遥控器的工作原理

　　朱莉娅·莱顿

　　世界上第一个遥控器是 射频 在第一次世界大战期间指挥德国海军舰艇撞上盟军船只的装置。在第二次世界大战中，遥控器首次引爆了炸弹。大战的结束给科学家留下了辉煌的技术，却无处可应用。六十年后，我们中的一些人花了一个小时寻找遥控器，然后才想起遥控器上有按钮 电视.

　　在本文中，我们将研究大多数家庭影院中使用的红外技术，了解红外和射频遥控器之间的区别，找出“通用”和“学习”遥控器之间的区别，并查看当今遥控器上可以找到的其他一些高科技功能，例如 PC 连接， 射频扩展器和宏命令。

　　红外遥控器：内部

　　家庭影院应用中的主要遥控技术是红外(IR)。红外光也被称为普通的“热”。 红外遥控器工作的基本前提是使用 光 在遥控器和它所引导的设备之间传输信号。红外光在电磁光谱的不可见部分。

　　红外遥控器( 发射机) 发出代表特定二进制代码的红外光脉冲。这些二进制代码对应于命令，例如开/关电源和提高音量。投资者关系 接收器 在电视中，立体声或其他设备将光脉冲解码为设备的二进制数据(1和0) 微处理器 可以理解。然后，微处理器执行相应的命令。

　　为了更好地了解这个过程是如何工作的，让我们来看看一个典型的遥控器 - 作者的数字有线电视盒附带的通用遥控器。发送红外信号所涉及的基本部分包括：

　　按钮

　　集成电路

　　按钮触点

　　发光二极管 (LED)

　　要了解有关遥控电路板上零件的更多信息，请查看 电视遥控器内部.

　　在组件侧，红外接收器位于设备的正面，可以轻松看到来自遥控器的信号。

　　您可能已经注意到，有些遥控器仅在您将它们直接指向受控设备上的接收器时才工作，而其他遥控器则在您将它们指向接收器的一般附近时工作。这与传输的强度有关 发光二极管.具有多个 LED 和/或特别强大的 LED 的遥控器会产生更强、更宽的信号。

　　现在让我们了解这些部件如何协同工作，以允许光脉冲改变电缆盒上的通道。

　　红外遥控器：过程

　　索尼电视遥控器使用空间编码方法，其中光脉冲之间的空间长度表示 1 或 0。按下遥控器上的按钮会启动一系列事件，导致受控设备执行命令。该过程的工作方式如下所示：

　　你把“音量调高” 按钮 在您的遥控器上，使其触摸 联系 在它下面并完成电路板上的“音量增大”电路.集成电路检测到这一点。

　　这 集成电路 将二进制“调高音量”命令发送到遥控器前面的 LED。

　　这 发光二极管 发出一系列对应于二进制“音量增大”命令的光脉冲。

　　远程控制代码的一个例子是索尼 Control-S 协议，该协议用于索尼电视，包括以下 7 位二进制命令(来源： ARRLWeb):

　　按钮 1 = 000 0000

　　按钮 2 = 000 0001

　　按钮 3 = 000 0010

　　按钮 4 = 000 0011

　　通道上行 = 001 0001

　　通道下降 = 001 0001

　　开机 = 001 0101

　　断电 = 010 1111

　　音量上升 = 001 0010

　　音量降低 = 001 0011

　　不过，远程信号包含的不仅仅是“提高音量”的命令。它将多个信息块传送到接收设备，包括：

　　“启动”命令

　　“提高音量”的命令代码

　　设备地址(以便电视知道数据是针对它的)

　　“停止”命令(当您释放“调高音量”按钮时触发)

　　因此，当您按下索尼电视遥控器上的“提高音量”按钮时，它会发出一系列脉冲，如下所示：

　　当电视上的红外接收器从遥控器接收信号并从地址代码验证它应该执行此命令时，它会将光脉冲转换回 001 0010 的电信号。然后，它将该信号传递给微处理器，微处理器会增加音量。“stop”命令告诉微处理器它可以停止增加音量。

　　红外遥控器工作得很好，已经坚持了25年，但它们确实有一些与红外光的性质相关的限制。首先，红外遥控器的射程只有大约 30英尺 (10米)，他们需要 视线.这意味着红外信号不会穿过墙壁或拐角处传输 - 您需要一条直线连接到您尝试控制的设备。此外，红外光无处不在，以至于 干扰 可能是红外遥控器的问题。只有一些日常红外光源包括 阳光, 荧光灯泡 和人体。为了避免其他红外光源造成的干扰，电视上的红外接收器仅响应特定波长的红外光，通常为 980 纳米。接收器上有滤光片，可以阻挡其他波长的光线。尽管如此，阳光还是会混淆接收器，因为它包含980nm波长的红外光。为了解决这个问题，来自红外遥控器的光通常被调制到阳光中不存在的频率，并且接收器仅响应调制到该频率的980-nm光。该系统不能完美运行，但它确实大大减少了干扰。

　　虽然红外遥控器是家庭影院应用中的主导技术，但还有其他特定于利基的遥控器适用于无线电波而不是光波。例如，如果你有一个车库门开启器，你就有一个射频遥控器。

　　无线电遥控器

　　Bose RC-18S 纯射频遥控器

　　照片由 HOWSTUFFWORKS SHOPPER射频 (RF) 遥控器非常普遍。 车库门开启器, 汽车防盗扣 和 无线电遥控玩具 一直使用 收音机 遥控器，该技术也开始出现在其他应用程序中。它们在家庭影院设备中仍然非常罕见(RF扩展器除外，我们将在下一页讨论)，但您会发现RF遥控器控制某些 卫星电视接收器 和高端立体声系统。您还会发现基于蓝牙的遥控器可以控制 笔记本 电脑 和 智能手机.(见 蓝牙的工作原理 了解此无线电技术。

　　RF 遥控器不会发送光信号，而是传输与您正在按下的按钮的二进制命令相对应的无线电波。受控设备上的无线电接收器接收信号并对其进行解码。射频遥控器的问题在于在任何给定时间在空中飞行的无线电信号数量之多。 手机，对讲机， 无线上网 设置和无绳电话都以不同的频率传输无线电信号。射频遥控器通过以特定无线电频率进行传输并在无线电信号中嵌入数字地址代码来解决干扰问题。这让目标设备上的无线电接收器知道何时响应信号以及何时忽略它。要了解有关射频遥控器技术的更多信息，请查看 远程进入的工作原理.

　　射频遥控器的最大优点是它们 范围：它们最多可以传输 100英尺 从接收器(蓝牙的范围更短)，无线电信号可以穿过墙壁。这一优势就是您现在可以找到用于家庭影院组件的红外/射频遥控器的原因。这些遥控器使用RF-IR转换器来扩展红外遥控器的范围。

　　在下一节中，我们将讨论射频扩展器和其他特殊的远程控制功能。

　　远程控制功能

　　三星 12 设备通用学习遥控器，带 LCD 屏幕

　　照片由 HOWSTUFFWORKS SHOPPER今天的家庭影院遥控器不仅仅是打开和关闭组件以及控制音量。以下是您可以在一些高科技遥控器上找到的一些功能。

　　通用功能

　　不同的电子品牌使用不同的命令代码。一些红外遥控器预编程了多个制造商的命令代码，因此它们可以操作多个不同品牌的设备(有时多达 15 个)。如果您的家庭影院设置包含来自三个不同制造商的组件，您可以使用三个不同的遥控器来操作系统或使用一个通用遥控器。要向通用遥控器添加功能，您需要知道要控制的组件的命令代码。您可以在线查找这些内容，也可以在遥控器随附的手册中找到它们。

　　学习

　　学习遥控器可以接收和存储另一个遥控器传输的代码;然后，它可以传输这些代码来控制理解它们的设备。例如，假设您有一个带有自己预编程遥控器的接收器，并且您购买了一台带有通用学习遥控器的新电视。学习遥控器可以拾取接收器遥控器发出的信号并记住它们，以便它也可以控制您的接收器。您无需自己输入命令代码 - 学习遥控器会拾取并存储另一个遥控器发出的信号。所有学习遥控器都被视为通用遥控器，因为它们可以控制多个设备。

　　宏命令

　　宏是一系列命令，只需按一下按钮即可按顺序执行。 这些宏可以是您想要的任何内容，例如“活动命令”。 您可以设置一个宏，让您按下一个按钮来激活观看电影或听 CD 所需的一切。 (一些遥控器带有预先编程的“活动命令”，而其他遥控器则允许您从互联网下载宏。

　　电脑连接

　　有遥控器连接到您的 个人电脑 通过 USB端口 因此，您可以安装编程软件并下载命令代码和个性化图形图标(适用于带LCD屏幕的遥控器)。

　　液晶屏

　　遥控器 液晶屏 可以简单地显示数据，也可以是接收用户输入的触摸屏。

　　用户界面

　　大多数遥控器仍然使用简单的按钮按下方法，但有些遥控器具有更多高科技的输入命令方式。 您会找到通过 LCD 操作的遥控器 触摸屏一个 操纵杆 (用于方向命令)甚至语音命令。

　　射频扩展器

　　一些红外遥控器可以同时发送红外和射频信号。 射频信号不是用来控制射频设备的(事实上，它们无法控制它们)。 它们旨在将红外遥控器的工作范围从大约 30 英尺扩展到大约 100 英尺(给予或接受)，并允许信号穿透墙壁和玻璃柜外壳。 遥控器为每个命令自动传输红外和射频信号。 当您在接收端连接RF-IR转换器(有时包含在IR/RF遥控器中，有时作为附加组件出售)时，它会接收信号并将其转换回设备可以理解的红外脉冲。 现在你有一个红外遥控器，可以增加楼上卧室家庭影院立体声音响的音量。

　　遥控器正在稳步增加它们可以管理的设备和功能的数量。一些用于家庭影院组件的通用遥控器可以学习无线控制灯光的命令，因此它们不仅可以按一下按钮开始观看电影，还可以为您调暗灯光。完整的家庭自动化系统允许您使用一个遥控器，通过直接连接到您家电线的接收器来管理照明、警报系统和娱乐组件。很有可能用不了多久，您就可以拥有一个遥控器来管理生活中的每一个电子设备。