遙控器的工作原理

　　朱莉婭·萊頓

　　世界上第一個遙控器是 射頻 在第一次世界大戰期間指揮德國海軍艦艇撞上盟軍船只的裝置。在第二次世界大戰中，遙控器首次引爆了炸彈。大戰的結束給科學家留下了輝煌的技術，卻無處可應用。六十年后，我們中的一些人花了一個小時尋找遙控器，然后才想起遙控器上有按鈕 電視.

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

　　紅外遙控器：內部

　　家庭影院應用中的主要遙控技術是紅外(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的設備之間傳輸信號。紅外光在電磁光譜的不可見部分。

　　紅外遙控器( 發射機) 發出代表特定二進制代碼的紅外光脈沖。這些二進制代碼對應于命令，例如開/關電源和提高音量。投資者關系 接收器 在電視中，立體聲或其他設備將光脈沖解碼為設備的二進制數據(1和0) 微處理器 可以理解。然后，微處理器執行相應的命令。

　　為了更好地了解這個過程是如何工作的，讓我們來看看一個典型的遙控器 - 作者的數字有線電視盒附帶的通用遙控器。發送紅外信號所涉及的基本部分包括：

　　按鈕

　　集成電路

　　按鈕觸點

　　發光二極管 (LED)

　　要了解有關遙控電路板上零件的更多信息，請查看 電視遙控器內部.

　　在組件側，紅外接收器位于設備的正面，可以輕松看到來自遙控器的信號。

　　您可能已經注意到，有些遙控器僅在您將它們直接指向受控設備上的接收器時才工作，而其他遙控器則在您將它們指向接收器的一般附近時工作。這與傳輸的強度有關 發光二極管.具有多個 LED 和/或特別強大的 LED 的遙控器會產生更強、更寬的信號。

　　現在讓我們了解這些部件如何協同工作，以允許光脈沖改變電纜盒上的通道。

　　紅外遙控器：過程

　　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度表示 1 或 0。按下遙控器上的按鈕會啟動一系列事件，導致受控設備執行命令。該過程的工作方式如下所示：

　　你把“音量調高” 按鈕 在您的遙控器上，使其觸摸 聯系 在它下面并完成電路板上的“音量增大”電路.集成電路檢測到這一點。

　　這 集成電路 將二進制“調高音量”命令發送到遙控器前面的 LED。

　　這 發光二極管 發出一系列對應于二進制“音量增大”命令的光脈沖。

　　遠程控制代碼的一個例子是索尼 Control-S 協議，該協議用于索尼電視，包括以下 7 位二進制命令(來源： 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

　　開機 = 001 0101

　　斷電 = 010 1111

　　音量上升 = 001 0010

　　音量降低 = 001 0011

　　不過，遠程信號包含的不僅僅是“提高音量”的命令。它將多個信息塊傳送到接收設備，包括：

　　“啟動”命令

　　“提高音量”的命令代碼

　　設備地址(以便電視知道數據是針對它的)

　　“停止”命令(當您釋放“調高音量”按鈕時觸發)

　　因此，當您按下索尼電視遙控器上的“提高音量”按鈕時，它會發出一系列脈沖，如下所示：

　　當電視上的紅外接收器從遙控器接收信號并從地址代碼驗證它應該執行此命令時，它會將光脈沖轉換回 001 0010 的電信號。然后，它將該信號傳遞給微處理器，微處理器會增加音量。“stop”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，已經堅持了25年，但它們確實有一些與紅外光的性質相關的限制。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.這意味著紅外信號不會穿過墻壁或拐角處傳輸 - 您需要一條直線連接到您嘗試控制的設備。此外，紅外光無處不在，以至于 干擾 可能是紅外遙控器的問題。只有一些日常紅外光源包括 陽光, 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特定波長的紅外光，通常為 980 納米。接收器上有濾光片，可以阻擋其他波長的光線。盡管如此，陽光還是會混淆接收器，因為它包含980nm波長的紅外光。為了解決這個問題，來自紅外遙控器的光通常被調制到陽光中不存在的頻率，并且接收器僅響應調制到該頻率的980-nm光。該系統不能完美運行，但它確實大大減少了干擾。

　　雖然紅外遙控器是家庭影院應用中的主導技術，但還有其他特定于利基的遙控器適用于無線電波而不是光波。例如，如果你有一個車庫門開啟器，你就有一個射頻遙控器。

　　無線電遙控器

　　Bose RC-18S 純射頻遙控器

　　照片由 HOWSTUFFWORKS SHOPPER射頻 (RF) 遙控器非常普遍。 車庫門開啟器, 汽車防盜扣 和 無線電遙控玩具 一直使用 收音機 遙控器，該技術也開始出現在其他應用程序中。它們在家庭影院設備中仍然非常罕見(RF擴展器除外，我們將在下一頁討論)，但您會發現RF遙控器控制某些 衛星電視接收器 和高端立體聲系統。您還會發現基于藍牙的遙控器可以控制 筆記本 電腦 和 智能手機.(見 藍牙的工作原理 了解此無線電技術。

　　RF 遙控器不會發送光信號，而是傳輸與您正在按下的按鈕的二進制命令相對應的無線電波。受控設備上的無線電接收器接收信號并對其進行解碼。射頻遙控器的問題在于在任何給定時間在空中飛行的無線電信號數量之多。 手機，對講機， 無線上網 設置和無繩電話都以不同的頻率傳輸無線電信號。射頻遙控器通過以特定無線電頻率進行傳輸并在無線電信號中嵌入數字地址代碼來解決干擾問題。這讓目標設備上的無線電接收器知道何時響應信號以及何時忽略它。要了解有關射頻遙控器技術的更多信息，請查看 遠程進入的工作原理.

　　射頻遙控器的最大優點是它們 范圍：它們最多可以傳輸 100英尺 從接收器(藍牙的范圍更短)，無線電信號可以穿過墻壁。這一優勢就是您現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轉換器來擴展紅外遙控器的范圍。

　　在下一節中，我們將討論射頻擴展器和其他特殊的遠程控制功能。

　　遠程控制功能

　　三星 12 設備通用學習遙控器，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和關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。一些紅外遙控器預編程了多個制造商的命令代碼，因此它們可以操作多個不同品牌的設備(有時多達 15 個)。如果您的家庭影院設置包含來自三個不同制造商的組件，您可以使用三個不同的遙控器來操作系統或使用一個通用遙控器。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容，也可以在遙控器隨附的手冊中找到它們。

　　學習

　　學習遙控器可以接收和存儲另一個遙控器傳輸的代碼;然后，它可以傳輸這些代碼來控制理解它們的設備。例如，假設您有一個帶有自己預編程遙控器的接收器，并且您購買了一臺帶有通用學習遙控器的新電視。學習遙控器可以拾取接收器遙控器發出的信號并記住它們，以便它也可以控制您的接收器。您無需自己輸入命令代碼 - 學習遙控器會拾取并存儲另一個遙控器發出的信號。所有學習遙控器都被視為通用遙控器，因為它們可以控制多個設備。

　　宏命令

　　宏是一系列命令，只需按一下按鈕即可按順序執行。 這些宏可以是您想要的任何內容，例如“活動命令”。 您可以設置一個宏，讓您按下一個按鈕來激活觀看電影或聽 CD 所需的一切。 (一些遙控器帶有預先編程的“活動命令”，而其他遙控器則允許您從互聯網下載宏。

　　電腦連接

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

　　液晶屏

　　遙控器 液晶屏 可以簡單地顯示數據，也可以是接收用戶輸入的觸摸屏。

　　用戶界面

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

　　射頻擴展器

　　一些紅外遙控器可以同時發送紅外和射頻信號。 射頻信號不是用來控制射頻設備的(事實上，它們無法控制它們)。 它們旨在將紅外遙控器的工作范圍從大約 30 英尺擴展到大約 100 英尺(給予或接受)，并允許信號穿透墻壁和玻璃柜外殼。 遙控器為每個命令自動傳輸紅外和射頻信號。 當您在接收端連接RF-IR轉換器(有時包含在IR/RF遙控器中，有時作為附加組件出售)時，它會接收信號并將其轉換回設備可以理解的紅外脈沖。 現在你有一個紅外遙控器，可以增加樓上臥室家庭影院立體聲音響的音量。

　　遙控器正在穩步增加它們可以管理的設備和功能的數量。一些用于家庭影院組件的通用遙控器可以學習無線控制燈光的命令，因此它們不僅可以按一下按鈕開始觀看電影，還可以為您調暗燈光。完整的家庭自動化系統允許您使用一個遙控器，通過直接連接到您家電線的接收器來管理照明、警報系統和娛樂組件。很有可能用不了多久，您就可以擁有一個遙控器來管理生活中的每一個電子設備。