Есть пульт управления. Нет сигнала на выходе микросхемы ПДУ

История дистанционного управления

Один из самых ранних образцов устройств для дистанционного управления придумал и запатентовал Никола Тесла в 1893 году .

Первый пульт ДУ для управления телевизором был разработан американской компанией Zenith Radio Corporation в начала 1950-х . Он был соединён с телевизором кабелем . В 1955 году был разработан беспроводной пульт Flashmatic , основанный на посылании луча света в направлении фотоэлемента . К сожалению, фотоэлемент не мог отличить свет из пульта от света из других источников. Кроме того, требовалось направлять пульт точно на приёмник.

Пульт ДУ Zenith Space Commander 600

Универсальный пульт Harmony 670

Военное дело

• В Первой мировой войне немецкий флот применял специальные лодки для борьбы с прибрежным флотом. Они приводились в движение двигателями внутреннего сгорания и управлялись дистанционно с береговой станции

по кабелю длиной несколько миль, привязанному к катушке на корабле. Самолёт использовался для их точного наведения. Эти лодки несли большой заряд взрывчатки в носу и ходили на скорости 30 узлов .

• Рабоче-крестьянская Красная армия использовала дистанционно-управляемые танки в Советско-финской войне 1939-1940 годов и в начале Великой Отечественной войны . Телетанк управлялся по радиосвязи из управляющего танка на расстоянии 500-1500 м, таким образом, получалась телемеханическая группа. Красная армия выставила по меньшей мере два телетанковых батальона в начале ВОВ. Также у Красной армии были дистанционно-управляемые катера и экспериментальные самолёты. Между тем, немецкие танковые батальоны были полностью радиофицированы, каждый танк имел на своем борту рацию, что говорит об огромном превосходстве немецкой техники и промышленности к началу войны.

• Подробная информация о применении ПДУ для средств спецназначения в наше время носит преимущественно закрытый характер

Авиация

Практически все средства авионики и другое бортовое оборудование ЛА управляются с помощью пультов ДУ в кабине пилотов, ДУ имеется также в наземном оборудовании

Водный транспорт

Значительная часть судового оборудования управляется с помощью ПДУ

Железная дорога и метро

ПДУ применяются для управления оборудованием поездов, путевым оборудованием, оборудованием станций (эскалатор, освещение и т. д.)

Промышленное производство и строительство

Некоторые виды производственного и строительного оборудования могут управляться с помощью ПДУ

Научно-исследовательские и производственно технические лаборатории

Некоторые виды лабораторного оборудования управляются с помощью ПДУ

Космос

• Технология дистанционного управления также использовалась в исследованиях космоса. Советский Луноход дистанционно управлялся с Земли. Прямое дистанционное управление космическими аппаратами на бо́льших расстояниях непрактично из-за возрастающей задержки сигнала.
• Для управления оборудованием и двигателями космического корабля в кабине космонавтов имеются пульты ДУ

Связь и другие системы информационных технологий

Дистанционное управление могут иметь ретрансляторы, радиомаяки, а также связные радиостанции, радиолокаторы и другие системы

Электроэнергетика

В электроэнергетике ПДУ используются для управления объектами энергосистемы и управления энергопотреблением

В наше время телевидение достигло апогея развития. Многие люди смотрят телевизор по несколько раз день и пульт в данном случае является неотъемлемой частью телевизора. Взрослые люди с грустью вспоминают те времена, когда им приходилось вставать каждый раз с дивана или кресла, чтобы переключить канал. Теперь же все гораздо проще – достаточно нажать всего одну кнопку на этой «волшебной палочке» и вы смотрите уже другой канал. Но как же работает пульт? Давайте заглянем внутрь. Принцип работы дистанционного управления заключается в том, что для его действия необходимо нажать кнопку, которая отвечает за ту или иную функцию. Это нажатие затем превратится в инфракрасный сигнал света, который получит телевизор. Если снять заднюю крышку пульта, то вы увидите всего одну деталь – печатную плату с множеством точечек и линий. Практически во всех устройствах дистанционного управления используется типичный набор компонентов. Во-первых, это интегральная схема (также называемая чипом) с серийным номером "TA11835". С правой стороны чипа проходит диод, транзистор (черный), резонатор (желтый), два резистора (зеленые) и конденсатор (темно синий). Рядом с контактами батареи есть резистор (зеленый) и конденсатор (коричневый диск). С помощью этой схемы чип определяет, какая была нажата кнопка. Затем он переводит «нажатую кнопку» в некую последовательность символов, своего рода азбуку Морзе, поскольку каждая кнопка имеет свой код. Затем чип отсылает этот закодированный сигнал на транзистор, который его усиливает.

Печатная схема

Если раскрутить печатную схему и вытащить ее из пульта, то можно заметить, что она представляет собой тонкую пластинку из стекловолокна, на поверхности которой выгравированы тонкие медные "полосы". На печатной плате собраны различные электронные части. «Печатанье» медных полос на листе из стекловолокна довольно недорогостоящий процесс. К тому же в наше время не составляет большой сложности установить детали (например, чипы, транзисторы и т.д.) на пластину из стекловолокна, а затем припаять все это медными проводами.

Если посмотреть на схему, то можно увидеть набор точек контакта, которые соответствуют каждой отдельной кнопке. Сами кнопки сделаны из тонкого эластичного материала. Каждой кнопке соответствует крошечный проводящий диск. Когда диск соприкасается с контактами на печатной схеме, происходит соединение и чип улавливает сигнал об их соединении. На конце печатной схемы находится инфракрасный светодиод, также называемый светоизлучающим диодом. Многие светоизлучающие диоды производят видимый свет, но те диоды, которые устанавливаются в пульты дистанционного управления, излучают невидимый для человеческого глаза свет. Но если у вас есть видеокамера, то вы можете увидеть этот свет через видеоискатель. Для этого вам необходимо навести пульт на камеру и нажать любую кнопку. Инфракрасный свет отразится в видеоискателе.

В сущности, основной принцип работы всех устройств дистанционного управления состоит в следующем: вы нажимаете на кнопку и главный чип улавливает соприкосновение кнопки с платой и определяет какая была нажата кнопка. Тогда он воспроизводит кодированный сигнал этой кнопки и отсылает его на светоизлучающий диод, который перерабатывает сигнал в инфракрасный свет. Датчик в телевизоре улавливает этот сигнал и выполняет заданную ему команду.

Помните, как в мультфильме «трое из Простоквашино», мама дяди Федора сказала: «Я так устаю на работе, что даже телевизор смотреть не могу!» Видимо, эта фраза и является ответом на вопрос, почему вся современная бытовая аппаратура имеет инфракрасные пульты дистанционного управления (ПДУ) . Но, если разобраться, то все началось намного раньше.

ПДУ с проводами

Первыми работами по дистанционному управлению занимались немцы в конце 30-х годов двадцатого столетия, еще до начала Второй мировой войны. Объектом автоматизации был ламповый приемник. Пульт управления представлял собой отдельную металлическую панель с кнопками. Нажатие кнопки приводило к срабатыванию исполнительного механизма, - реле, электромагнита или двигателя. Соединение между таким ПДУ и приемником было выполнено многожильным кабелем, что все равно привязывало слушателя к определенному месту.

Подобные пульты были у советских ламповых телевизоров первого класса. Это была маленькая пластмассовая коробочка с регулятором громкости, соединенная с телевизором проводом. Кроме громкости такой пульт ничем управлять не мог. Но определенные удобства такой пульт, несомненно, создавал. Ведь тогда не было надоедливой рекламы и фильм приходилось смотреть от начала до конца.

Ультразвуковые ПДУ

Первый беспроводной пульт дистанционного управления обязан своим появлением на свет американцу Хассо Платтнеру. В 1972 году после ухода из IBM он организовал свою фирму и в целях налаживания деловых контактов и связей часто и много ездил по всему миру. На одной из встреч с руководством компании JVC произошел конфузный случай.

При обсуждении какой-то проблемы Платтнер встал и двинулся к телевизору, чтобы пальцем показать какую-то деталь на экране. Но, до экрана не дошел, споткнувшись о кабель дистанционного управления. Пролил коктейль на костюм и в сердцах сказал: «Разве нельзя было сделать переключение каналов по радиоволне?», чем вогнал японских компаньонов в краску. А уже ровно через год появился первый пульт на ультразвуковых лучах.

Принцип его действия заключался в подаче своей частоты при нажатии на каждую кнопку. Ультразвук улавливался микрофоном и усиливался усилителем, в которым использовалось несколько параллельных каналов с резонансными контурами. На выходах этих каналов появлялись управляющие напряжения. При таком способе кодирования каналов получалось не очень много.

Дальнейшее развитие электроники, в частности появление микросхем фирмы INTEL, позволило отказаться от подобного многочастотного кодирования. На одной ультразвуковой частоте за счет различных способов модуляции стало возможным передавать намного больше команд, чем при много частотном кодировании. Одним из первых аппаратов оснащенных ультразвуковым ПДУ был телевизор фирмы RCA. Кодирование команд осуществлялось при помощи широтно-импульсной модуляции (ШИМ).

Эти пульты имели целый ряд недостатков. В первую очередь большие габариты и мощность потребления. Это было связано с тем, что ультразвуковое излучение охотно поглощается предметами обихода, - одеждой, мягкой мебелью, коврами. Поэтому мощность излучения требовалось увеличивать, что сокращало срок службы батарей.

Рис. 1. Первые пульты дистанционного управления

Специализированные микросхемы для ПДУ

Дело пошло лучше после того, как фирма INTEL разработала свой первый микропроцессор 8080. Эту новую разработку взяли за основу фирмы GRUNDIG и MAGNAVOX, которые сделали первый специализированный микропроцессор. В этом случае процессором генерируется нужный код цифровой команды под воздействием нажатой кнопки. Таким образом специализированная микросхема для ПДУ есть не что иное, как с уже прошитой программой. Такие ПДУ назывались TELEPILOT.

ПДУ на ИК-лучах

Первый цветной телевизор с микропроцессорным управлением и пультом дистанционного управления (ПДУ) на ИК лучах был выпущен совместно фирмами GRUNDIG и MAGNAVOX уже в 1974 году. Уже в этой модели в углу экрана показывался номер переключающегося канала (система OSD). Эта система команд получила название ITT. Это был первенец фирмы GRUNDIG.

В дальнейшем исследованиями в области ПДУ занялась фирма PHILIPS, которая разработала систему команд RC-5. Новая система позволяла кодировать 2048 команд, что в 4 раза превысило количество команд в системе ITT. Несущая частота была выбрана 36КГц, что не мешало передачам европейских радиовещательных станций и работе пультов с ультразвуковыми передатчиками с частотой 30 и 40КГц, а также обеспечивала достаточную дальность приема.

Но электронная техника не стояла на месте, а как говорил один киногерой, - шла вперед семимильными шагами. Совершенствовались телевизоры, появились видеомагнитофоны и музыкальные центры, спутниковые тюнеры, проигрыватели CD и DVD и многое другое.

Для управления новой техникой потребовались и новые ПДУ, а соответственно пришлось разрабатывать новые микросхемы. Такие микросхемы разработали фирмы SIEMENS и THOMSON. Несущая частота новых ПДУ была тоже 36КГц, но использовался другой метод модуляции сигнала, - двухфазная модуляция. При такой модуляции несущая частота была более стабильна, что обеспечило повышение дальности, увеличение помехозащищенности и надежности работы.

Дальнейший вклад в дело развития систем ПДУ снова внесла фирма PHILIPS. В начале 90 годов прошлого века она объединила все лучшее, что было в системах RC-5 и SIEMENS. Получившийся продукт получил название «Объединенная система команд». Суть ее в следующем. ПДУ такой системы имеют функции «MENU 1» и «MENU 2». В каждой из этих функций одна и та же кнопка выполняет разные команды, и получается, что меньшим количеством кнопок можно выполнить большее число команд.

Впоследствии пульты управления проникли во многие другие области бытовой техники. ИК излучением в настоящее время управляются кондиционеры, вентиляторы, настенные тепловентиляторы, . Даже некоторые модели автомагнитол и цифровых фотоаппаратов имеют ПДУ.

При всем многообразии пультов и управляемых ими устройств, все они работают практически одинаково: инфракрасный светодиод ПДУ при нажатии кнопок излучает пачки инфракрасных импульсов (вспышек), которые принимаются фотоприемником («глазом») телевизора или другого устройства. Современный интегральный фотоприемник представляет собой устройство достаточно сложное, хотя по внешнему его виду этого не скажешь. Внешний вид фотоприемника показан на рисунке 2.

Рисунок 2. Фотоприемник

Приемник настроен на прием импульсов с несущей частотой 36КГц, что соответствует протоколу RC-5. Если вблизи фотоприемника просто включить, например, от батарейки, ИК светодиод, то его немигающее свечение на «глаз» никакого воздействия не окажет, даже если этот светодиод поднести вплотную к фотоприемнику. Также не оказывает воздействия дневной и искусственный свет. Такая избирательность обусловлена тем, что в цепи усиления сигнала фотоприемника имеется полосовой фильтр. Структурная схема фотоприемника показана на рисунке 3.

Рисунок 3. Структурная схема фотоприемника

Здесь не будет объясняться подробно протокол RC-5, поскольку на дальнейший рассказ, да собственно и на ремонт ПДУ, это незнание никак не повлияет. Желающие познакомиться с протоколом RC-5 более подробно могут найти его описание в интернете. Это уже тема для отдельной статьи.

Устройство ПДУ

При всем многообразии современных ПДУ все модели устроены практически одинаково. Основное различие чаще всего во внешнем виде, в дизайне устройства. Как было сказано в первой части статьи, основой современного ПДУ является специализированный микроконтроллер. Программа в МК записывается в процессе изготовления на заводе и в дальнейшем изменена быть не может. При включении в схему для такого МК требуется минимальное количество навесных деталей. Схема современного ПДУ показана на рисунке 4.

Рисунок 4. Схема современного пульта дистанционного управления

Основой всего устройства является микросхема U1типа SAA3010P. Хотя буквы могут быть и другими, что говорит о другой фирме производителе микросхемы. Но цифры все равно остаются 3010.

Как было сказано выше, навесных деталей практически нет. Прежде всего, это , хотя это не совсем точно. Его назначение - синхронизация внутреннего генератора микросхемы, что обеспечивает требуемые временные характеристики выходного сигнала.

В нижнем правом углу схемы показана матрица клавиш (KEY MATRIX). Ее строки подсоединены к выводам DR0…DR7, а столбцы, соответственно, к выводам X0…X7. При нажатии на любую кнопку замыкается одна пара столбец - строка, и на выходе микросхемы возникает импульсная последовательность соответствующая нажатой кнопке. Каждая кнопка выдает свою последовательность и никакую другую! Всего возможно подключить 8*8=64 кнопки, хотя практически может быть и меньше.

Выходной сигнал в виде импульсов напряжения поступает на затвор полевого транзистора VT1, который в свою очередь управляет работой ИК светодиода VD1. Алгоритм управления в данном случае очень простой: открылся транзистор - засветился светодиод, транзистор закрыт, - светодиод погас. В таком случае говорят, что транзистор работает в ключевом режиме. В результате таких вспышек формируются пакеты импульсов, соответствующие протоколу управления RC-5.

Питание схемы производится от двух гальванических элементов типа AA, энергии которых хватает не менее чем на год. Параллельно батарейкам стоит электролитический конденсатор C1, который шунтируя внутренне сопротивление батареек, продлевает срок их службы и обеспечивает нормальную работу ПДУ при несколько «подсевших» батарейках. Светодиод в импульсном режиме может потреблять ток до 1А.

После рассмотрения схемы ПДУ, кажется, можно сказать, что ломаться при таком простом устройстве абсолютно нечему, но это не так. Именно ПДУ чаще всего доставляет неприятности владельцу телевизора. О том, как отремонтировать ПДУ, какие его основные «болезни», а также, чем и как их вылечить будет рассказано во второй части статьи.

Технологии не стоят на месте, и нам необходимо за ними следовать. ПДУ – одно из инновационных решений своего времени, которое остается актуальным до сих пор. Расскажем подробнее о том, что такое ПДУ. Пример вы можете увидеть на рисунке.

Общие сведения

В общем смысле ПДУ – это пульт дистанционного управления. С его помощью можно управлять тем, для чего он предназначен. Самым распространенным примером является пульт от телевизора или сигнализации автомобиля. В первом случае вы можете управлять громкостью, переключением каналов, настройками экрана и т.д. Во втором – включать и отключать сигнализацию, разблокировать машину и даже завести ее.

Все ПДУ подразделяются на несколько групп:

• по способу питания (от аккумулятора или по проводу);
• по способу передачи информации (механика, ультразвук, ИК);
• по функционалу (программируемый и с фиксированным набором команд);
• по степени мобильности.

На данный момент самым распространенным пультом дистанционного управления является носимый, автономный, с фиксированным набором команд с передачей посредством ИК. Его мы чаще всего используем в быту.

Принцип работы

Рассмотрим основной алгоритм работы пульта дистанционного управления как на картинке (ПДУ от кондиционера).

Принцип работы основан на дуплексном типе передачи информации. Данные поступают на ИК-приемники пульта и кондиционера. Это лучи света в невидимом глазу диапазоне. Двусторонняя связь имеет существенное преимущество перед односторонней. К примеру, на кондиционер подается команда, а от кондиционера к пульту – информация с датчиков, считывающих температуру в помещении.

Передача команды к устройству осуществляется следующим образом:

• система определяет, какая из кнопок была нажата (осуществляется замыканием конкретных запрограммированных контактов при нажатии на кнопку);
• поступающий сигнал кодируется, а затем поступает на ИК-передатчик;
• ИК-светодиод генерирует код;
• датчик на устройстве считывает его, а система преобразует в исполнение команды.

Важно знать! На данный момент существует масса программируемых пультов и устройств к ним. При желании вы можете запрограммировать устройство «Искра-М», к примеру, таким образом, чтобы диод принимал сигналы от любого пульта дистанционного управления.

В итоге мы имеем незаменимую вещь в быту, без которой невозможно обойтись. Она сопровождает нас повсюду, и мы должны уметь с ней обращаться при создании собственных электронных изобретений с ПДУ.

Потеряв пульт от телевизора, можно не переживать из-за этого. В продаже всегда есть универсальные пульты, которые после достаточно простой процедуры легко заменят оригинальную модель. Процесс подключения к телевизору займет не более 10-15 секунд. Важно лишь знать, как настроить универсальный пульт.

Устройство прибора

Конструкция универсального пульта дистанционного управления ничем не отличается от оригинальных моделей. На обоих видах устройств имеются кнопки для выбора каналов, настройки звука, установки таймера и другие.

Как правило, оба устройства работают на одинаковых батарейках типа AA или ААА. Если использовать один пульт ДУ для большого количества приборов, то элементы питания придется менять чаще, чем в обыкновенной модели.

От некоторых особенностей внутреннего устройства может зависеть, какими приборами можно будет управлять и как настроить универсальный пульт. Gal LM p001, например, обладает возможностью быстрого подключения к TV и SAT. Некоторые другие модели не оснащены данной функцией.

Сравнение оригинального пульта с универсальным

Внешней разницы между двумя типами устройств управления нет. Отличаются они лишь набором функций.

Первое и главное отличие заключается в том, что универсальные пульты можно подключать к большому количеству приборов и устройств. Использовать их можно одновременно. Например, с помощью одного универсального пульта дистанционного управления можно включать телевизор, кондиционер, музыкальный центр и любой другой электрический юнит, который позволяет управление на расстоянии. Также пульт позволит управлять функциями домашнего кинотеатра, спутниковой тарелкой и кабельным телевидением.

Кроме этого, стоимость универсального пульта дистанционного управления ниже, чем оригинальной модели, а срок службы, как правило, дольше.

Для обладателей старых моделей телевизоров такое универсальное устройство станет спасением в случае, если оригинальный контроллер потеряется. Оригинальные пульты дистанционного управления для моделей прошлых лет просто не производятся.

Действительно ли они универсальные

Любой пульт дистанционного управления может быть использован с разными моделями телевизоров, проигрывателей и кондиционеров. Конечно, бывают и исключения. Например, что делать, если не получается настроить универсальный пульт? Как можно проверить, подходит ли он к данной модели устройства? Для начала нужно посмотреть список совместимых моделей в инструкции к самому пульту ДУ. Если никаких указаний в отношении этого нет, а подключение установить не удается — проблема может быть как в пульте, так и в телевизоре.

Универсальность пультов ДУ определяется тем, что в отличие от оригинальных устройств, которые могут быть настроены на работу только с одним прибором, они могут одновременно работать с разными устройствами от различных производителей. При этом их не придется каждый раз перенастраивать.

Как настроить универсальный пульт

Чтобы установить подключение между телевизором или другим устройством и универсальным пультом дистанционного управления, нужно проделать следующие шаги:

1. Включить пульт и направить его в сторону устройства.
2. Одновременно нажать кнопку ОК или SET (зависит от модели пульта) и удерживать в течение 3-5 секунд.
3. Введите код, соответствующий модели устройства.
4. Затем нажмите на кнопку TV, чтобы убедиться в подключении.

Если по какой-то причине пульт ДУ не подключился к телевизору, нужно проделать эти шаги снова. Возможно, был введен неверный код устройства.

Существует и другой способ, как настроить универсальный пульт Huayu. Для подключения такого устройства можно воспользоваться автопоиском:

1. Включить устройство, которое нужно настроить.
2. Нажать кнопку SET, а затем POWER.
3. Отпустить кнопки одновременно.
4. Снова нажать кнопку POWER и отпустить.
5. Проверить, появилось ли обозначение громкости звука на экране.
6. Нажать два раза подряд кнопку SET.

Не все модели универсальных пультов ДУ поддерживают функцию автоматического поиска. Также возможно, что функция автопоиска не поддерживается самой моделью телевизора. Поэтому для некоторых случаев есть только один способ, как настроить универсальный пульт LM P001 — ручной.

Некоторые марки отличаются функцией быстрого поиска. Для подключения таким способом нужно выполнить следующий алгоритм действий:

1. Включить устройство, к которому нужно подключиться.
2. Нажать и некоторое время удерживать кнопку TV.
3. Отпустить кнопку, когда загорится индикатор питания.
4. Нажать и удерживать кнопку MUTE.
5. Когда произойдет подключение, следует отпустить кнопку.
6. Проверить работу пульта легко - достаточно переключить канал или настроить звук.

Если ни одни из способов не подошел и код, указанный в инструкции, не сработал, можно воспользоваться последним методом — последовательным перебором кода вручную.

Как определить код телевизора

У каждой модели устройства есть свой универсальный код, который позволяет подключить к нему пульт дистанционного управления. Он бывает из трех, четырех и пяти символов.

Например, чтобы узнать, как настроить универсальный пульт для "Самсунга", нужно посмотреть данные о коде в инструкции к телевизору или кондиционеру.

Важно помнить, что нужно вводить именно код подключаемого устройства, а не универсального пульта дистанционного управления.

Смартфоны с функцией универсального пульта

Некоторые новейшие марки телефонов позволяют использовать их в качестве универсального пульта ДУ. Как правило, их можно подключить только к телевизорам с функцией SMART TV.

Для настройки универсального пульта на смартфоне понадобится скачать специальное приложение и следовать инструкции по установке, которая загорится на экране. С помощью программы можно будет взаимодействовать не только с телевизором, но и с другими приборами, которые позволяют осуществлять функцию дистанционного управления.

Данная полезная функция доступна для ограниченного количества моделей смартфонов и телевизоров. Чтобы воспользоваться телефоном в качестве пульта управления, необходимо наличие у обоих устройств модуля Wi-Fi, инфракрасного порта или возможности подключения через Bluetooth.