Telecomandă (RC, telecomandă; RCU, engleză remote control unit ) - un dispozitiv electronic pentru controlul de la distanță (de la distanță ) a dispozitivului la distanță.
Telecomenzile sunt utilizate ca parte a controlului de la distanță a unui obiect, atât mobil ( de exemplu , UAV -uri ), cât și dispozitive și mecanisme de pe obiecte mobile (avioane, nave spațiale, nave etc.), precum și controlul proceselor de producție, comunicații. sisteme, pericol de înaltă tehnologie. Din punct de vedere structural, telecomanda este de obicei o cutie mică care conține un circuit electronic, butoane de control și (adesea) o sursă de alimentare autonomă .
Utilizat pe scară largă pentru controlul de la distanță al echipamentelor electronice de larg consum ( televizoare , centre muzicale , aparate de aer condiționat etc. echipamente audio-video).
Unul dintre cele mai vechi exemple de dispozitive de control la distanță a fost inventat de Nikola Tesla în 1898 . Mecanismul a fost brevetat și este descris în Metoda [1] și Aparat pentru controlul mecanismului de vehicul sau vehicule în mișcare [1] . În 1898, la o expoziție de electricitate din Madison Square Garden , a demonstrat publicului o barcă radiocontrolată numită „teleautomatic” [2] .
În 1903, inginerul spaniol Leonardo Torres Quevedo a introdus Telekino la Academia de Științe din Paris , un dispozitiv care era un robot care executa comenzile transmise prin intermediul undelor electromagnetice . În același an a primit brevete în Franța , Spania , Marea Britanie și SUA . În 1906, în portul Bilbao , în prezența regelui și a unei mari adunări de spectatori , Torres și-a prezentat invenția, conducând o barcă de pe o navă. Mai târziu a încercat să adapteze Telekino pentru obuze și torpile , dar a abandonat proiectul din cauza lipsei de fonduri.
Primul model de avion cu telecomandă a fost lansat în 1932. Utilizarea telecomenzii în scopuri militare a fost apoi intens lucrată în timpul celui de-al Doilea Război Mondial , de exemplu în proiectul german de rachete sol -aer Wasserfall .
Prima telecomandă a televizorului a fost dezvoltată de Eugene Polley , un angajat al companiei americane Zenith Radio Corporation la începutul anilor 1950. A fost conectat la televizor cu un cablu . În 1955, a fost dezvoltată telecomanda fără fir Flashmatic , bazată pe trimiterea unui fascicul de lumină în direcția unei celule fotoelectrice . Fotocelula nu a putut distinge lumina de la telecomandă de lumina din alte surse. În plus, era necesar să se îndrepte telecomanda exact către receptor.
În 1956, americanul evreu- austriac Robert Adler a dezvoltat Zenith Space Commander fără fir . Era mecanic și folosea ultrasunete pentru a seta canalul și volumul. Când utilizatorul apăsa butonul, acesta făcea clic și lovea placa. Fiecare placă a extras zgomotul la o frecvență diferită , iar circuitele televizorului au recunoscut acel zgomot. Invenția tranzistorului a făcut posibilă fabricarea de console electrice ieftine care conțin un cristal piezoelectric care este alimentat de un curent electric și vibrează la o frecvență care depășește limita superioară a auzului uman (deși audibil de câini ). Receptorul conținea un microfon conectat la un circuit reglat la aceeași frecvență. Unele dintre problemele cu această metodă au fost că receptorul putea capta zgomotul natural și că unii oameni, în special femeile tinere, puteau auzi semnale ultrasonice străpunzătoare . A existat chiar și un caz în care un xilofon de jucărie putea schimba canalele pe acest tip de televizor, deoarece unele dintre tonurile xilofonului se potriveau cu frecvența semnalelor telecomenzii.
În 1974, GRUNDIG și MAGNAVOX au produs primul televizor color cu microprocesor de control IR. Televizorul avea un afișaj pe ecran ( OSD ) - numărul canalului era afișat în colțul ecranului.
Impulsul pentru tipuri mai sofisticate de telecomandă a venit la sfârșitul anilor 1970 odată cu dezvoltarea teletextului de către BBC . Majoritatea telecomenzilor vândute la acea vreme aveau un set limitat de funcții, uneori doar patru: canalul următor, canalul anterior, creșterea sau scăderea volumului. Aceste console nu răspundeau nevoilor de teletext, unde paginile erau numerotate cu numere din trei cifre. Telecomanda pentru a selecta pagina de teletext trebuia să aibă butoane pentru numerele de la 0 la 9, alte butoane de control, de exemplu, pentru a comuta între text și imagine, precum și butoane TV obișnuite pentru volum, canale, luminozitate, culoare. Primele televizoare cu teletext aveau telecomenzi cu fir pentru selectarea paginilor de teletext, dar creșterea utilizării teletextului a arătat nevoia de dispozitive fără fir. Iar inginerii BBC au început negocieri cu producătorii de televizoare, ceea ce a dus în 1977-1978 la apariția unor prototipuri care aveau un set mult mai mare de funcții. Una dintre companii a fost ITT , iar protocolul de comunicare în infraroșu a fost ulterior numit după el .
În anii 1980, Steven Wozniak de la Apple a fondat CL9 . Scopul companiei a fost să creeze o telecomandă care să poată controla mai multe dispozitive electronice. În toamna anului 1987, este introdus modulul CORE . Avantajul său a fost capacitatea de a „învăța” semnale de la diferite dispozitive. De asemenea, a avut capacitatea de a îndeplini anumite funcții la ora stabilită datorită ceasului încorporat . A fost, de asemenea, prima consolă care putea fi conectată la un computer și încărcată cu cod software actualizat. CORE nu a avut un mare impact pe piață. A fost prea dificil pentru utilizatorul obișnuit să-l programeze, dar a primit recenzii elogioase de la oameni care au putut să-și dea seama de programare. Aceste obstacole au dus la dizolvarea CL9 , dar unul dintre angajații acesteia a continuat afacerea sub numele Celadon [3] .
În 1994, în cererea de brevet a Federației Ruse [ 4] , a fost propusă utilizarea unei telecomenzi pentru un computer multimedia în scopul „controlului de la distanță pentru pornirea / oprirea unității CD-ROM , volumul sunetului și timbrul , balansul stereo și lățimea stereo, pornirea autorizată a computerului , pornirea sau întreruperea anumitor instrumente software din lista pregătită, controlul luminozității , contrastului și saturației culorii informațiilor video afișate pe monitor, selectarea înregistrării necesare dintre cele conținute pe CD-ROM-ul și modul său de redare, precum și comutarea programelor TV, controlul captării cadrelor , programele de ieșire TV pe monitor, indiferent de funcționarea altor instrumente software, dimensiunea și locația cadrului TV pe ecranul monitorului, numărul , dimensiunea și locația cadrelor pentru programele TV afișate simultan” [4] . În 1998, această idee a fost implementată de Steve Jobs în computerul iMac .
La începutul anilor 2000, numărul de aparate electrocasnice a crescut dramatic. Pot fi necesare cinci până la șase telecomenzi pentru a controla un sistem home theater : de la un receptor prin satelit, un VCR, un DVD player, un televizor și un amplificator audio. Unele dintre ele trebuie folosite una după alta, iar din cauza disparității sistemelor de control, acest lucru devine împovărător. Mulți experți, inclusiv renumitul expert în uzabilitate Jakob Nielsen și inventatorul telecomenzii moderne, Robert Adler, au comentat cât de confuz și neîndemânatic este să folosești mai multe telecomenzi.
Apariția unui PDA cu port infraroșu a făcut posibilă crearea telecomenzilor universale cu control programabil. Cu toate acestea, din cauza costului ridicat, această metodă nu a devenit foarte comună. Nici panourile de control universale speciale de învățare nu au devenit larg răspândite din cauza complexității relative a programării și utilizării. De asemenea, este posibil să utilizați unele telefoane mobile pentru a controla de la distanță (prin Bluetooth ) un computer personal. Unele smartphone-uri Android, cum ar fi Redmi 4X de la Xiaomi și multe alte modele Xiaomi Redmi, vă permit să controlați de la distanță televizoarele de la unii producători de serie prin IR.
Telecomenzile diferă prin:
Nutriție :
Mobilitate :
Functionalitate :
Canal de comunicare :
etc.
Telecomenzile sunt utilizate pentru a controla de la distanță echipamentele electronice de consum (televizoare, centre muzicale, playere audio și video etc.). Telecomenzile miniaturale au alarme auto . Există telecomenzi pentru controlul roboților , modelelor de aeronave etc. Chiar și templele sunt echipate cu sisteme de control de la distanță. In general, telecomanda poate fi folosita in orice dispozitiv care are control electronic.
O telecomandă pentru electronice de larg consum este de obicei un dispozitiv mic, acționat de butoane , alimentat de baterii , care trimite comenzi prin radiație infraroșie la o lungime de undă de 0,75-1,4 microni . Această lumină este invizibilă pentru ochiul uman , dar este recunoscută de receptorul dispozitivului receptor. Majoritatea telecomenzilor folosesc un microcircuit specializat , ambalat sau neambalat (așezat direct pe placa de circuit imprimat și umplut cu un compus pentru a preveni deteriorarea).
Anterior, doar funcțiile principale ale dispozitivului erau plasate pe telecomandă (schimbarea canalului , controlul volumului etc.), acum majoritatea mostrelor de electronice moderne de consum de pe carcasă au un set limitat de comenzi și un set complet al acestora. telecomanda.
Pentru ca primele telecomenzi să transmită o singură funcție, comandă (telecomandă cu un singur canal, cu un singur buton), prezența/absența semnalului transmis în sine a fost suficientă. Dar chiar și atunci numai dacă a fost transmis pe un canal fără interferențe (de exemplu, un fir), altfel interferențele externe (razele Soarelui etc.) au dus la o alarmă falsă. Primele telecomenzi fără fir foloseau un canal de comunicare cu ultrasunete .
Pentru telecomenzi cu mai multe funcții, este necesar un sistem mai complex - modularea în frecvență a semnalului purtător (este folosit și pentru a crea imunitate la zgomot canal) și codarea comenzilor transmise. Acum se folosește procesarea digitală pentru aceasta - cipul transmițător (din telecomandă) modulează și codifică semnalul transmis și este demodulat și decodificat în receptor. După demodularea semnalului primit, se aplică filtre de frecvență adecvate pentru a separa semnalele.
Pentru a citi codul butonului apăsat, metoda de scanare a liniilor matricei butoanelor este utilizată în mod obișnuit (o metodă similară este utilizată la tastaturile computerelor ), dar în telecomenzile aparatelor de uz casnic, utilizarea scanării continue ar necesita energie și bateriile s-ar epuiza rapid. Prin urmare, în modul de așteptare, toate liniile de scanare sunt setate la aceeași stare, iar procesorul consolei este pus în modul de repaus, oprind generatorul de ceas și practic nu consumă energie. Apăsarea oricărui buton de pe liniile de intrare de scanare schimbă nivelul logic, ceea ce face ca procesorul să se trezească și să pornească generatorul de ceas. După aceea, se lansează un ciclu complet de scanare a tastaturii pentru a determina butonul care a provocat trezirea. Metoda „un buton - o linie” nu este de obicei folosită din cauza numărului mare de butoane de pe telecomenzile moderne. După determinarea butonului apăsat, telecomanda generează un pachet care conține codul telecomenzii și codul butonului.
Telecomenzile de uz casnic nu au feedback, ceea ce înseamnă că telecomanda nu poate determina dacă semnalul a ajuns sau nu la receptor. Prin urmare, semnalul corespunzător butonului apăsat este transmis continuu până când butonul este eliberat. Când butonul este eliberat, telecomanda revine în starea de așteptare.
Pe partea de recepție (de exemplu, pe un televizor) se primesc date: se verifică codul telecomenzii, iar dacă acest cod se potrivește cu cel specificat, se execută comanda corespunzătoare butonului apăsat. Emițătorul și receptorul (telecomandă și mașină) trebuie să utilizeze aceleași metode de codare și frecvență de modulare a datelor transmise, altfel receptorul nu va putea primi și procesa datele trimise către acesta.
De obicei, telecomenzile folosesc o frecvență de modulație purtătoare (adică frecvența radiației LED IR) - atât telecomanda, cât și receptorul sunt configurate pentru aceasta. Frecvențele de modulație sunt de obicei standard - acestea sunt 36 kHz , 38 kHz, 40 kHz ( Panasonic , Sony ). Frecvențele de 56 kHz sunt considerate rare ( Sharp ). Bang & Olufsen folosește 455 kHz, ceea ce este foarte rar. Folosirea unui receptor cu o frecvență de modulație care nu se potrivește exact cu frecvența emițătorului nu înseamnă că acesta nu va primi - recepția va rămâne, dar sensibilitatea acestuia poate scădea foarte mult.
Transmisia semnalului se realizează prin radiația unui LED IR cu frecvența de modulație corespunzătoare. Pentru frecvențele de la 30 la 50 kHz se folosesc de obicei LED-uri cu o lungime de undă de 950 nm, iar pentru 455 kHz, LED-uri speciale cu o lungime de undă de 870 nm (receptoarele dedicate TSOP5700 și TSOP7000 sunt orientate către această lungime de undă și frecvență de înaltă modulație).
Câteva dintre aceste transmisii modulate și blankings ( rafale de impulsuri ) formează un mesaj codificat (vezi mai jos). Receptorul de semnal IR este format din mai multe trepte de amplificatoare și un demodulator ( detector de frecvență ) și este sensibil la un semnal de până la -90 dB (majoritatea circuitelor radio amatori au o sensibilitate de până la -60 dB). De asemenea, aproape toate receptoarele IR produse în serie au un filtru de lumină IR (lentila sau placă roșu închis). Modulul receptor IR în sine are doar trei ieșiri: putere , masă , ieșire de date .
Un exemplu de fotodetectoare: TSOP1736 - reglat la o frecvență de 36 kHz, TSOP1738 - 38 kHz (producător Vishay Telefunken ), BRM1020 - 38 kHz.
Pentru a primi un semnal de la telecomandă, există și un demodulator fără fotodetector IR încorporat - un cip Sony CXA1511, în esență, un detector de frecvență de înaltă calitate care vă permite să faceți o telecomandă, de exemplu, pe UV emițători, și nu pe LED-uri IR. Circuitele integrate Vishay similare, modelele VSOP58436 (36 kHz) și VSOP58438 (38 kHz), îndeplinesc aceeași funcție ca și CXA1511, dar funcționează la frecvențe fixe.
Pentru a recunoaște multe comenzi diferite ale telecomenzii, se utilizează codificarea datelor transmise. În prezent, sunt utilizate în principal următoarele două scheme de codare pentru datele transmise:
Înainte de a trimite date codificate, telecomanda trimite întotdeauna unul sau mai multe mesaje de sincronizare astfel încât fotodetectorul să configureze circuitul de recepție (se sincronizează cu telecomanda în sensibilitate și fază).
O descriere detaliată a protocoalelor poate fi găsită la aceste link-uri:
Producătorii de telecomenzi nu sunt înclinați să adere la niciun protocoal standard de codificare a datelor și au dreptul de a dezvolta și aplica tot mai multe protocoale noi pentru echipamentele lor. O listă mai completă de protocoale: NEC (impuls repetitiv), NEC (date repetitive), RC5, RC6, RCMM, RECS-80, R-2000 (33 kHz), Thomson RCA (56,7 kHz), Format Toshiba Micom (NEC similar ), Sony 12 biți, Sony 15 biți, Sony 20 biți, Kaseikyo Matsushita (36,7 kHz), Mitsubishi (38 kHz, preburst 8 ms, 16 biți), Ruwido r-map, Ruwido r-step, transmisie continuă 4000 bps și continuă transmisie 1000 bps.
Telecomenzile de uz casnic sunt alimentate de obicei cu 2-4 baterii AA sau AAA (mai rar - de la o baterie Krona de 9 V) . Acest lucru se datorează faptului că sunt necesari cel puțin 2,0-2,5 volți pentru alimentarea LED-ului cu infraroșu, iar o astfel de tensiune nu poate fi obținută de la o baterie (1,5 V) fără a complica circuitul. Pentru telecomenzi, este recomandat să cumpărați baterii obișnuite cu sare sau alcaline (alcaline), acestea vor dura mai mult - adevărul este că bateriile similare (dimensiune AA sau AAA) pot fi descărcate în jumătate de an doar din cauza curentului mare de auto-descărcare. au, pe lângă o perioadă lungă de funcționare, o singură încărcare nu va plăti costul bateriei.
Prezența unui semnal de la telecomandă poate fi verificată privindu-l printr-o cameră video sau o cameră digitală în timp ce apăsați butoanele de pe telecomandă. Matricele CCD ale echipamentelor foto și video de uz casnic „văd” de obicei domeniul infraroșu.
De asemenea, este obișnuit să auziți semnale modulate de purtătorul de infraroșu al telecomenzii în apropierea unui radio cu undă medie care nu este reglat la o stație.