Принцип работы беспроводного пульта дистанционного управления

Для удаленного руководства работой механизмов, аппаратов используется электронное устройство дальнего доступа. Пульт дистанционного управления используется при контроле производственных операций, систем связи, для координации полета беспилотных аппаратов, самолетов, ракет. Небольшой плоский корпус с клавишами применяется для руководства бытовой электроникой на расстоянии.

Устройство пульта ДУ

Бытовой ПДУ представляет собой коробку, на лицевой части которой располагаются кнопки. Пульт работает от батареек и посылает сигналы в виде инфракрасных лучей (0,75 – 1,4 микрона). Волна не распознается человеком, но воспринимается принимающим механизмом. В конструкции есть бескорпусная или корпусная микросхема, которая расположена на пластине из диэлектрика и залита полимерной термопластической смолой.

На панели универсального пульта есть базовые части:

• клавиша включения, выбора аппарата;
• регулятор силы звука и переключения каналов, настройки даты и времени;
• цифровые клавиши для ввода чисел;
• кнопки программирования;
• джойстики для перехода по меню;
• клавиши, назначение которых выбирает пользователь самостоятельно;
• жидкокристаллический или сенсорный экран, показывающий текущие сведения.

Для устройств с множеством функций нужна сложная система с регулированием частоты волн, она же защищает канал от помех и кодирует подаваемые команды. Используется цифровое преобразование микросхемой пульта и декодирование приемником.

Принцип работы пульта дистанционного управления

Чаще в устройствах применяется одна частотная модуляция (излучения светодиодного элемента), на которую настраивается приемник и пульт. Значения частоты с постоянной амплитудой обычно неизменны — это 36, 38 или 40 кГц (Button, Canon, Pro Black). Редко используются показатели 56 кГц (Sharp, Runva, Doorhan). Изделия компании Bang & Olufsen работают со значением 455 кГц, что относится к редким характеристикам.

Если частота приемника и передатчика не совпадает, пульт будет работать, но снизится его чувствительность. Несколько модулированных пакетов импульсов создают кодированное отправление, а приемник содержит демодулятор (transmitter), схему светофильтров и детектор частот.

Раньше на пульт ставились только основные команды управляемого аппарата, большинство элементов управления располагалось на корпусе бытовой техники. Ситуация изменилась: управлять вентиляцией, воротами, подсветкой, светофорным оборудованием можно только с помощи дистанционного прибора.

Виды беспроводных пультов

Приборы питаются от 2 – 4 съемных аккумуляторов типа АА, ААА, реже применяются батарейки «Крона» 9 В. Для работы ИК светодиода нужно 2,5 вольта, поэтому требуется несколько элементов для обеспечения рубежа ПДУ. Специалисты советуют щелочные или солевые батарейки.

По типу питания бывают пульты:

• автономные;
• устройства, питаемые от электрической сети 220 В или с преобразователем 360 В.

Выпускают переносные устройства, которые чаще используются в быту для беспроводного управления лампами, люстрами, открыванием ворот, работой гидроборта, другими выключателями. Встроенный пульт ИК монтируется для управления сложными системами «умного дома» или устанавливаются в производственных комплексах для управления, например, подъемным краном.

По функциональности различают устройства управления:

• с ограниченным количеством команд;
• с выбором числа распоряжений (универсальный вариант, например марка ABCD);
• с возможностью обучения набору сигналов (обучаемые модели, например, DC V).

Связь с управляемым оборудованием устанавливается механическим или проводным способом, используется радиоканал, WI-FI, ультразвуковой и инфракрасный метод. Драйвер Тродфри регулирует свет в бытовом пульте, а Wireless USB заменяет стандартные проводне передачи.

Схема пульта дистанционного управления

Для различения команд передающего блока используется метод кодирования. Перед трансляцией сигнала пульт выдает один или несколько синхронных пакетов, чтобы сенсорный приемник настроил цепь получения и синхронизировался с передатчиком по фазе и степени чувствительности.

Разработано две схемы для этой цели:

• Первая система используется в пульте дистанционном компании Philips (в соответствии с RC5 и RC4 протоколами). Посылка сигнала 0 дополняется цифрой 1, а посылка 1 требует прибавления 0. Сигнал 001 поступает в виде 010110 и считывается последовательно, а в пространство подается смоделированный пакет.
• Авторами второй кодировочной схемы являются представители компании Sony. Передается единица модулированным всплеском, а ноль означает паузу. Ноль передает кодированную информацию при одинаковом временном показателе единицы.

Исследования показали, что длительность сигналов варьирует отклонения времени на уровне +-10%. Передаваемые пакеты модулируются с помощью изменения частоты, что влияет на дальность работы устройства.

Как сделать пульт своими руками

Пульт ДУ — это устройство, которое можно собрать, преобразовав смартфон. Нужно приобрести инфракрасные диоды или вынуть их из ненужных пультов (2 шт.) и штекер от старых наушников. Для сборки понадобится наждак, изолента и суперклей, работа проводится кусачками и паяльником.

Для изготовления выполняются этапы:

• С одной стороны зачищаются выступающие сбоку элементы ИК диодов с помощью наждачной бумаги.
• Диоды с помощью суперклея соединяются так, чтобы внутри оказалась сточенная сторона.
• Лапки диодов нужно согнуть и лишние выступы демонтировать кусачками.
• Паяльником припаиваются аноды друг к другу.
• Проводится аналогичная обработка второго диода;.
• Оба светодиода нужно подключить к штекерным лапкам без соблюдения полярности.
• Место пайки обмазывается клеем и защищается изоляционной лентой.

Режим подсоединения делается через IR Port или WI-FI, IR Blaster. Выбирается модификация телевизора и подтверждается действие. Переделанный смартфон направляется на ИК приемник домашнего экрана, функции оказываются под управлением.

Сфера использования ДУ

Универсальный пульт управляет несколькими видами бытовой электроники. Такой прибор отличается от локального устройства, которое продается вместе со стиральной машинкой, икс боксом или фотоаппаратом. УП продается в качестве обособленного продукта и покупается отдельно.

Разные технологии изготовления влияют на конечные действия устройства и его стоимость. Пульты управляют одним или несколькими установками, диапазон применения определяется производителем. Обучаемые модели дают возможность задавать перечень координируемого оборудования путем программирования.

В быту ИК пульт работает со всеми современными моделями бытовой техники, используется в системе комплексной автоматизации дома для управления климатом, организации защиты от взлома, открывает и закрывает входные проемы, настраивает режим работы варочных и отопительных агрегатов.

Преимущества пультов дистанционного управления

Переход на удаленное управление обеспечивает удобство для пользователя, т. к. не нужно передвигаться по жилищу для включения света, установки параметров микроклимата в помещении. В автоматизированной системе человек может с помощью пульта обеспечить качественную работу дома, не вставая с места.

Дистанционное реагирование успешно работает при удаленности объектов от оператора, например при координации летательных средств, самолетов, авто. Маяки, ретрансляторы, радиостанции связи управляются на расстоянии и не требуют непосредственного присутствия человека.

В играх, таких как Xbox, ранее применялась проводная система связи, но замена на беспроводные пульты дает игрокам больше возможностей.