Принцип работы беспроводного пульта дистанционного управления

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.

Конструкция дистанционного выключателя

Выключатель разбирается очень просто. Достаточно отверткой поддеть прорези в местах соединения крышки и корпуса. Никаких винтиков откручивать не нужно.

Внутри него находится:

• электронная плата

• центральная кнопка включения/выключения

• светодиод для визуализации привязки выключателя и радиомодуля

• батарейка тип 27А на 12 вольт

Данная батарейка даже при интенсивной эксплуатации может прослужить от 2-х лет и более. Кроме того, особого дефицита в них на данный момент нет. В комплекте поставки ее может не быть, имейте в виду.

Кстати выключатель изначально является универсальным. По бокам от центральной кнопки, есть места куда можно припаять еще дополнительно две кнопочки.

И поменяв саму клавишу, вы легко получите из одноклавишного – двух или даже трехклавишный.

Правда при этом придется добавлять еще модули, согласно количеству кнопок.

На коробке радиомодуля имеется отверстие. Оно предназначено для кнопки, при нажатии на которую, можно ”привязать” или ”стереть привязку” того или иного девайса.

По дальности радиосигнала производителем заявлено расстояние от 20 до 100 метров. Но это больше относится к открытым пространствам. Из практики можно сказать, что в панельном доме сигнал легко пробивает четыре бетонные стены на расстоянии 15-20 метров.

Внутри коробочки установлен предохранитель на 5А. Хотя производитель указывает, что через дистанционный выключатель вы сможете подключить нагрузку в 10А, а это целых 2кВт!

Схема подключения проводов к контактам радиомодуля беспроводного выключателя выглядит следующим образом:

При подключении можно также ориентировать по надписям. Там где три клеммы – выход, где две – вход.

• L out – фаза выход

• N out – ноль выход

К этим контактам подключаете проводку уходящую на лампочку. На два контакта с другой стороны подаете напряжение питания 220В.

Сбоку от выходных контактов имеется еще три точки под пайку перемычек. Перепаяв их соответствующим образом (как на рисунке) можно изменить логику работы изделия:

При нажатой клавише контакты реле замкнутся. При ее отпускании отключатся.

Это можно использовать для звонка или для кратковременной подачи какого-либо сигнала. Есть еще средний контакт «В». При его использовании выключатель будет работать в инверсном режиме.

Виды беспроводных пультов

Встроенный пульт ДУ
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).

Пульт ABCD

Пульт 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 проводные передачи.

Однокнопочное ду на десять положений

Схема предназначена для последовательного переключения десяти нагрузок или состояний какого-либо устройства. Управление осуществляется с помощью простого и компактного пульта с одной кнопкой. Для управления нужно нажать эту кнопку и удерживать её в нажатом состоянии. При этом происходит последовательное переключение десяти выходов по кольцу, с индикацией включенного выхода посредством светодиода. Как только будет включен нужный выход, кнопку пульта нужно отпустить.

Принципиальная схема пульта ДУ показана на сайте. В качестве канала передачи сигнала управления здесь используется инфракрасное излучение, модулированное частотой 38 kHz. Команда одна, представляет собой посылку такого излучения, длящуюся столько времени, сколько удерживают выходной ключ, который открывается когда есть прием сигнала, модулированного частотой 38 kHz. Таким образом, при приеме сигнала на выходе F1 ноль. Уровень с выхода F1 поступает на два параллельно соединенных элемента D1.3 и D1.4. Когда на их входах ноль, на выходе единица.

И конденсатор СЗ заряжается медленно через резистор R4. Когда на выходе F1 единица, на выходах D1.3 и D1.4 ноль, и конденсатор СЗ разряжается быстро через диод VD1 и резистор R3. Таким образом, если фотоприемник случайно принимает сигнал от стандартного пульта ДУ бытовой техники, на выходе F1 будет не постоянный логический уровень, а импульсы. И конденсатор СЗ не будет успевать заряжаться до напряжения логической единицы. Если же сигнал поступает от собственного пульта (на рис.1), то на выходах D1.3 и D1.4 будут не импульсы, а логическая единица продолжительное время, и СЗ сможет зарядиться до логической единицы.

Напряжение с СЗ поступит на вывод 6 D1.2 и запустит мультивибратор на элементах D1.1 и D1.2, импульсы с выхода которого будут поступать на вывод 14 счетчика D2. Счетчик считает эти импульсы и его выходы переключаются последовательно. За переключением можно следить по светодиодам HL1HL10, которые подключены к его выходам. Скорость переключения выходов счетчика D2 зависит от частоты импульсов на выходе мультивибратора D1.1D1.2. Во время налаживания можно установить желаемую скорость переключения подбором сопротивления R6.

Как только загорается нужный светодиод кнопку пульта ДУ нужно отпустить, конденсатор СЗ быстро разрядится через R3 и VD1, и на выводе 6 D1.2 будет логический ноль, мультивибратор выключится и счетчик D2 остановится в состоянии, в котором он будет на тот момент. Кнопка S1 (рис.2) нужна для непосредственного управления (без пульта). Все микросхемы можно заменить зарубежными аналогами, например, К561ЛА7 можно заменить на CD4011, а К561ИЕ8 на CD4017.

ИК светодиод FH415U можно заменить любым ИК светодиодом, предназначенным для пультов дистанционного управления. Фотоприемник SFH50638 можно заменить любым аналогичным фотоприемником. При этом, нужно будет узнать на какую частоту модуляции он рассчитан (обычно это указано в маркировке последние две цифры). И на такую же частоту настроить мультивибратор пульта ДУ. Светодиоды HL1HL10 любые повышенной яркости, индикаторные. Главный момент налаживания это сопряжение частоты мультивибратора пульта с частотой фотоприемника. Нужно заменить R2 пульта переменным резистором, замкнуть кнопку S1 пульта перемычкой. С помощью мультиметра следить за напряжением на выводе 1 F1.

И подстраивая R2 (рис.1) добиться чтобы на выходе F1 (рис.2) был логический ноль при наибольшей дальности от F1 пульта ДУ. Затем, снять перемычку с S1 (рис.1) и отпаять переменный резистор, включенный вместо R2 (рис.1), измерить его сопротивление и впаять на место R2 резистор ближайшего номинала к измеренному. Если вместо двоичнодесятичного счетчика типа К561ИЕ8 использовать любой двоичный счетчик, можно будет переключать комбинации выходов, соответственно двоичному коду, то есть, если счетчик четырехразрядный, у схемы будет четыре выхода, и 16 комбинаций их состояний.

К этим выходам, посредством промежуточных ключей, можно подключить через оптореле (оптосимисторы) лампы люстры или подвесного потолка, и переключать их пультом, выбирая желаемое их сочетание включенных и выключенных. Можно выход двоичного счетчика подать на резистивную матрицу, и таким образом регулировать постоянное напряжение на его выходе 16-ю ступенями от логического нуля, до логической единицы. Конечно же могут быть и другие варианты применения данной схемы.

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

Схема 4-канального пульта
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.

Подключение смартфона в качестве пульта от телевизора через Wi-Fi

Смартфоны заменили для человека множество электронных и механических приборов. Сейчас уже практически не встретишь будильников, калькуляторов, диктофонов и прочих ранее необходимых устройств. Помимо всех перечисленных приборов современный мобильный девайс может заменить даже пульт от телевизора.

Совершается этот процесс двумя основными способами:

• через wi-fi соединение;
• посредством ИК-порта;
• регулирование ТВ через специализированные приложения смартфона.

Для начала рассмотрим функцию Wi-Fi Direct. Это способ управления телевизором через телефон, который требует подключение двух интересующих пользователя устройств к одной беспроводной сети.

Перед тем как рассмотреть способ подключения смартфона к телевизору через функцию Wi-Fi Direct.

Чтобы подключить Wi-Fi Direct, необходимо выполнить следующую инструкцию:

1. Перейти в настройки мобильного устройства.
2. Найти вкладку, отвечающую за беспроводное подключение (Wi-Fi).
3. Активировать Wi-Fi Direct.

4. Включить ту же опцию на интересующем телевизоре. ТВ покажет список возможных к присоединению устройств.
5. Далее следует выбрать интересующий нас смартфон и подтвердить соединение в окошке, которое появится на дисплее мобильного девайса.

Если все перечисленные этапы инструкции были произведены верное, то подключение телефона к телевизору посредством функции Wi-Fi Direct состоится. Однако данный тип связи устройств нельзя считать полноценной заменой пульта, поэтому рассмотрим другие способы замещения данного прибора посредством смартфона.

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.

Плюсы и минусы

Возможность управления светом с пульта или иного устройства контроля имеет следующие преимущества:

• Доступность монтажа и подключения.
• Плавная регулировка светотехнических характеристик светильников.
• Программирование графика включения и выключения света, создание «эффекта присутствия».
• Оптимизация расхода электроэнергии.
• Экономия рабочего ресурса светильников.

Экономия электроэнергии и продление срока службы светильников – главные плюсы системы управления светом Источник avtcom.ru

• Включение-выключение одновременно нескольких приборов освещения.
• Контроль за безопасностью электроприборов дома.

Недостатки систем по управлению осветительными приборами на расстоянии проявляются в высокой стоимости оборудования и влиянии посторонних факторов на характер их работы, например, таких как – атмосферные осадки для уличных устройств, а также движение теплого воздуха внутри помещения.