Излучающие ик диод для пультов ду характеристики. Замена ик диода в пульте увеличивает дальность управления

Инфракрасный (ИК) излучающий диод представляет собой полупроводниковый прибор, рабочий спектр которого расположен в ближней области инфракрасного излучения: от 760 до 1400 нм. В интернете часто встречается термин «ИК светодиод», хотя свет, видимый человеческим глазом, он не излучает. То есть в рамках физической оптики этот термин неверен, в широком же смысле название применимо. Стоит отметить, что во время работы некоторых ИК излучающих диодов можно наблюдать слабое красное свечение, что объясняется размытостью спектральной характеристики на границе с видимым диапазоном.

Не стоит путать ИК светодиоды с лазерными диодами инфракрасного излучения. Принцип действия и технические параметры этих приборов сильно отличаются.

Область применения

На том, какими бывают инфракрасные светодиоды и где применяются, остановимся подробнее. Многие из нас ежедневно сталкиваются с ними, не подозревая об этом. Конечно же, речь идёт о пультах дистанционного управления (ПДУ), одним из важнейших элементов которого является ИК излучающий диод. Благодаря своей надёжности и дешевизне метод передачи управляющего сигнала с помощью инфракрасного излучения получил огромное распространение в быту. Главным образом такие пульты применяются для управления работой телевизоров, кондиционеров, медиа проигрывателей. В момент нажатия кнопки на ПДУ ИК светодиод излучает модулированный (зашифрованный) сигнал, который принимает и затем распознаёт фотодиод, встроенный в корпус бытовой техники. В охранной сфере большой популярностью пользуются видеокамеры с инфракрасной подсветкой. Видеонаблюдение, дополненное ИК подсветкой, позволяет организовать круглосуточный контроль охраняемого объекта, независимо от погодных условий. В данном случае ИК светодиоды могут быть встроены в видеокамеру либо установлены в её рабочей зоне в виде отдельного прибора – инфракрасного прожектора. Применение в прожекторах мощных ИК светодиодов позволяет осуществлять надёжный контроль прилегающей территории.

На этом их сфера применения не ограничивается. Весьма эффективным оказалось применение ИК излучающих диодов в приборах ночного видения (ПНВ), где они выполняют функцию подсветки. С помощью такого прибора человек может различать предметы на достаточно большом расстоянии в тёмное время суток. Устройства ночного видения востребованы в военной сфере, а также для скрытого ночного наблюдения.

Разновидности ИК излучающих диодов

Ассортимент светодиодов работающих в инфракрасном спектре насчитывает десятки позиций. Каждому отдельному экземпляру присущи определённые особенности. Но в целом, все полупроводниковые диоды ИК диапазона можно разделить по следующим критериям:

• мощности излучения или максимальному прямому току;
• назначению;
• форм-фактору.

Слаботочные ИК светодиоды предназначены для работы на токах не более 50 мА и характеризуются мощностью излучения до 100 мВт. Импортные образцы изготавливаются в овальном корпусе 3 и 5 мм, который в точности повторяет размеры обычного двухвыводного индикаторного светодиода. Цвет линзы – от прозрачного (water clear) до полупрозрачного голубого или жёлтого оттенка. ИК излучающие диоды российского производства до сих пор производят в миниатюрном корпусе: 3Л107А, АЛ118А. Приборы большой мощности выпускают как в DIP корпусе, так и по технологии smd. Например, SFH4715S от Osram в smd корпусе.

Технические характеристики

На электрических схемах ИК излучающие диоды обозначают так же, как и светодиоды, с которыми они имеют много общего. Рассмотрим их основные технические характеристики.

Рабочая длина волны – основной параметр любого светодиода, в том числе инфракрасного. В паспорте на прибор указывается её значение в нм, при котором достигается наибольшая амплитуда излучения.

Так как ИК светодиод не может работать только на одной длине волны, принято указывать ширину спектра излучения, которая свидетельствует об имеющемся отклонении от заявленной длины волны (частоты). Чем уже диапазон излучения, тем больше мощности сконцентрировано на рабочей частоте.

Номинальный прямой ток – постоянный ток, при котором гарантирована заявленная мощность излучения. Он же является максимально допустимым током.

Максимальный импульсный ток – ток, который можно пропускать через прибор с коэффициентом заполнения не более 10%. Его значение может в десять раз превышать постоянный прямой ток.

Прямое напряжение – падение напряжения на приборе в открытом состоянии при протекании номинального тока. Для ИК диодов его значение не превышает 2В и зависит от химического состава кристалла. Например, UПР АЛ118А=1,7В, UПР L-53F3BT=1,2В.

Обратное напряжение – максимальное напряжение обратной полярности, которое может быть приложено к p-n-переходу. Существуют экземпляры с обратным напряжением не более 1В.

ИК излучающие диоды одной серии могут выпускаться с разным углом рассеивания, что отображается в их маркировке. Необходимость в однотипных приборах с узким (15°) и широким (70°) углом распределения потока излучения вызвана их различной сферой применения.

Кроме основных характеристик, существует ряд дополнительных параметров, на которые следует обращать внимание при проектировании схем для работы в импульсном режиме, а также в условиях окружающей среды, отличных от нормальных. Перед проведением паяльных работ следует ознакомиться с рекомендациями производителя о соблюдении температурного режима во время пайки. О допустимых временных и температурных интервалах можно узнать из datasheet на инфракрасный светодиод.

Читайте так же

Светодиоды в пультах дистанционного управления выходят из строя крайне редко. К счастью, замена данного элемента под силу любому, кто умеет держать в руках паяльник. Вы абсолютно правильно диагностировали неполадку, но отсутствие свечения может также говорить и о поломке кварцевого резонатора, что случается гораздо чаще, поскольку резонатор может выйти из строя при падении пульта на твердую поверхность.

Если есть уверенность, что неисправен именно светодиод, то можно воспользоваться диодом с другого пульта или приобрести новый. Основные параметры ИК светодиодов – габаритные размеры, угол и мощность излучения и длина волны. В современных устройствах решающими являются только габариты элемента. Остальные параметры не столь существенны. Может поменяться максимальная дальность уверенной работы или необходимость в точном направлении пульта на устройство.

Для замены диода нужен маломощный паяльник с мощностью 25–40 Вт, не более, поскольку при работе мощным инструментом велик риск отслаивания печатных дорожек. Также для работы нужен небольшой кусочек легкоплавкого припоя (ПОС-60 или ПОС-90) и флюс (например, обычная канифоль). Ни в коем случае нельзя использовать паяльную кислоту, применяемую для пайки черных металлов! Пульт перестанет работать через пару дней, а печатные проводники просто исчезнут в местах пайки.

При замене светодиода главное – не перепутать полярность включения. Обычно у диодов выводы имеют различную форму. Прозванивать их при помощи прибора имеет смысл в том случае, если на плате указана полярность включения. Диод проводит ток при подключении положительного щупа к аноду. Следует иметь в виду, что не все приборы могут использоваться для проверки светодиодов.

И.Иванов

Проверить работоспособность пульта в отсутствие телевизора можно с помощью фотодиода (ФД) инфракрасного диапазона. Подойдет, например, отечественный ФД-8К. Выводы ФД подключают к земляному и сигнальному щупам осциллографа. Пульт располагают соосно с ФД вплотную к его окошку. На ПДУ нажимают любую из кнопок. При этом на экране осциллографа должен появиться сигнал ШИМ амплитудой 0,2...0,5 В.

Схемы большинства телевизионных ПДУ одинаковы и включают:
-микросхему-формирователь команд с кварцевым резонатором;
- усилитель, состоящий из одного или двух транзисторов;
- светодиод (или два);
- клавиатуру и контактное поле.

Кроме того, в некоторых ПДУ имеется индикаторный светодиод, регистрирующий подачу команды.

Рассмотрим возможные неисправности ПДУ, методику их обнаружения и устранения.

1. Нет сигнала с ПДУ

Проверяют исправность батареек. Если напряжение питания меньше 2,5 В, батарейки необходимо заменить. При напряжении, большем 2,5 В, проверяют мультиметром ток короткого замыкания Iкз. У исправных элементов он должен быть равен 1...3 А. Если Iкз
Затем вскрывают пульт. Эта операция требует определенных навыков и аккуратности. Основная задача при этом - не оставить царапин на корпусе ПДУ и не сломать защелки. Для вскрытия пульта используют обычную отвертку с тонким жалом (в настоящее время в продаже имеются специальные отвертки с жалом шириной 10....20 мм и толщиной 0,5 мм с короткой ручкой).

Вскрывать пульт начинают со стороны расположения батареек, причем сначала отсоединяют одну сторону нижней крышки до входного окна, а затем таким же образом другую, после чего крышка легко снимается.

Проводят внешний осмотр состояния печатной платы и контактов клавиатуры.

Следы высохшей жидкости на контактном поле удаляют с помощью ватного тампона, смоченного спиртом. Разрывы проводников устраняют напаиванием перемычек из тонкой проволоки.

Проверяют наличие контакта между графитовыми перемычками и печатными проводниками.

Замкнув какую-либо пару контактов печатной платы, проверяют осциллографом наличие сигнала ШИМ на катоде светодиода.

Если сигнала нет, а постоянное напряжение равно нулю, проверяют прозвонкой светодиод. У исправного светодиода сопротивление в прямом направлении должно быть несколько десятков ом, а в обратном - несколько сотен килоом. Неисправный светодиод необходимо заменить.

Довольно частый дефект - обрыв вывода светодиода в результате механического воздействия, например, после падения пульта.

Проверяют прохождение сигнала ШИМ с выхода микросхемы до светодиода.

2. Нет сигнала на выходе микросхемы ПДУ

отсутствие напряжения питания микросхемы;
неисправность кварцевого резонатора;
наличие двух или более пар замкнутых контактов печатной платы;
обрыв проводников между микросхемой и контактами печатной платы;
неисправность микросхемы.

Сначала проверяют напряжение питания микросхемы: оно должно быть не менее 2,5 В.

Работоспособность кварцевого резонатора проверяют посредством замыкания любой из пар контактов печатной платы. Если при этом генерации нет, то, скорее всего, неисправна микросхема.

3. Нет сигнала с ПДУ. На выходе микросхемы сигнал есть

Возможные причины неисправности:
отсутствие напряжения питания усилителя;
неисправность элементов усилителя;
неисправность светодиода.

Осциллографом проверяют наличие сигнала на катоде светодиода. Если сигнала здесь нет, проверяют его прохождение с выхода микросхемы до светодиода.

Наиболее часто встречающиеся при этом дефекты - выход из строя транзистора выходного каскада усилителя, нарушение паек, выводов элементов усилителя.

4. Нет сигнала с ПДУ. Фотодиод показывает наличие постоянного уровня напряжения. Быстро разряжаются батарейки. Светодиод постоянно открыт и через него протекает значительный ток

Возможные причины:
пробой одного из транзисторов усилителя;
наличие двух или более пар замкнутых контактов клавиатуры;
неисправность микросхемы.

Исправность транзисторов и наличие замкнутых контактов проверяют "прозвонкой". Исправность микросхемы проверяют заменой.

5. С ПДУ постоянно идет какая-либо команда при ненажатых кнопках клавиатуры. Быстро разряжаются батарейки

Возможные причины неисправности:
уменьшение сопротивления изоляции между выводами микросхемы или контактами печатной платы;
уменьшение сопротивления изоляции между графитовой перемычкой и проходящим под ней печатным проводником;
неисправность микросхемы.

Тщательно промывают спиртом выводы микросхемы, устраняя следы канифоли, пыль, грязь. На печатной плате ватным тампоном, смоченным спиртом, протирают контакты. Выпаивают из платы соответствующие выводы микросхемы. Если после этого команды с ПДУ продолжают поступать - меняют микросхему. Если сигнал пропадет, ищут место утечки тока с графитовой перемычки на печатный проводник. Проводник с обеих сторон обрезают и вместо него ставят (распаивают) перемычку из изолированного провода.

6. Не работает одна или несколько кнопок ПДУ

Возможные причины неисправности:
увеличение сопротивления замыкающих контактов клавиатуры;
трещина на плате.

Мультиметром замеряют сопротивление контактов. У исправных кнопок оно равно 2...5 кОм. Если сопротивление больше 10 кОм - кнопка неисправна. В этом случае либо меняют "резинку" целиком, либо ремонтируют контакт. В продаже имеются специальные ремонтные комплекты для ПДУ. В их состав входят контакты из токопроводящей резины, которые наклеиваются на неисправные контакты клавиатуры силиконовым клеем, входящим в ремонтный комплект.

Наличие трещин определяют визуально. Поврежденные печатные проводники восстанавливают с помощью перемычек из тонкого провода.

В большинстве современных ПДУ предусмотрена возможность переделки их в сервисный пульт. Сущность переделки заключается в установке новой или перестановке имеющейся на печатной плате перемычки, причем место установки на плате обозначено.

В качестве примера на рисунке показан ПДУ RM-836 для телевизоров SONY со снятой верхней крышкой. После установки перемычки в поз. 1

Изменяется функциональное назначение кнопки изменения формата изображения.

Теперь после двухкратного нажатия на эту кнопку телевизор из рабочего режима переводится в сервисный.

Ремонт пультов дистанционного управления.

М.Киреев

После нескольких лет работы часто нарушается функционирование пультов дистанционного управления (ДУ) телевизоров и другой аппаратуры. Это возможно по нескольким причинам: нарушение целостности паек электронных компонентов, окисление пружинящих контактов в отсеке батарей питания, полное или частичное истирание токопроводящего слоя, нанесенного на торцы кнопок (рис. 1),

Которые наиболее часто используются.

Для устранения последнего дефекта предлагается простой способ, прошедший проверку в течение нескольких лет и не требующий больших затрат. На очищенный и обезжиренный, например, спиртом, торец кнопки, работоспособность которой необходимо восстановить, наносят один слой быстросохнущего клея, например, «Секунда», а затем наклеивают кусочек алюминиевой фольги размером чуть больше, чем площадь торца кнопки. Выступающую фольгу после отвердения клея аккуратно обжимают пинцетом (рис. 2).

Практика показала высокую надежность и безотказную работу отремонтированных таким образом пультов.

Если ремонтом пультов ДУ приходится заниматься часто, то можно изготовить устройство контроля их работоспособности, собранное из доступных деталей (рис. 3).

Микросхема DA1 служит для усиления сигнала, поступающего от инфракрасного фотодиода VD1, и формирования последовательности выходных импульсов, которая поступает на делитель DD1.1. При нажатии любой кнопки исправного пульта светодиод VD2 будет мигать с частотой несколько герц. Устройство удобно смонтировать в корпусе размером 100 х40 х30 мм (рис. 4).

Микросхему DA1 можно заменить отечественными аналогами КР1054УИ1, КР1054ХА3, КР1056УП1, КР1084УИ1 с учетом различия цоколевок.

Ремонт & Сервис

altay-krylov@yandex.ru

Сегодня в радиоэлектронике имеются самые разнообразные изделия, применяемые для создания качественной и эффективной подсветки. Одним из таких изделий является инфракрасный тип диода.

Чтобы использовать его для создания подсветки, необходимо знать не только то, где они применяются, но и их особенности. Разобраться в данном вопросе поможет эта статья.

Особенности диодов, работающих в инфракрасном диапазоне

Инфракрасные светодиоды (сокращенно называются ИК диоды) — это полупроводниковые элементы электронных схем, которые при прохождении через них тока излучают свет, находящийся в инфракрасном диапазоне.

Обратите внимание! Инфракрасное излучение является невидимым для человеческого глаза. Это излучение можно засечь только путем применения стационарных видеокамер или же видеокамер мобильных телефонов. Это один из способов проверить, работает ли диод в инфракрасном спектре излучения.

Мощные светодиоды (например, лазерный вид) инфракрасного спектрального диапазона производятся на базе квантоворазмерных гетероструктур. Здесь применяется лазер FP-типа. В результате чего мощность светодиодов стартует с отметки 10мВ, а ограничивающим порогом служит 1000мВ. Корпуса для данного рода изделий подходят как 3-pin-типа, так и HHL. Излучение в результате этого оказывается в спектре от 1300 до 1550нм.

Структура ИК-диода

В результате такой структуры лазерный мощный диод служит отличным источником излучения, благодаря чему его часто используют в волоконно-оптической системе передачи информации, а также во многих других сферах, о которых речь пойдет немного ниже.
Лазерный инфракрасный тип диода является источником мощного и концентрированного лазерного излучения. В его работе применяется, соответственно, лазерный принцип работы.
Мощные диоды (лазерный тип) имеют следующие технические характеристики:

Обратите внимание! Из-за того, что изделие излучает свет в инфракрасном диапазоне, то такие привычные характеристики, как освещенность, мощность испускаемого светового потока и т.п. здесь не подходят.

Графическое отображение телесного угла в 1 ср

• такие светодиоды способны генерировать волны, находящиеся в диапазоне 0,74- 2000 мкм. Этот диапазон служит той гранью, когда излучение и свет имеют условное деление;
• мощности генерируемого излучения. Этот параметр отражает количество энергии в единицу времени. Такая мощность дополнительно привязывается к габаритам излучателя. Данный параметр измеряется в Вт с единицы имеющейся площади;
• интенсивность излучаемого потока в рамке сегмента объемного угла. Это достаточно условная характеристика. Она связана с тем, что с помощью оптических систем испускаемое диодом излучение собирается и потом направляется в требуемую сторону. Данный параметр измеряется в ВТ на стерадианы (Вт/ср).

В некоторых ситуациях, когда нет необходимости в наличии постоянного потока энергии, а достаточны импульсные сигналы, вышеописанное строение и характеристики позволяют увеличить мощность энергии, излучаемой элементом радиосхемы, в несколько раз.

Обратите внимание! Иногда в характеристиках инфракрасных диодов выделяют показатели для непрерывного и импульсного режима работы.

Как проверить работоспособность

Проверка ИК диода

При работе с данным элементом электросхемы нужно знать, как проверить его работу. Так, как уже говорилось, визуально проверить наличие этого излучения можно с помощью видеокамер. Здесь можно оценивать работоспособность при помощи обычных видеокамер мобильных телефонов.
Обратите внимание! Использование видеокамер является самым простым способом проверки.

Такой ИК-элемент в дистанционном пульте проверяется легко, его просто следует направить на телевизор и нажать на кнопку. При исправности системы, диод вспыхнет и телевизор включится.
А вот эмпирически проверить работоспособность подобного светодиода можно с помощью специального оборудования. Для этих целей подойдет тестер. Чтобы проверить светодиод, тестер следует подключить к его выводам и установить на пределе измерения mOm. После этого смотрим на него через камеру, к примеру через мобильный телефон. Если на экране виден луч света, значит все в порядке. Вот и вся проверка.

Область применения ИК диодов

На данный момент времени светодиоды инфракрасного спектра применяются в следующих областях:

• в медицине. Такие элементы радиосхем служат качественным и эффективным источником для создания направленной подсветки разнообразного медицинского оборудования;
• в охранных системах;
• в системе передачи информации с помощью оптоволоконных кабелей. Благодаря своему особому строению данные изделия способны работать с многомодовым и одномодовым оптоволокном;
• исследовательская и научная сферы. Подобная продукция востребована с процессах накачивания твердотельных лазеров в ходе научных исследованиях, а также подсветки;
• военная промышленность. Здесь они имеют такое же широкое применение в качестве подсветки, как и в медицинской сфере.

Помимо этого, такие диоды встречаются в различном оборудовании:

• устройства для дистанционного управления техникой;

ИК диод в пульте дистанционного управления

• разнообразные контрольно-измерительные оптические приборы;
• беспроводные линии связи;
• коммутационные оптронные устройства.

Как видим, сфера применения данной продукции впечатляющая. Поэтому приобрести такие диодные комплектующие для своей домашней лаборатории можно без особых проблем, они в избытке продаются на рынке и в специализированных магазинах.

Заключение

Сегодня в эффективности инфракрасных мощных светодиодов не приходиться сомневаться. Это подтверждается тем фактом, что такие элементы электрических систем имеют обширный диапазон применения. Благодаря своему строению ИК светодиоды отличаются безупречными эксплуатационными характеристиками и качественной работой.

Как своими руками сделать потолочную деревянную люстру
Показатель цветовой температуры светодиодных ламп
Почему стоит обратить внимание на светильники на штангах

Пульт ДУ для бытовой электронной аппаратуры обычно представляет собой небольшое устройство с кнопками, и питанием от батареек, посылающее команды посредством инфракрасного излучения с длиной волны 0,75-1,4 микрон. Этот спектр невидим для человеческого глаза, но распознаётся приёмником принимающего устройства. В большинстве ПДУ применяется одна специализированная микросхема-формирователь команд с кварцевым резонатором, корпусная либо бескорпусная (помещенная прямо на печатную плату и залитая компаундом, для предотвращения повреждения), усилитель сигналов, состоящий из одного или двух транзисторов, и излучающий диод (или два) ИК диапазона. Дополнительно в некоторых ПДУ еще устанавливают светодиод для индикации посылки команд.

Схема пульта EUR51971 для ТВ.	Схема пульта IP-Q 1 на Микросхеме SAA /7 со своим протоколом команд (количество 448), разработаны фирмой Thomson при содействии Philips, эти телевизоры можно отнести к группе Saba T6301/FF345. ТС342/365/440/460, Telefunken Chassis 418A, FB-180, Thomson Chassis ICC7.

Во всем мире для бытовой радиоаппаратуры наибольшее распространение получила система ДУ RC-5. Эта система была разработана фирмой Philips для нужд управления бытовой аппаратурой и используется во многих телевизорах. Для пультов ДУ выпускается специализированная микросхема передатчика SAA3010 (ПО «Интеграл» выпускает аналог INA3010 ). Применение специализированной микросхемы передатчика резко уменьшает необходимое количество компонентов, и позволяет поместить ИК передатчик в корпус небольшого размера. Кроме того, в таких микросхемах решен вопрос низкого потребления в режиме ожидания, что делает эксплуатацию пульта очень удобной: нет необходимости в отдельном выключателе питания. Схема переходит в активный режим при нажатии любой кнопки и возвращается в режим микропотребления при ее отпускании. В настоящее время разными производителями выпускается большое количество модификаций пультов ДУ RC-5, причем некоторые модели имеют, вполне приличный дизайн. Промышленные пульты, как правило, предназначены для управления телевизорами. Поэтому они используют систему 0 кода RC-5. Совсем несложно перейти на другой номер системы, и тогда взаимное влияние разных пультов будет исключено.

Когда мы нажимаем кнопку пульта, микросхема передатчика активизируется и генерирует последовательность импульсов, которые имеют заполнение частотой 36 КГц. Светодиоды преобразуют эти сигналы в ИК-излучение. Излученный сигнал принимается фотодиодом, который снова преобразует ИК-излучение в электрические импульсы. Эти импульсы усиливаются и демодулируются микросхемой приемника. Затем они подаются на декодер. Декодирование обычно осуществляется программно с помощью микроконтроллера. Код RC5 поддерживает 2048 команд. Эти команды составляют 32 группы (системы) по 64 команды в каждой. Каждая система используется для управления определенным устройством, таким как телевизор, видеомагнитофон и т.д. Одной из наиболее распространенных микросхем передатчика является микросхема SAA3010. Микросхема передатчика SAA3010 допускает питание напряжением +5V .

· Напряжение питания – 2...7V

· Потребляемый ток в ждущем режиме – не более 10 мка

· Максимальный выходной ток - ±10 мА

· Максимальная тактовая частота – 450 КГц

Структурная схема микросхемы SAA3010 показана на рисунке 1.

Рисунок 1. Структура ИС SAA3010.

Описание выводов микросхемы SAA3010 приведено в таблице:

	Обозначение
		Входные линии матрицы кнопок
		Вход выбора режима работы
		Входные линии матрицы кнопок
		Модулированные выходные данные
		Выходные данные
		Выходы сканирования
		Выходы сканирования
		Вход генератора
		Тестовый вход 2
		Тестовый вход 1
		Входные линии матрицы кнопок
		Напряжение питания

Микросхема передатчика является основой пульта дистанционного управления. На практике один и тот же пульт может использоваться для управления несколькими устройствами. Микросхема может адресовать 32 системы в двух различных режимах: комбинированном и в режиме одной системы. В комбинированном режиме сначала выбирается система, а затем команда. Номер выбранной системы (адресный код) хранится в специальном регистре и происходит передача команды, относящейся к этой системе. Таким образом, для передачи любой команды требуется последовательное нажатие двух кнопок. Это не совсем удобно и оправдано только при работе одновременно с большим количеством систем. На практике передатчик чаще используется в режиме одной системы. При этом вместо матрицы кнопок выбора системы монтируется перемычка, которая и определяет номер системы. В этом режиме для передачи любой команды требуется нажатие только одной кнопки. Применив переключатель, можно работать с несколькими системами. И в этом случае для передачи команды требуется нажатие только одной кнопки. Передаваемая команда будет относиться к той системе, которая в данное время выбрана с помощью переключателя.

Для включения комбинированного режима на вывод передатчика SSM (Single System Mode ) нужно подать низкий уровень. В этом режиме микросхема передатчика работает следующим образом: во время покоя X и Z-линии передатчика находятся в состоянии высокого уровня с помощью внутренних p-канальных подтягивающих транзисторов. Когда нажата кнопка в матрице X-DR или Z-DR, запускается цикл подавления дребезга клавиатуры. Если кнопка замкнута на протяжении 18 тактов, фиксируется сигнал "разрешение генератора". В конце цикла подавления дребезга DR-выходы выключаются и запускаются два цикла сканирования, включающие по очереди каждый выход DR. В первом цикле сканирования обнаруживается Z-адрес, во втором - X-адрес. Когда Z-вход (матрица системы) или X-вход (матрица команды) обнаруживается в состоянии нуля, происходит фиксация адреса. При нажатии кнопки в матрице системы передается последняя команда (т.е. все биты команды равны единице) в выбираемой системе. Эта команда передается до тех пор, пока кнопка выбора системы не будет отпущена. При нажатии кнопки в матрице команды передается команда вместе с адресом системы, хранимом в регистре-фиксаторе. Если кнопка отпущена до начала передачи, происходит сброс. Если же передача началась, то независимо от состояния кнопки, она будет выполнена полностью. Если одновременно нажато более одной Z или X кнопки, то генератор не запускается.

Для включения режима одной системы на выводе SSM должен быть высокий уровень, а адрес системы должен быть задан соответствующей перемычкой или переключателем. В этом режиме во время покоя X-линии передатчика находятся в состоянии высокого уровня. В то же время Z-линии выключены для предотвращения потребления тока. В первом из двух циклов сканирования определяется адрес системы и сохраняется в регистре-фиксаторе. Во втором цикле определяется номер команды. Эта команда передается вместе с адресом системы, хранимом в регистре-фиксаторе. Если нет перемычки Z-DR, то никакие коды не передаются.

Если кнопка была отпущена между посылками кода, то происходит сброс. Если кнопка была отпущена во время процедуры подавления дребезга или во время сканирования матрицы, но до обнаружения нажатия кнопки, то также происходит сброс. Выходы DR0 – DR7 имеют открытый сток, в состоянии покоя транзисторы открыты.

В коде RC-5 имеется дополнительный управляющий бит, который инвертируется при каждом отпускании кнопки. Этот бит информирует декодер о том, удерживается кнопка или произошло новое нажатие. Бит управления инвертируется только после полностью завершенной посылки. Циклы сканирования производятся перед каждой посылкой, поэтому даже если во время передачи посылки сменить нажатую кнопку на другую, все равно номер системы и команды будут переданы правильно.

Вывод OSC представляет собой вход/выход 1-выводного генератора и предназначен для подключения керамического резонатора на частоту 432 КГц. Последовательно с резонатором рекомендуется включать резистор сопротивлением 6,8 Ком.

Тестовые входы TP1 и TP2 в нормальном режиме работы должны быть соединены с землей. При высоком логическом уровне на TP1 повышается частота сканирования, а при высоком уровне на TP2 – частота работы сдвигового регистра.

В состоянии покоя выходы DATA и MDATA находятся в Z-состоянии. Генерируемая передатчиком на выходе MDATA последовательность импульсов имеет заполнение частотой 36 кГц (1/12 частоты тактового генератора) со скважностью 25%. На выходе DATA генерируется такая же последовательность, но без заполнения. Этот выход используется в том случае, когда микросхема передатчика выполняет функции контроллера встроенной клавиатуры. Сигнал на выходе DATA полностью идентичен сигналу на выходе микросхемы приемника дистанционного управления (но в отличие от приемника он не имеет инверсии). Оба этих сигнала могут обрабатываться одним и тем же декодером.

Передатчик генерирует 14-битное слово данных, формат которого следующий:

· 2 стартовых бита.

· 1 управляющий бит.

· 5 бит адреса системы.

· 6 бит команды.

Рисунок 2. Формат слова данных кода RC-5.

Стартовые биты предназначены для установки АРУ в IC приемника. Управляющий бит является признаком нового нажатия. Длительность такта составляет 1.778 мс. Пока кнопка остается нажатой, слово данных передается с интервалом 64 такта, т.е. 113.778 мс (рис. 2). Для обеспечения хорошей помехоустойчивости применяется двухфазное кодирование (рис. 3).

Рисунок 3. Кодирование «0» и «1» в коде RC-5.

При использовании кода RC-5 может понадобиться вычислить средний потребляемый ток. Сделать это достаточно просто, если воспользоваться рис. 4, где показана подробная структура посылки.

Рисунок 4. Подробная структура посылки RC-5.

Для обеспечения одинакового реагирования оборудования на команды RC-5, коды распределены вполне определенным образом. Такая стандартизация позволяет конструировать передатчики, позволяющие управлять различными устройствами. С одними и теми же кодами команд для одинаковых функций в разных устройствах передатчик с относительно небольшим числом кнопок одновременно может управлять, например, аудиокомплексом , телевизором и видеомагнитофоном.

Номера систем для некоторых видов бытовой аппаратуры приведены ниже:

0 - Телевизор (TV)
2 - Телетекст
3 - Видеоданные
4 - Видеопроигрыватель (VLP)
5 - Кассетный видеомагнитофон (VCR)
8 - Видео тюнер (Sat.TV )
9 - Видеокамера
16 - Аудио предусилитель
17 - Тюнер
18 - Магнитофон
20 - Компакт-проигрыватель (CD)
21 - Проигрыватель (LP)
29 - Освещение

Остальные номера систем зарезервированы для будущей стандартизации или для экспериментального использования. Стандартизировано также соответствие некоторых кодов команд и функций.

Коды команд для некоторых функций приведены ниже:

0-9 - Цифровые величины 0-9
12 - Дежурный режим
15 - Дисплей
13 - mute
16 - громкость +
17 - громкость -
30 - поиск вперед
31 - поиск назад
45 - выброс
48 - пауза
50 - перемотка назад
51 - перемотка вперед
53 - воспроизведение
54 – стоп
55 - запись

Для того чтобы на основе микросхемы передатчика получить законченный пульт ИК ДУ, необходим еще драйвер светодиода, который способен обеспечивать большой импульсный ток. Современные светодиоды работают в пультах ДУ при импульсных токах около 1А.

Драйвер светодиода очень удобно строить на низкопороговом (logic level ) МОП-транзисторе , например, КП505А.

Пример принципиальной схемы пульта приведен на рис. 5.

Рисунок 5. Принципиальная схема пульта RC-5.

Номер системы задается перемычкой между выводами Zi и DRj .

Номер системы при этом будет следующим: SYS = 8i + j

Код команды, который будет передаваться при нажатии кнопки, которая замыкает линию Xi с линией DRj , вычисляется следующим образом: COM = 8i + j

Часто встречающиеся неисправности.

Неисправности беспроводных пультов ДУ

• севшие батарейки (самая частая неисправность);
• пульт залит какой-либо жидкостью и кнопки либо западают, либо не отпускаются;
• от удара отвалился (или повреждён) кварцевый резонатор либо ИК-светодиод;
• от частого использования проводящее напыление на самих кнопках (либо проводники под кнопками) истирается;
• грязь от рук, попадающая внутрь пульта и скапливающаяся с течением времени.

Отсутствует сигнал с ПДУ.

Сначала проверяют исправность элементов питания. Если напряжение на элементе менее 1,3V , его необходимо заменить. Амперметром измеряют ток "короткого замыкания" элемента. Если он меньше 300 мА, элемент также необходимо заменить.

Проверить работоспособность ПДУ можно любым фотодиодом ИК диапазона. Под действием ИК излучения на выводах фотодиода появляется напряжение, которое регистрируют осциллографом. Фотодиод располагают напротив окошка ПДУ. При нажатии кнопок пульта на осциллографе должны появиться импульсы размахом 0,2...0,5V .

Проверка пульта без специальных средств.
Можно, включить приёмник на диапазон "AM" и нажав кнопку на пульте, поднести близко к приёмнику, из динамика будут отчётливо слышны звуки (пакетов импульсов)
Другой простой способ, с помощью которого можно проверить работоспособность пульта дистанционного управления заключается в следующем: включаем на мобильном телефоне камеру, направляем ПДУ на камеру и нажимаем любую кнопку, если пульт исправен на дисплее телефона будет видно свечение инфракрасного излучателя.

Если сигнал отсутствует, пульт неисправен. Его вскрывают. Эта операция требует определенных навыков и аккуратности, чтобы не оставить царапин на корпусе и не сломать защелки.

Осматривают печатную плату, и контакты клавиатуры следы высохшей жидкости в виде белесого налета удаляют с печатной платы и контактного поля ватным тампоном, смоченным спиртом. Трещины на печатных проводниках устраняют, напаивая сверху перемычки из луженого провода.

Контролируют качество паек, и отсутствие обрыва выводов деталей в первую очередь это касается излучающего ИК диода и кварцевого резонатора. Затем проверяют режимы работы.

Измеряют напряжение питания (обычно +3V ) на микросхеме. Осциллографом контролируют работу генератора при замыкании пары контактов кнопок. Если генерация отсутствует, проверяют постоянное напряжение +1...1.5V на кварцевом резонаторе. Если напряжение имеется, заменяют резонаторы. В случае отсутствия постоянного напряжения проверяют исправность микросхемы (заменой).

При наличии генерации возможны следующие неисправности:

1. Появление утечки в одной из пар контактов клавиатуры. Проверяют омметром. Сопротивление между контактами исправной пары должно быть не менее 100 кОм. В ином случае контакты протирают ватным тампоном, смоченным спиртом.

2. Возникла утечка с графитовых перемычек на печатные проводники, проходящие под перемычками. Для поиска неисправности поочередно отпаивают выводы микросхемы, соединенные с контактами клавиатуры. Если при отпайке очередного вывода генерация прекратилась, проверяют цепи, подходящие к этому выводу. Печатный проводник, находящийся под графитовой перемычкой, обрезают с обеих сторон и восстанавливают отрезком изолированного провода.

3. Попадание пыли, грязи, частиц олова и канифоли между выводами микросхемы. Кисточкой с жестким ворсом и спиртом промывают плату между выводами.

4.Дефект микросхемы. Если после отпайки ее выводов сопротивление пары контактов возросло до нормы, неисправна микросхема. Её необходимо заменить.

Сигнал с ПДУ отсутствует, на выходе микросхемы импульсный сигнал имеется.

1. Отсутствует напряжение питания усилителя.

2. Неисправен один из транзисторов усилителя или диод ИК излучения.

Поиск неисправности начинают с проверки осциллографом наличия импульсного сигнала на катоде диода ИК излучения. Если сигнал отсутствует, а постоянное напряжение равно нулю, проверяют исправность диода. Если он исправен, и имеется постоянное напряжение, но сигнал отсутствует, проверяют прохождение сигнала с выхода микросхемы до диода ИК излучения, исправность транзисторов, наличие напряжения питания.

Наиболее часто встречаются дефекты: неисправность выходного транзистора усилителя, нарушение паек выводов элементов.

Сигнал с ПДУ отсутствует. На диоде ИК излучения присутствует постоянное напряжение. Происходит быстрая разрядка элементов питания.

Характер неисправности указывает на то, что диод ИК излучения постоянно открыт, через него протекает значитель­ный ток, приводящий к разрядке эле­ментов.

Возможные причины неисправности:

Пробой одного из транзисторов усилителя. Проверяют омметром.

Наличие двух или более пар замк­нутых контактов клавиатуры. Проверяют омметром.

Дефектна микросхема. Проверяют заменой.

При не нажатых кнопках клавиатуры с ПДУ постоянно поступает команда.

Возможные причины неисправно­сти:

1. Уменьшение сопротивления изоляции между выводами микросхемы или контактами контактного поля. Устраняют промывкой спиртом.

2. Утечка с графитовой перемычки на печатный проводник, проходящий под ней. Дефектный проводник с обоих концов обрезают и припаивают сверху отрезок изолированного провода.

3.Дефектна микросхема. Проверяют заменой.

С ПДУ не поступает одна или несколько команд.

Причиной дефекта может быть увеличение сопротивления замыкающих контактов клавиатуры, грязь на контакт ном поле, трещины на плате, неисправность микросхемы.

Омметром проверяют сопротивление контактов из токопроводящей резины на клавиатуре. У исправных контактов оно должно находиться в пределах от 2 до 5 кОм. Если сопротивление превышает 10кОм, контакты неисправны. Прежде чем менять "резину" целиком, можно попытаться восстановить неисправные контакты. Для этого резиновую клавиатуру вначале очищают от грязи, для чего промывают ее под струей горячей воды с мылом и щеткой. Затем неисправный контакт прикладывают к листу писчей бумаги и с небольшим усилием проводят по нему. За счет шероховатости бумаги с контакта снимается тонкий слой грязи и окислов. Возможно использование мелкозернистой наждачной бумаги.

Другой способ восстановления работоспособности состоит в наклеивании на неисправные контакты кружков из токопроводящей резины. Они входят в специальные ремонтные комплекты для ПДУ, имеющиеся в продаже. Неплохие результаты дает наклеивание кружков из металлической фольги (от сигарет). Фольга на бумажной основе обеспечивает надежное клеевое соединение с резиной. Разрывы на проводниках устраняют напаиванием перемычек. Трещины на контактном поле устраняют нанесением слоя токопроводящего клея (имеется в продаже).

ПДУ команду излучает, однако телевизор на нее не реагирует. Телевизор исправен.

Возможные причины неисправности: дефект кварцевого резонатора или микросхемы.

Проверяют заменой.

Распространенные микросхемы П ДУ

8U5800	М3005А8	М708	RC005HC	SAF1039	U327
С LA 3117	M3006LAB	М709	SAA1 124	SKC5401	UM400
DMC6003	М50115	М710	SAA1 250	SL490	mPD660
DYC-R02	М50119	МС144105	SAA3004	SN76881
IX0733PA	М50460	МС14497	SAA3006	STV3021
KS51800	М50461	MN6027	SAA3007	Т8909
KS51810	М50462	MN6030B	SAA3008	Т8813
LC7462	М50560	NEC1986	SAA3010	TC9012F-011
М3004АВ	N58484P	РСА8521	SM3021	U321

История

Одно из самых ранних устройств для дистанционного управления придумал и запатентовал Никола Тесла в 1893 году.
В 1903 году испанский инженер и математик Leonardo Torres Quevedo представил в Парижской академии наук Telekino - устройство, представлявшее собой робота, выполняющего команды, переданные посредством электромагнитных волн.

Пульт ДУ Zenith Space Commander 500, 1958 год
Первый пульт ДУ для управления телевизором был разработан американской компанией Zenith Radio Corporation в начале 1950-х годов. 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
В 1956 году американец австрийского происхождения Роберт Адлер разработал беспроводной пульт Zenith Space Commander. Он был механическим и использовал ультразвук для задания канала и громкости. Когда пользователь нажимал кнопку, она щёлкала и ударяла пластину. Каждая пластина извлекала шум разной частоты, и схема телевизора распознавала этот шум. Изобретение транзистора сделало возможным производство дешёвых электрических пультов, которые содержат пьезоэлектрический кристалл, питающийся электрическим током и колеблющийся с частотой, превышающей верхний предел слуха человека (хотя слышимой собаками). Приёмник содержал микрофон, подсоединённый к схеме, настроенной на ту же частоту. Некоторыми проблемами этого способа были возможность приёмника сработать от естественного шума и то, что некоторые люди, могли слышать пронзительные ультразвуковые сигналы.

В 1974 году фирмы GRUNDIG и MAGNAVOX выпустили первый цветной телевизор с микропроцессором управления на ИК-лучах. Телевизор имел экранную индикацию (OSD) - в углу экрана отображался номера канала.
Толчок к появлению более сложных типов пультов ДУ появился в конце 1970-х, когда компанией Би-би-си был разработан телетекст. Большинство продаваемых пультов ДУ в то время имели ограниченный набор функций, иногда только четыре: следующий канал, предыдущий канал, увеличить или уменьшить громкость. Эти пульты не отвечали нуждам телетекста, где страницы были пронумерованы трёхзначными числами. Пульт, позволяющий выбирать страницу телетекста, должен был иметь кнопки для цифр от 0 до 9, другие управляющие кнопки, например для переключения между текстом и изображением, а также обычные телевизионные кнопки для громкости, каналов, яркости, цветности. Первые телевизоры с телетекстом имели проводные пульты для выбора страниц телетекста, но рост использования телетекста показал необходимость в беспроводных устройствах. И инженеры Би-Би-Си начали переговоры с производителями телевизоров, что привело в 1977-1978 к появлению опытных образцов, имевших гораздо больший набор функций. Одной из компаний была ITT, её именем был позже назван протокол инфракрасной связи.
В 1980-х Стивен Возняк из компании Apple основал компанию CL9. Целью компании было создание пульта ДУ, который мог бы управлять несколькими электронными устройствами. Осенью 1987 года был представлен модуль CORE. Его преимуществом была возможность «обучаться» сигналам от разных устройств. Он также имел возможность выполнять определённые функции в назначенное время благодаря встроенным часам. Также это был первый пульт, который мог быть подключён к компьютеру и загружен обновлённым программным кодом. CORE не оказал большого влияния на рынок. Для среднего пользователя было слишком сложно программировать его, но он получил восторженные отзывы от людей, которые смогли разобраться с его программированием. Названные препятствия привели к роспуску CL9, но один из её работников продолжил дело под маркой Celadon.
К началу 2000-х количество бытовых электроприборов резко возросло. Для управления домашним кинотеатром может потребоваться пять-шесть пультов: от спутникового приёмника, видеомагнитофона, DVD-проигрывателя, телевизионного и звукового усилителя. Некоторые из них требуется использовать друг за другом, и, из-за разобщённости систем управления, это становится обременительным. Многие специалисты, включая известного специалиста по юзабилити Jakob Nielsen и изобретателя современного пульта ДУ Роберта Адлера, отмечают, сколь запутанно и неуклюже использование нескольких пультов.
Появление КПК с инфракрасным портом позволило создавать универсальные пульты ДУ с программируемым управлением. Однако в силу высокой стоимости этот метод не стал слишком распространён. Не стали широко распространёнными и специальные универсальные обучаемые пульты управления в силу относительной сложности программирования и использования.

Источники.