. Un incidente embarazoso ocurrió en una reunión con la gerencia de JVC.

Al discutir un problema, Plattner se levantó y se dirigió al televisor para mostrar algunos detalles en la pantalla con el dedo. Pero no llegó a la pantalla, tropezando con el cable del control remoto. Sirvió un cóctel en un traje y dijo en su corazón: "¿No podría ser posible cambiar los canales en la onda de radio?", Lo que llevó a los compañeros japoneses a la pintura. Y exactamente un año después, apareció el primer control remoto por ultrasonido.

El principio de su acción era alimentar su frecuencia presionando cada botón. El ultrasonido fue capturado por un micrófono y amplificado por un amplificador, que utilizó varios canales paralelos con circuitos resonantes. En las salidas de estos canales, aparecieron voltajes de control. Con este método de codificación de canal, no se obtuvo mucho.

El desarrollo posterior de la electrónica, en particular la aparición de microcircuitos INTEL, permitió abandonar la codificación de múltiples frecuencias. A una frecuencia ultrasónica, debido a varios métodos de modulación, se hizo posible transmitir muchos más comandos que con la codificación multifrecuencia. Uno de los primeros dispositivos equipados con un control remoto ultrasónico fue una empresa de televisión RCA. La codificación de los comandos se realizó mediante modulación de ancho de pulso (PWM).

Estos controles remotos tenían una serie de desventajas. En primer lugar, grandes dimensiones y consumo de energía. Esto se debió al hecho de que la radiación ultrasónica es fácilmente absorbida por los artículos del hogar: ropa, muebles tapizados, alfombras. Por lo tanto, era necesario aumentar la potencia de radiación, lo que redujo la vida útil de la batería.

Fig. 1. Los primeros mandos a distancia

Circuitos integrados de control remoto especializados

Las cosas mejoraron después de que INTEL desarrolló su primer microprocesador 8080. GRUNDIG y MAGNAVOX, que hicieron el primer microprocesador especializado, tomaron este nuevo desarrollo. En este caso, el procesador genera el código de comando digital deseado bajo la influencia del botón presionado.Por lo tanto, un microcircuito especializado para un control remoto no es más que microcontrolador con un programa ya flasheado. Dichos controles remotos se llamaron TELEPILOT.

Control remoto IR

GRUNDIG y MAGNAVOX lanzaron conjuntamente el primer televisor en color con control por microprocesador y control remoto (IR) en rayos IR en 1974. Ya en este modelo, el número de canal de conmutación (sistema OSD) se muestra en la esquina de la pantalla. Este sistema de comando se llama ITT. Fue el primogénito de la empresa GRUNDIG.

Posteriormente, PHILIPS, que desarrolló el sistema de comando RC-5, se dedicó a la investigación en el campo del control remoto. El nuevo sistema permitió codificar 2048 comandos, que es 4 veces el número de equipos en el sistema ITT. La frecuencia de la portadora se eligió a 36 KHz, lo que no interfirió con las estaciones de radiodifusión europeas y la operación de controles remotos con transmisores ultrasónicos con una frecuencia de 30 y 40 KHz, y también proporcionó un rango de recepción suficiente.

Pero el equipo electrónico no se detuvo, pero como solía decir un héroe de la película, avanzó a pasos agigantados. Se mejoraron los televisores, aparecieron videograbadoras y sistemas estéreo, sintonizadores satelitales, reproductores de CD y DVD y mucho más.

Para controlar la nueva tecnología, también se requerían nuevos controles remotos y, en consecuencia, se tuvieron que desarrollar nuevos microcircuitos. Tales microcircuitos fueron desarrollados por SIEMENS y THOMSON. La frecuencia portadora del nuevo control remoto también fue de 36KHz, pero se utilizó otro método de modulación de señal: la modulación de dos fases. Con esta modulación, la frecuencia de la portadora fue más estable, lo que proporcionó un mayor rango, mayor inmunidad al ruido y confiabilidad.

PHILIPS nuevamente hizo una contribución adicional al desarrollo de sistemas de control remoto. A principios de los años 90 del siglo pasado, combinó todo lo mejor que había en los sistemas RC-5 y SIEMENS. El producto resultante se denomina "Sistema de comando unificado". Su esencia es la siguiente. El control remoto de dicho sistema tiene las funciones "MENÚ 1" y "MENÚ 2". En cada una de estas funciones, el mismo botón ejecuta diferentes comandos y resulta que menos botones pueden ejecutar más comandos.

Posteriormente, los paneles de control penetraron muchas otras áreas de electrodomésticos. La radiación IR está controlada actualmente por aires acondicionados, ventiladores, calentadores de ventilador montados en la pared, candelabros y enchufes. Incluso algunos modelos de radios de automóviles y cámaras digitales tienen un control remoto.

Con toda la variedad de controles remotos y dispositivos controlados por ellos, todos funcionan casi de la misma manera: el LED infrarrojo del control remoto, cuando se presiona, emite paquetes de pulsos infrarrojos (flashes) que son recibidos por el fotodetector ("ojo") del televisor u otro dispositivo. El moderno fotodetector integrado es un dispositivo bastante complicado, aunque su apariencia no lo dice. La apariencia del fotodetector se muestra en la Figura 2.

Figura 2. Fotodetector

El receptor está configurado para recibir pulsos con una frecuencia portadora de 36KHz, que corresponde al protocolo RC-5. Si cerca del fotodetector es fácil de encender, por ejemplo, una batería, un LED IR, entonces su luz constante en el "ojo" no tendrá ningún efecto, incluso si este LED se acerca al fotodetector. Tampoco afecta la luz del día y la luz artificial. Tal selectividad se debe al hecho de que hay un filtro de paso de banda en el circuito de amplificación de la señal del fotodetector. El diagrama de bloques del fotodetector se muestra en la Figura 3.

Figura 3. Diagrama de bloques de un fotodetector

El protocolo RC-5 no se explicará en detalle aquí, ya que esta ignorancia no afectará la historia adicional, y en realidad la reparación del control remoto. Aquellos que quieran familiarizarse con el protocolo RC-5 pueden encontrar una descripción más detallada en Internet. Este es un tema para un artículo separado.

Dispositivo de control remoto

Con toda la variedad de controles remotos modernos, todos los modelos están dispuestos de forma casi idéntica. La principal diferencia es más a menudo en apariencia, en el diseño del dispositivo.Como se mencionó en la primera parte del artículo, la base del control remoto moderno es un microcontrolador especializado. El programa en MK se registra durante el proceso de fabricación en la planta y no se puede cambiar en el futuro. Cuando se incluye en el circuito para tal MK, se requiere un número mínimo de archivos adjuntos. El esquema del control remoto moderno se muestra en la Figura 4.

Figura 4. Diagrama de un control remoto moderno.

La base de todo el dispositivo es un chip U1 tipo SAA3010P. Aunque las letras pueden ser diferentes, lo que habla de otra compañía que produce el chip. Pero los números siguen siendo 3010.

Como se mencionó anteriormente, prácticamente no hay partes articuladas. En primer lugar, esto resonador de cerámica, a menudo denominado cuarzoaunque esto no es del todo exacto. Su propósito es sincronizar el oscilador interno del microcircuito, que proporciona las características de tiempo requeridas de la señal de salida.

La matriz de teclas (KEY MATRIX) se muestra en la esquina inferior derecha del diagrama. Sus filas están conectadas a los terminales DR0 ... DR7, y las columnas, respectivamente, a los terminales X0 ... X7. Cuando hace clic en cualquier botón, se cierra un par: una fila y aparece una secuencia de impulso correspondiente al botón presionado en la salida del microcircuito. ¡Cada botón tiene su propia secuencia y ninguna otra! En total, es posible conectar 8 * 8 = 64 botones, aunque en la práctica puede ser menos.

La señal de salida en forma de pulsos de voltaje se suministra a la puerta del transistor de efecto de campo VT1, que a su vez controla el funcionamiento del LED IR VD1. El algoritmo de control en este caso es muy simple: el transistor se abre, el LED se ilumina, el transistor está cerrado, el LED se apaga. En este caso, dicen que el transistor está en modo clave. Como resultado de tales flashes, se forman paquetes de pulsos correspondientes al protocolo de control RC-5.

La fuente de alimentación del circuito está hecha de dos celdas galvánicas de tipo AA, cuya energía es suficiente durante al menos un año. Paralelamente a las baterías, hay un condensador electrolítico C1, que al desviar la resistencia interna de las baterías, extiende su vida útil y asegura el funcionamiento normal del control remoto con unas pocas baterías "muertas". El LED en modo pulsado puede consumir corriente hasta 1A.

Después de considerar el circuito de control remoto, parece que podemos decir que no hay absolutamente nada que romper con un dispositivo tan simple, pero esto no es así. Es el control remoto que con mayor frecuencia causa problemas al propietario del televisor. En la segunda parte del artículo se describirá cómo reparar el control remoto, cuáles son sus principales "enfermedades", y cómo y cómo curarlas.

Continuación del artículo: Reparación de control remoto de bricolaje.

Boris Aladyshkin