遙控器的工作原理

　　朱莉婭·萊頓

　　世界上第一個(gè)遙控器是 射頻 在第一次世界大戰(zhàn)期間指揮德國(guó)海軍艦艇撞上盟軍船只的裝置。在第二次世界大戰(zhàn)中，遙控器首次引爆了炸彈。大戰(zhàn)的結(jié)束給科學(xué)家留下了輝煌的技術(shù)，卻無(wú)處可應(yīng)用。六十年后，我們中的一些人花了一個(gè)小時(shí)尋找遙控器，然后才想起遙控器上有按鈕 電視.

　　在本文中，我們將研究大多數(shù)家庭影院中使用的紅外技術(shù)，了解紅外和射頻遙控器之間的區(qū)別，找出“通用”和“學(xué)習(xí)”遙控器之間的區(qū)別，并查看當(dāng)今遙控器上可以找到的其他一些高科技功能，例如 PC 連接， 射頻擴(kuò)展器和宏命令。

　　紅外遙控器：內(nèi)部

　　家庭影院應(yīng)用中的主要遙控技術(shù)是紅外(IR)。紅外光也被稱為普通的“熱”。 紅外遙控器工作的基本前提是使用 光 在遙控器和它所引導(dǎo)的設(shè)備之間傳輸信號(hào)。紅外光在電磁光譜的不可見(jiàn)部分。

　　紅外遙控器( 發(fā)射機(jī)) 發(fā)出代表特定二進(jìn)制代碼的紅外光脈沖。這些二進(jìn)制代碼對(duì)應(yīng)于命令，例如開(kāi)/關(guān)電源和提高音量。投資者關(guān)系 接收器 在電視中，立體聲或其他設(shè)備將光脈沖解碼為設(shè)備的二進(jìn)制數(shù)據(jù)(1和0) 微處理器 可以理解。然后，微處理器執(zhí)行相應(yīng)的命令。

　　為了更好地了解這個(gè)過(guò)程是如何工作的，讓我們來(lái)看看一個(gè)典型的遙控器 - 作者的數(shù)字有線電視盒附帶的通用遙控器。發(fā)送紅外信號(hào)所涉及的基本部分包括：

　　按鈕

　　集成電路

　　按鈕觸點(diǎn)

　　發(fā)光二極管 (LED)

　　要了解有關(guān)遙控電路板上零件的更多信息，請(qǐng)查看 電視遙控器內(nèi)部.

　　在組件側(cè)，紅外接收器位于設(shè)備的正面，可以輕松看到來(lái)自遙控器的信號(hào)。

　　您可能已經(jīng)注意到，有些遙控器僅在您將它們直接指向受控設(shè)備上的接收器時(shí)才工作，而其他遙控器則在您將它們指向接收器的一般附近時(shí)工作。這與傳輸?shù)膹?qiáng)度有關(guān) 發(fā)光二極管.具有多個(gè) LED 和/或特別強(qiáng)大的 LED 的遙控器會(huì)產(chǎn)生更強(qiáng)、更寬的信號(hào)。

　　現(xiàn)在讓我們了解這些部件如何協(xié)同工作，以允許光脈沖改變電纜盒上的通道。

　　紅外遙控器：過(guò)程

　　索尼電視遙控器使用空間編碼方法，其中光脈沖之間的空間長(zhǎng)度表示 1 或 0。按下遙控器上的按鈕會(huì)啟動(dòng)一系列事件，導(dǎo)致受控設(shè)備執(zhí)行命令。該過(guò)程的工作方式如下所示：

　　你把“音量調(diào)高” 按鈕 在您的遙控器上，使其觸摸 聯(lián)系 在它下面并完成電路板上的“音量增大”電路.集成電路檢測(cè)到這一點(diǎn)。

　　這 集成電路 將二進(jìn)制“調(diào)高音量”命令發(fā)送到遙控器前面的 LED。

　　這 發(fā)光二極管 發(fā)出一系列對(duì)應(yīng)于二進(jìn)制“音量增大”命令的光脈沖。

　　遠(yuǎn)程控制代碼的一個(gè)例子是索尼 Control-S 協(xié)議，該協(xié)議用于索尼電視，包括以下 7 位二進(jìn)制命令(來(lái)源： ARRLWeb):

　　按鈕 1 = 000 0000

　　按鈕 2 = 000 0001

　　按鈕 3 = 000 0010

　　按鈕 4 = 000 0011

　　通道上行 = 001 0001

　　通道下降 = 001 0001

　　開(kāi)機(jī) = 001 0101

　　斷電 = 010 1111

　　音量上升 = 001 0010

　　音量降低 = 001 0011

　　不過(guò)，遠(yuǎn)程信號(hào)包含的不僅僅是“提高音量”的命令。它將多個(gè)信息塊傳送到接收設(shè)備，包括：

　　“啟動(dòng)”命令

　　“提高音量”的命令代碼

　　設(shè)備地址(以便電視知道數(shù)據(jù)是針對(duì)它的)

　　“停止”命令(當(dāng)您釋放“調(diào)高音量”按鈕時(shí)觸發(fā))

　　因此，當(dāng)您按下索尼電視遙控器上的“提高音量”按鈕時(shí)，它會(huì)發(fā)出一系列脈沖，如下所示：

　　當(dāng)電視上的紅外接收器從遙控器接收信號(hào)并從地址代碼驗(yàn)證它應(yīng)該執(zhí)行此命令時(shí)，它會(huì)將光脈沖轉(zhuǎn)換回 001 0010 的電信號(hào)。然后，它將該信號(hào)傳遞給微處理器，微處理器會(huì)增加音量?！皊top”命令告訴微處理器它可以停止增加音量。

　　紅外遙控器工作得很好，已經(jīng)堅(jiān)持了25年，但它們確實(shí)有一些與紅外光的性質(zhì)相關(guān)的限制。首先，紅外遙控器的射程只有大約 30英尺 (10米)，他們需要 視線.這意味著紅外信號(hào)不會(huì)穿過(guò)墻壁或拐角處傳輸 - 您需要一條直線連接到您嘗試控制的設(shè)備。此外，紅外光無(wú)處不在，以至于 干擾 可能是紅外遙控器的問(wèn)題。只有一些日常紅外光源包括 陽(yáng)光, 熒光燈泡 和人體。為了避免其他紅外光源造成的干擾，電視上的紅外接收器僅響應(yīng)特定波長(zhǎng)的紅外光，通常為 980 納米。接收器上有濾光片，可以阻擋其他波長(zhǎng)的光線。盡管如此，陽(yáng)光還是會(huì)混淆接收器，因?yàn)樗?80nm波長(zhǎng)的紅外光。為了解決這個(gè)問(wèn)題，來(lái)自紅外遙控器的光通常被調(diào)制到陽(yáng)光中不存在的頻率，并且接收器僅響應(yīng)調(diào)制到該頻率的980-nm光。該系統(tǒng)不能完美運(yùn)行，但它確實(shí)大大減少了干擾。

　　雖然紅外遙控器是家庭影院應(yīng)用中的主導(dǎo)技術(shù)，但還有其他特定于利基的遙控器適用于無(wú)線電波而不是光波。例如，如果你有一個(gè)車庫(kù)門開(kāi)啟器，你就有一個(gè)射頻遙控器。

　　無(wú)線電遙控器

　　Bose RC-18S 純射頻遙控器

　　照片由 HOWSTUFFWORKS SHOPPER射頻 (RF) 遙控器非常普遍。 車庫(kù)門開(kāi)啟器, 汽車防盜扣 和 無(wú)線電遙控玩具 一直使用 收音機(jī) 遙控器，該技術(shù)也開(kāi)始出現(xiàn)在其他應(yīng)用程序中。它們?cè)诩彝ビ霸涸O(shè)備中仍然非常罕見(jiàn)(RF擴(kuò)展器除外，我們將在下一頁(yè)討論)，但您會(huì)發(fā)現(xiàn)RF遙控器控制某些 衛(wèi)星電視接收器 和高端立體聲系統(tǒng)。您還會(huì)發(fā)現(xiàn)基于藍(lán)牙的遙控器可以控制 筆記本 電腦 和 智能手機(jī).(見(jiàn) 藍(lán)牙的工作原理 了解此無(wú)線電技術(shù)。

　　RF 遙控器不會(huì)發(fā)送光信號(hào)，而是傳輸與您正在按下的按鈕的二進(jìn)制命令相對(duì)應(yīng)的無(wú)線電波。受控設(shè)備上的無(wú)線電接收器接收信號(hào)并對(duì)其進(jìn)行解碼。射頻遙控器的問(wèn)題在于在任何給定時(shí)間在空中飛行的無(wú)線電信號(hào)數(shù)量之多。 手機(jī)，對(duì)講機(jī)， 無(wú)線上網(wǎng) 設(shè)置和無(wú)繩電話都以不同的頻率傳輸無(wú)線電信號(hào)。射頻遙控器通過(guò)以特定無(wú)線電頻率進(jìn)行傳輸并在無(wú)線電信號(hào)中嵌入數(shù)字地址代碼來(lái)解決干擾問(wèn)題。這讓目標(biāo)設(shè)備上的無(wú)線電接收器知道何時(shí)響應(yīng)信號(hào)以及何時(shí)忽略它。要了解有關(guān)射頻遙控器技術(shù)的更多信息，請(qǐng)查看 遠(yuǎn)程進(jìn)入的工作原理.

　　射頻遙控器的最大優(yōu)點(diǎn)是它們 范圍：它們最多可以傳輸 100英尺 從接收器(藍(lán)牙的范圍更短)，無(wú)線電信號(hào)可以穿過(guò)墻壁。這一優(yōu)勢(shì)就是您現(xiàn)在可以找到用于家庭影院組件的紅外/射頻遙控器的原因。這些遙控器使用RF-IR轉(zhuǎn)換器來(lái)擴(kuò)展紅外遙控器的范圍。

　　在下一節(jié)中，我們將討論射頻擴(kuò)展器和其他特殊的遠(yuǎn)程控制功能。

　　遠(yuǎn)程控制功能

　　三星 12 設(shè)備通用學(xué)習(xí)遙控器，帶 LCD 屏幕

　　照片由 HOWSTUFFWORKS SHOPPER今天的家庭影院遙控器不僅僅是打開(kāi)和關(guān)閉組件以及控制音量。以下是您可以在一些高科技遙控器上找到的一些功能。

　　通用功能

　　不同的電子品牌使用不同的命令代碼。一些紅外遙控器預(yù)編程了多個(gè)制造商的命令代碼，因此它們可以操作多個(gè)不同品牌的設(shè)備(有時(shí)多達(dá) 15 個(gè))。如果您的家庭影院設(shè)置包含來(lái)自三個(gè)不同制造商的組件，您可以使用三個(gè)不同的遙控器來(lái)操作系統(tǒng)或使用一個(gè)通用遙控器。要向通用遙控器添加功能，您需要知道要控制的組件的命令代碼。您可以在線查找這些內(nèi)容，也可以在遙控器隨附的手冊(cè)中找到它們。

　　學(xué)習(xí)

　　學(xué)習(xí)遙控器可以接收和存儲(chǔ)另一個(gè)遙控器傳輸?shù)拇a;然后，它可以傳輸這些代碼來(lái)控制理解它們的設(shè)備。例如，假設(shè)您有一個(gè)帶有自己預(yù)編程遙控器的接收器，并且您購(gòu)買了一臺(tái)帶有通用學(xué)習(xí)遙控器的新電視。學(xué)習(xí)遙控器可以拾取接收器遙控器發(fā)出的信號(hào)并記住它們，以便它也可以控制您的接收器。您無(wú)需自己輸入命令代碼 - 學(xué)習(xí)遙控器會(huì)拾取并存儲(chǔ)另一個(gè)遙控器發(fā)出的信號(hào)。所有學(xué)習(xí)遙控器都被視為通用遙控器，因?yàn)樗鼈兛梢钥刂贫鄠€(gè)設(shè)備。

　　宏命令

　　宏是一系列命令，只需按一下按鈕即可按順序執(zhí)行。 這些宏可以是您想要的任何內(nèi)容，例如“活動(dòng)命令”。 您可以設(shè)置一個(gè)宏，讓您按下一個(gè)按鈕來(lái)激活觀看電影或聽(tīng) CD 所需的一切。 (一些遙控器帶有預(yù)先編程的“活動(dòng)命令”，而其他遙控器則允許您從互聯(lián)網(wǎng)下載宏。

　　電腦連接

　　有遙控器連接到您的 個(gè)人電腦 通過(guò) USB端口 因此，您可以安裝編程軟件并下載命令代碼和個(gè)性化圖形圖標(biāo)(適用于帶LCD屏幕的遙控器)。

　　液晶屏

　　遙控器 液晶屏 可以簡(jiǎn)單地顯示數(shù)據(jù)，也可以是接收用戶輸入的觸摸屏。

　　用戶界面

　　大多數(shù)遙控器仍然使用簡(jiǎn)單的按鈕按下方法，但有些遙控器具有更多高科技的輸入命令方式。 您會(huì)找到通過(guò) LCD 操作的遙控器 觸摸屏一個(gè) 操縱桿 (用于方向命令)甚至語(yǔ)音命令。

　　射頻擴(kuò)展器

　　一些紅外遙控器可以同時(shí)發(fā)送紅外和射頻信號(hào)。 射頻信號(hào)不是用來(lái)控制射頻設(shè)備的(事實(shí)上，它們無(wú)法控制它們)。 它們旨在將紅外遙控器的工作范圍從大約 30 英尺擴(kuò)展到大約 100 英尺(給予或接受)，并允許信號(hào)穿透墻壁和玻璃柜外殼。 遙控器為每個(gè)命令自動(dòng)傳輸紅外和射頻信號(hào)。 當(dāng)您在接收端連接RF-IR轉(zhuǎn)換器(有時(shí)包含在IR/RF遙控器中，有時(shí)作為附加組件出售)時(shí)，它會(huì)接收信號(hào)并將其轉(zhuǎn)換回設(shè)備可以理解的紅外脈沖。 現(xiàn)在你有一個(gè)紅外遙控器，可以增加樓上臥室家庭影院立體聲音響的音量。

　　遙控器正在穩(wěn)步增加它們可以管理的設(shè)備和功能的數(shù)量。一些用于家庭影院組件的通用遙控器可以學(xué)習(xí)無(wú)線控制燈光的命令，因此它們不僅可以按一下按鈕開(kāi)始觀看電影，還可以為您調(diào)暗燈光。完整的家庭自動(dòng)化系統(tǒng)允許您使用一個(gè)遙控器，通過(guò)直接連接到您家電線的接收器來(lái)管理照明、警報(bào)系統(tǒng)和娛樂(lè)組件。很有可能用不了多久，您就可以擁有一個(gè)遙控器來(lái)管理生活中的每一個(gè)電子設(shè)備。