DIY afstandsbediening reparatie. Deel 1. Ontwikkelingsgeschiedenis en afstandsbediening

Herinner je nog hoe in de cartoon 'drie van Prostokvashino' de moeder van oom Fedor zei: 'Ik ben zo moe op het werk dat ik zelfs geen tv kan kijken!' Blijkbaar is deze zin het antwoord op de vraag waarom alle moderne huishoudelijke apparatuur dat heeft infrarood afstandsbedieningen. Maar als je kijkt, begon het allemaal veel eerder.

Afstandsbediening met draden

Het eerste werk aan afstandsbediening werd uitgevoerd door de Duitsers in de late jaren '30 van de twintigste eeuw, zelfs vóór het uitbreken van de Tweede Wereldoorlog. Het doel van automatisering was een buisontvanger. Het bedieningspaneel was een afzonderlijk metalen paneel met knoppen. Door op de knop te drukken, activeerde de actuator, - relais, elektromagneet of motor. De verbinding tussen een dergelijke afstandsbediening en de ontvanger werd gemaakt door een multicore-kabel, die de luisteraar nog steeds aan een specifieke plaats bond.

Soortgelijke afstandsbedieningen waren in de Sovjet eersteklas buis-tv's. Het was een kleine plastic doos met een volumeregeling, verbonden met de tv via een draad. Naast het volume kon zo'n afstandsbediening niets bedienen. Maar zo'n afstandsbediening creëerde ongetwijfeld bepaalde gemakken. Er was tenslotte geen irritante reclame en de film moest van begin tot eind worden bekeken.

Ultrasone afstandsbediening

De eerste draadloze afstandsbediening dankt zijn geboorte aan de Amerikaan Hasso Plattner. In 1972, nadat hij IBM had verlaten, organiseerde hij zijn eigen bedrijf en ging hij vaak de wereld rond om zakelijke contacten en banden te leggen. Een gênant incident vond plaats tijdens een vergadering met het JVC-management.

Bij het bespreken van een probleem stond Plattner op en ging naar de tv om met zijn vinger wat detail op het scherm te tonen. Maar hij kwam niet op het scherm en struikelde over de afstandsbedieningskabel. Hij schonk een cocktail in een pak en zei in zijn hart: "Zou het niet mogelijk zijn om van zender te veranderen op de radiogolf?", Waardoor de Japanse metgezellen de verf in gingen. En precies een jaar later verscheen de eerste ultrasone afstandsbediening.

Het principe van zijn actie was om zijn frequentie te voeden door op elke knop te drukken. Echografie werd opgevangen door een microfoon en versterkt door een versterker, die verschillende parallelle kanalen met resonantiecircuits gebruikte. Aan de uitgangen van deze kanalen verschenen besturingsspanningen. Met deze methode van kanaalcodering werd niet veel verkregen.

Verdere ontwikkeling van elektronica, in het bijzonder het uiterlijk van INTEL-microschakelingen, maakte het mogelijk om dergelijke multifrequentiecodering te verlaten. Op één ultrasone frequentie, dankzij verschillende modulatiemethoden, werd het mogelijk om veel meer commando's te verzenden dan met multifrequentiecodering. Een van de eerste apparaten met een ultrasone afstandsbediening was een tv-bedrijf RCA. De codering van commando's werd uitgevoerd met behulp van pulsbreedtemodulatie (PWM).

Deze afstandsbedieningen hadden een aantal nadelen. Allereerst grote afmetingen en stroomverbruik. Dit was te wijten aan het feit dat ultrasone straling gemakkelijk wordt geabsorbeerd door huishoudelijke artikelen - kleding, gestoffeerde meubels, tapijten. Daarom moest het stralingsvermogen worden verhoogd, wat de levensduur van de batterij verkortte.

Fig. 1. De eerste afstandsbedieningen

Gespecialiseerde afstandsbedienings-IC's

Het werd beter nadat INTEL zijn eerste 8080-microprocessor ontwikkelde, GRUNDIG en MAGNAVOX, die de eerste gespecialiseerde microprocessor maakten, namen deze nieuwe ontwikkeling. In dit geval genereert de processor de gewenste digitale opdrachtcode onder invloed van de ingedrukte knop.Een gespecialiseerde microschakeling voor een afstandsbediening is dus niets anders dan microcontroller met een al geflitst programma. Dergelijke afstandsbedieningen werden TELEPILOT genoemd.

IR-afstandsbediening

De eerste kleurentelevisie met microprocessorbesturing en een afstandsbediening (IR) op IR-stralen werd gezamenlijk uitgebracht door GRUNDIG en MAGNAVOX in 1974. Reeds in dit model werd het schakelkanaalnummer (OSD-systeem) in de hoek van het scherm weergegeven. Dit opdrachtsysteem wordt ITT genoemd. Het was de eerstgeborene van het bedrijf GRUNDIG.

Vervolgens heeft PHILIPS, dat het RC-5-commandosysteem ontwikkelde, onderzoek gedaan op het gebied van afstandsbediening. Het nieuwe systeem kon 2048-commando's coderen, wat 4 keer het aantal teams in het ITT-systeem is. De draaggolffrequentie werd gekozen tot 36 KHz, wat de Europese zenders en de werking van afstandsbedieningen met ultrasone zenders met een frequentie van 30 en 40 KHz niet verstoorde en ook voldoende ontvangstbereik bood.

Maar de elektronische apparatuur stond niet stil, maar zoals een filmheld altijd zei, hij ging met grote sprongen vooruit. Televisies verbeterden, videorecorders en stereosystemen verschenen, satelliettuners, cd- en dvd-spelers en nog veel meer.

Om de nieuwe technologie te besturen, waren ook nieuwe afstandsbedieningen nodig en dienovereenkomstig moesten nieuwe microschakelingen worden ontwikkeld. Dergelijke microschakelingen zijn ontwikkeld door SIEMENS en THOMSON. De draaggolffrequentie van de nieuwe afstandsbediening was ook 36 KHz, maar er werd een andere methode voor signaalmodulatie gebruikt - tweefasige modulatie. Met deze modulatie was de draagfrequentie stabieler, wat een groter bereik, verhoogde ruisimmuniteit en betrouwbaarheid opleverde.

PHILIPS heeft opnieuw een verdere bijdrage geleverd aan de ontwikkeling van afstandsbedieningssystemen. Aan het begin van de jaren 90 van de vorige eeuw combineerde ze al het beste dat in de RC-5- en SIEMENS-systemen zat. Het resulterende product wordt het "Unified Command System" genoemd. De essentie is als volgt. De afstandsbediening van een dergelijk systeem heeft de functies "MENU 1" en "MENU 2". In elk van deze functies voert dezelfde knop verschillende opdrachten uit en blijken minder knoppen meer opdrachten uit te voeren.

Vervolgens drongen bedieningspanelen door tot vele andere gebieden van huishoudelijke apparaten. IR-straling wordt momenteel geregeld door airconditioners, ventilatoren, aan de muur gemonteerde ventilatorkachels, kroonluchters en stopcontacten. Zelfs sommige modellen autoradio's en digitale camera's hebben een afstandsbediening.

Met alle verschillende afstandsbedieningen en apparaten die ze bedienen, werken ze allemaal bijna hetzelfde: de infrarood-LED van de afstandsbediening zendt, wanneer ingedrukt, pakketten van infraroodpulsen (flitsen) uit die worden ontvangen door de fotodetector ("oog") van de tv of een ander apparaat. De moderne geïntegreerde fotodetector is een vrij gecompliceerd apparaat, hoewel het uiterlijk dit niet zegt. Het uiterlijk van de fotodetector is weergegeven in figuur 2.

Figuur 2. Fotodetector

De ontvanger is geconfigureerd om pulsen te ontvangen met een draagfrequentie van 36 KHz, wat overeenkomt met het RC-5-protocol. Als het in de buurt van de fotodetector eenvoudig is om bijvoorbeeld een batterij, een IR-LED in te schakelen, heeft het constante licht op het "oog" geen effect, zelfs als deze LED dicht bij de fotodetector wordt gebracht. Heeft ook geen invloed op daglicht en kunstlicht. Een dergelijke selectiviteit is te wijten aan het feit dat er een banddoorlaatfilter in het versterkingscircuit van het fotodetectorsignaal is. Het blokdiagram van de fotodetector is weergegeven in figuur 3.

Figuur 3. Blokdiagram van een fotodetector

Het RC-5-protocol zal hier niet in detail worden uitgelegd, omdat deze onwetendheid geen invloed heeft op het verdere verhaal en op de reparatie van de afstandsbediening. Degenen die het RC-5-protocol willen leren kennen, kunnen er een meer gedetailleerde beschrijving van vinden op internet. Dit is een onderwerp voor een apart artikel.

Afstandsbediening apparaat

Met alle verschillende moderne afstandsbedieningen zijn alle modellen bijna identiek gerangschikt. Het belangrijkste verschil zit meestal in het uiterlijk, in het ontwerp van het apparaat.Zoals vermeld in het eerste deel van het artikel, is de basis van moderne afstandsbediening een gespecialiseerde microcontroller. Het programma in MK wordt vastgelegd tijdens het productieproces in de fabriek en kan in de toekomst niet meer worden gewijzigd. Indien opgenomen in het circuit voor een dergelijke MK, is een minimum aantal bijlagen vereist. Het schema van de moderne afstandsbediening is weergegeven in figuur 4.

Figuur 4. Diagram van een moderne afstandsbediening

De basis van het gehele apparaat is een U1-chiptype SAA3010P. Hoewel de letters anders kunnen zijn, spreekt dit van een ander bedrijf dat de chip produceert. Maar de cijfers blijven nog steeds 3010.

Zoals hierboven vermeld, zijn er praktisch geen scharnierende delen. Allereerst dit keramische resonator, vaak aangeduid als kwartshoewel dit niet helemaal juist is. Het doel is om de interne oscillator van de microschakeling te synchroniseren, die de vereiste tijdseigenschappen van het uitgangssignaal levert.

De toetsenmatrix (KEY MATRIX) wordt rechtsonder in het diagram weergegeven. De rijen zijn verbonden met de klemmen DR0 ... DR7 en de kolommen met de klemmen X0 ... X7. Wanneer u op een willekeurige knop klikt, is één paar gesloten - een rij en een impulssequentie die overeenkomt met de ingedrukte knop verschijnt aan de uitgang van de microschakeling. Elke knop geeft zijn eigen volgorde en geen andere! In totaal is het mogelijk om 8 * 8 = 64 knoppen aan te sluiten, hoewel dit in de praktijk misschien minder is.

Het uitgangssignaal in de vorm van spanningspulsen wordt geleverd aan de poort van de veldeffecttransistor VT1, die op zijn beurt de werking van de IR LED VD1 regelt. Het besturingsalgoritme is in dit geval heel eenvoudig: de transistor gaat open - de LED gaat branden, de transistor is gesloten, - de LED gaat uit. In dit geval zeggen ze dat de transistor zich in de sleutelmodus bevindt. Als gevolg van dergelijke flitsen worden pulspakketten gevormd die overeenkomen met het RC-5-besturingsprotocol.

De voeding van het circuit bestaat uit twee galvanische cellen van het type AA, waarvan de energie voldoende is voor minimaal een jaar. Parallel aan de batterijen is er een elektrolytische condensator C1, die door het schuwen van de interne weerstand van de batterijen, hun levensduur verlengt en de normale werking van de afstandsbediening garandeert met een paar "lege" batterijen. De LED in gepulseerde modus kan stroom verbruiken tot 1A.

Na bestudering van het afstandsbedieningscircuit, lijkt het erop dat we kunnen zeggen dat er absoluut niets te breken valt met zo'n eenvoudig apparaat, maar dit is niet zo. Het is de afstandsbediening die meestal problemen veroorzaakt voor de eigenaar van de tv. Hoe de afstandsbediening te repareren, wat zijn de belangrijkste "ziekten", en hoe en hoe deze te genezen, wordt beschreven in het tweede deel van het artikel.

Vervolg van het artikel: DIY afstandsbediening reparatie.

Boris Aladyshkin