В общем случае пульт дистанционного управления (ПДУ, RCU) - беспроводное или проводное устройство, предназначенное для управления каким-либо механизмом, объектом или процессом на расстоянии. Все устройства ДУ подразделяются на группы:

• по способу получения электропитания: по кабелю, автономное;
• по используемому каналу для передачи управляющих сигналов: ИК, ультразвук, радио, провод, механический привод;
• по функциональности: с одним набором команд, универсальный для нескольких устройств одного производителя, программируемый (обучаемый);
• по мобильности и другим признакам.

Наиболее распространенный в настоящее время вид пультов ДУ - мобильное автономное беспроводное устройство с управлением объектами по инфракрасному каналу (ИК). Именно такой вид устройств ДУ используем в быту, когда передаем управляющие сигналы на телевизор, кондиционер, музыкальный центр, плеер и другую бытовую технику.

В первых моделях пультов присутствовал минимум управляющих элементов только для выполнения основных функций. Со временем подход изменился: современные изделия имеют полный комплект элементов управления, а сами управляемые устройства содержат их ограниченный набор.

Устройство пульта дистанционного управления

Гаджет представляет собой небольшую продолговатую пластиковую коробочку. На лицевой ее части располагаются кнопки, с помощью которых осуществляется выбор управляющей команды.

На торце устройства расположено отверстия для линзы ИК-излучателя, который непосредственно и отправляет команду на исполнение. С обратной стороны, под крышкой, располагается ниша для установки элементов питания. Как правило, это две батарейки AAA.

Если разобрать пульт, отсоединив верхнюю его часть от нижней, то мы увидим еще два элемента. Первый - печатная плата с контактными площадками и смонтированной электроникой.

Второй - выполненная из мягкого эластичного материала накладка с выпуклыми кнопками управления с проводящими дисками.

Инфракрасный беспроводной пульт дистанционного управления: принцип действия

Устройство пульта и работа дистанционного управления основаны на односторонней или двусторонней передаче информации между пультом и объектом управления с помощью лучей света в инфракрасном диапазоне. Для приема и передачи сигналов применяются ИК-приемники и передатчики.

Схему с двусторонним каналом передачи информации имеют пульты, управляющие кондиционерами: на кондиционер отправляется управляющий сигнал, а обратно возвращаются параметры работы агрегата и данные о температуре.

Все остальные модели в подавляющем большинстве случаев одноканальные.

Передача и прием команд

Возьмем операцию, которая наиболее часто встречается в быту: дистанционное беспроводное управление телевизором. Первое, что делает схема пульта, определяет, какая кнопка была нажата. Принцип определения тот же, что и в компьютерной клавиатуре: сканирование матрицы размещенных кнопок. Но, в отличие от клавиатуры ПК, на ПДУ генератор сканирования находится в режиме ожидания и включается только при нажатии кнопок на пульте. Этим достигается экономное использование элементов питания.

Затем производится кодирование управляющего сигнала (команды) и передача его ИК-светодиодом. Перед передачей основного сигнала производится синхронизация передающего и приемного устройств, также на приемной стороне производится проверка соответствия кода пульта. Сама же передача будет осуществляться в течение всего времени, пока нажата управляющая кнопка.

Следует заметить, что производители электронных устройств ничем не ограничены в создании алгоритмов кодирования управляющих сигналов и используемых частот модуляции. Это приводит к тому, что часто даже однотипные модели одного производителя требуют для управления разные пульты управления.

Схема пульта дистанционного управления

Большинство схем пультов ДУ TV и других бытовых устройств в своей основе имеют основную микросхему , формирующую сигнал управления после нажатия соответствующей клавиши, усилитель сигнала и ИК-светодиод . Разница заключается лишь в наименовании и компоновке радиоэлементов внутри корпуса устройства и на печатной плате.

Микросхема представляет собой специализированный микроконтроллер, в который в процессе производства записывается программный код. Записанная программа затем уже не изменяется в течение эксплуатации. На плате располагается также кварцевый резонатор для синхронизации частоты приемника и передатчика. Усилитель сигнала входит в состав микросхемы или выполнен на отдельном элементе.

Для самостоятельного создания такого устройства, кроме радиолюбительских навыков, вам необходимо также уметь создавать программный код для микроконтроллеров.

Пульт ДУ для ПК

Пульт дистанционного управления для персонального компьютера может оказаться полезным при работе с интерфейсом, как самой операционной системы, так и при управлении функционированием различных программ. Например, управление презентациями в Power Point или воспроизведением медиа-контента в Media Center . Иногда такие пульты уже входят в комплект ПК.

Производители пультов для ПК, в отличие от TV, реализовали 2 решения: ИК и радиопульты. Дело в том, что устойчиво при управлении в инфракрасном диапазоне взаимодействует с устройством при прямой видимости и на расстоянии до 10 м, что достаточно для TV, но может оказаться неудобным для управления ПК, особенно во время презентаций. Радиопульт увеличивает это расстояние до 30 м независимо от препятствий на пути сигнала.

Внешне радиопульт от ИК будет отличаться только наличием небольшой антенны. Но для того, чтобы можно было осуществлять управление, ПК необходим еще один элемент: приемник радио- или ИК- сигнала, установленный в компьютер или ноутбук. Это может быть, как встроенное устройство, так и модуль, подключаемый к порту USB. Второй вариант предпочтительней.

Универсальный и/или программируемый пульт ДУ

Универсальный пульт дистанционного управления может потребоваться в двух случаях:

1. Не найдена замена для утерянного или вышедшего из строя старого пульта управления TV или другой бытовой техники.
2. Множество различной бытовой техники в одном помещении делает управление ею с разных пультов чрезвычайно неудобным, так как понятие «правильного дизайна» и «оптимальной эргономичности» у всех производителей свое.

Различают два вида таких устройств: пульты, запоминающие команды (обучающиеся), и программируемые универсальные ПДУ. В первом случае, для ввода нужных кодов используется штатный ПДУ TV или другого устройства. Во втором, список доступных кодов и моделей техники, которыми можно управлять, находится в инструкции к прибору управления. Разница в том, что, несмотря на тысячи моделей устройств, поддерживаемых универсальными пультами, нужного устройства в этом перечне может не оказаться.

«Обучение» запоминающих пультов производится в соответствии с руководством пользователя и с использованием оригинального ПДУ. Если приобретенный пульт имеет на своей передней панели меньшее количество клавиш, чем у «родного», то в первую очередь следует программировать только те, которые необходимы.

После приобретения универсального многофункционального пульта не стоит выбрасывать старые штатные. Во-первых, они могут потребоваться, если новый внезапно выйдет из строя. Во-вторых, на универсальном может не оказаться некоторых нужных элементов. И в-третьих, они могут потребоваться для перепрограммирования в случае сбоя или смены элементов питания.

Смартфон в качестве ПДУ

Еще один вариант ПДУ практически для любого устройства - использование в качестве управляющего устройства смартфона. При этом в нем может быть, а может и не быть реализована передача сигналов в ИК диапазоне (технология IrDA ). В последнем случае управление осуществляется через Bluetooth или Wi-Fi. Единственное ограничение состоит в том, что управляемое устройство должно также поддерживать эти протоколы обмена информацией, что реализовано не на всей технике.

Более интересен в качестве ПДУ вариант смартфона с ИК-портом. Рассмотрим это на примере модели Xiaomi Redmi 3 и довольно старого телевизора Daevoo . Нам потребуется установить из Google Play специальное приложение. Оно может быть любым, главное, чтобы в перечне поддерживаемого оборудования присутствовала нужна модель объекта управления. Для этого телефона с оболочкой от MIUI оно называется Mi Remote (русский язык присутствует).

После установки выбирается нужный производитель, и производится полноценное управление TV в полном объеме.

Заключение

Таким образом, мы выяснили, что выход из строя пульта от любой техники - не фатально. Его можно даже не ремонтировать, а просто заменить аналогичным или приобрести универсальный. На крайний случай, временно, можно использовать смартфон.

Помните, как в мультфильме «трое из Простоквашино», мама дяди Федора сказала: «Я так устаю на работе, что даже телевизор смотреть не могу!» Видимо, эта фраза и является ответом на вопрос, почему вся современная бытовая аппаратура имеет инфракрасные пульты дистанционного управления (ПДУ) . Но, если разобраться, то все началось намного раньше.

ПДУ с проводами

Первыми работами по дистанционному управлению занимались немцы в конце 30-х годов двадцатого столетия, еще до начала Второй мировой войны. Объектом автоматизации был ламповый приемник. Пульт управления представлял собой отдельную металлическую панель с кнопками. Нажатие кнопки приводило к срабатыванию исполнительного механизма, - реле, электромагнита или двигателя. Соединение между таким ПДУ и приемником было выполнено многожильным кабелем, что все равно привязывало слушателя к определенному месту.

Подобные пульты были у советских ламповых телевизоров первого класса. Это была маленькая пластмассовая коробочка с регулятором громкости, соединенная с телевизором проводом. Кроме громкости такой пульт ничем управлять не мог. Но определенные удобства такой пульт, несомненно, создавал. Ведь тогда не было надоедливой рекламы и фильм приходилось смотреть от начала до конца.

Ультразвуковые ПДУ

Первый беспроводной пульт дистанционного управления обязан своим появлением на свет американцу Хассо Платтнеру. В 1972 году после ухода из IBM он организовал свою фирму и в целях налаживания деловых контактов и связей часто и много ездил по всему миру. На одной из встреч с руководством компании JVC произошел конфузный случай.

При обсуждении какой-то проблемы Платтнер встал и двинулся к телевизору, чтобы пальцем показать какую-то деталь на экране. Но, до экрана не дошел, споткнувшись о кабель дистанционного управления. Пролил коктейль на костюм и в сердцах сказал: «Разве нельзя было сделать переключение каналов по радиоволне?», чем вогнал японских компаньонов в краску. А уже ровно через год появился первый пульт на ультразвуковых лучах.

Принцип его действия заключался в подаче своей частоты при нажатии на каждую кнопку. Ультразвук улавливался микрофоном и усиливался усилителем, в которым использовалось несколько параллельных каналов с резонансными контурами. На выходах этих каналов появлялись управляющие напряжения. При таком способе кодирования каналов получалось не очень много.

Дальнейшее развитие электроники, в частности появление микросхем фирмы INTEL, позволило отказаться от подобного многочастотного кодирования. На одной ультразвуковой частоте за счет различных способов модуляции стало возможным передавать намного больше команд, чем при много частотном кодировании. Одним из первых аппаратов оснащенных ультразвуковым ПДУ был телевизор фирмы RCA. Кодирование команд осуществлялось при помощи широтно-импульсной модуляции (ШИМ).

Эти пульты имели целый ряд недостатков. В первую очередь большие габариты и мощность потребления. Это было связано с тем, что ультразвуковое излучение охотно поглощается предметами обихода, - одеждой, мягкой мебелью, коврами. Поэтому мощность излучения требовалось увеличивать, что сокращало срок службы батарей.

Рис. 1. Первые пульты дистанционного управления

Специализированные микросхемы для ПДУ

Дело пошло лучше после того, как фирма INTEL разработала свой первый микропроцессор 8080. Эту новую разработку взяли за основу фирмы GRUNDIG и MAGNAVOX, которые сделали первый специализированный микропроцессор. В этом случае процессором генерируется нужный код цифровой команды под воздействием нажатой кнопки. Таким образом специализированная микросхема для ПДУ есть не что иное, как с уже прошитой программой. Такие ПДУ назывались TELEPILOT.

ПДУ на ИК-лучах

Первый цветной телевизор с микропроцессорным управлением и пультом дистанционного управления (ПДУ) на ИК лучах был выпущен совместно фирмами GRUNDIG и MAGNAVOX уже в 1974 году. Уже в этой модели в углу экрана показывался номер переключающегося канала (система OSD). Эта система команд получила название ITT. Это был первенец фирмы GRUNDIG.

В дальнейшем исследованиями в области ПДУ занялась фирма PHILIPS, которая разработала систему команд RC-5. Новая система позволяла кодировать 2048 команд, что в 4 раза превысило количество команд в системе ITT. Несущая частота была выбрана 36КГц, что не мешало передачам европейских радиовещательных станций и работе пультов с ультразвуковыми передатчиками с частотой 30 и 40КГц, а также обеспечивала достаточную дальность приема.

Но электронная техника не стояла на месте, а как говорил один киногерой, - шла вперед семимильными шагами. Совершенствовались телевизоры, появились видеомагнитофоны и музыкальные центры, спутниковые тюнеры, проигрыватели CD и DVD и многое другое.

Для управления новой техникой потребовались и новые ПДУ, а соответственно пришлось разрабатывать новые микросхемы. Такие микросхемы разработали фирмы SIEMENS и THOMSON. Несущая частота новых ПДУ была тоже 36КГц, но использовался другой метод модуляции сигнала, - двухфазная модуляция. При такой модуляции несущая частота была более стабильна, что обеспечило повышение дальности, увеличение помехозащищенности и надежности работы.

Дальнейший вклад в дело развития систем ПДУ снова внесла фирма PHILIPS. В начале 90 годов прошлого века она объединила все лучшее, что было в системах RC-5 и SIEMENS. Получившийся продукт получил название «Объединенная система команд». Суть ее в следующем. ПДУ такой системы имеют функции «MENU 1» и «MENU 2». В каждой из этих функций одна и та же кнопка выполняет разные команды, и получается, что меньшим количеством кнопок можно выполнить большее число команд.

Впоследствии пульты управления проникли во многие другие области бытовой техники. ИК излучением в настоящее время управляются кондиционеры, вентиляторы, настенные тепловентиляторы, . Даже некоторые модели автомагнитол и цифровых фотоаппаратов имеют ПДУ.

При всем многообразии пультов и управляемых ими устройств, все они работают практически одинаково: инфракрасный светодиод ПДУ при нажатии кнопок излучает пачки инфракрасных импульсов (вспышек), которые принимаются фотоприемником («глазом») телевизора или другого устройства. Современный интегральный фотоприемник представляет собой устройство достаточно сложное, хотя по внешнему его виду этого не скажешь. Внешний вид фотоприемника показан на рисунке 2.

Рисунок 2. Фотоприемник

Приемник настроен на прием импульсов с несущей частотой 36КГц, что соответствует протоколу RC-5. Если вблизи фотоприемника просто включить, например, от батарейки, ИК светодиод, то его немигающее свечение на «глаз» никакого воздействия не окажет, даже если этот светодиод поднести вплотную к фотоприемнику. Также не оказывает воздействия дневной и искусственный свет. Такая избирательность обусловлена тем, что в цепи усиления сигнала фотоприемника имеется полосовой фильтр. Структурная схема фотоприемника показана на рисунке 3.

Рисунок 3. Структурная схема фотоприемника

Здесь не будет объясняться подробно протокол RC-5, поскольку на дальнейший рассказ, да собственно и на ремонт ПДУ, это незнание никак не повлияет. Желающие познакомиться с протоколом RC-5 более подробно могут найти его описание в интернете. Это уже тема для отдельной статьи.

Устройство ПДУ

При всем многообразии современных ПДУ все модели устроены практически одинаково. Основное различие чаще всего во внешнем виде, в дизайне устройства. Как было сказано в первой части статьи, основой современного ПДУ является специализированный микроконтроллер. Программа в МК записывается в процессе изготовления на заводе и в дальнейшем изменена быть не может. При включении в схему для такого МК требуется минимальное количество навесных деталей. Схема современного ПДУ показана на рисунке 4.

Рисунок 4. Схема современного пульта дистанционного управления

Основой всего устройства является микросхема U1типа SAA3010P. Хотя буквы могут быть и другими, что говорит о другой фирме производителе микросхемы. Но цифры все равно остаются 3010.

Как было сказано выше, навесных деталей практически нет. Прежде всего, это , хотя это не совсем точно. Его назначение - синхронизация внутреннего генератора микросхемы, что обеспечивает требуемые временные характеристики выходного сигнала.

В нижнем правом углу схемы показана матрица клавиш (KEY MATRIX). Ее строки подсоединены к выводам DR0…DR7, а столбцы, соответственно, к выводам X0…X7. При нажатии на любую кнопку замыкается одна пара столбец - строка, и на выходе микросхемы возникает импульсная последовательность соответствующая нажатой кнопке. Каждая кнопка выдает свою последовательность и никакую другую! Всего возможно подключить 8*8=64 кнопки, хотя практически может быть и меньше.

Выходной сигнал в виде импульсов напряжения поступает на затвор полевого транзистора VT1, который в свою очередь управляет работой ИК светодиода VD1. Алгоритм управления в данном случае очень простой: открылся транзистор - засветился светодиод, транзистор закрыт, - светодиод погас. В таком случае говорят, что транзистор работает в ключевом режиме. В результате таких вспышек формируются пакеты импульсов, соответствующие протоколу управления RC-5.

Питание схемы производится от двух гальванических элементов типа AA, энергии которых хватает не менее чем на год. Параллельно батарейкам стоит электролитический конденсатор C1, который шунтируя внутренне сопротивление батареек, продлевает срок их службы и обеспечивает нормальную работу ПДУ при несколько «подсевших» батарейках. Светодиод в импульсном режиме может потреблять ток до 1А.

После рассмотрения схемы ПДУ, кажется, можно сказать, что ломаться при таком простом устройстве абсолютно нечему, но это не так. Именно ПДУ чаще всего доставляет неприятности владельцу телевизора. О том, как отремонтировать ПДУ, какие его основные «болезни», а также, чем и как их вылечить будет рассказано во второй части статьи.

На рис. 2.1 показана схема пульта дистанционного управления TNQE007 современного цифрового телевизора фирмы PANASONIC. Подобные схемы можно найти в пультах телевизоров, видеомагнитофонов и т. д. Основными элементами пульта ДУ являются клавиатурная матрица, микросхема контроллера клавиатуры, выходной транзисторный каскад, излучающий инфракрасный диод (или несколько диодов) и батарея автономного питания.

Для передачи команд используется модулированный сигнал инфракрасного излучения. Цифровой код, характеризующий выбранную нажатием соответствующей клавиши функцию, посылается пультом в виде серии «вспышек». Каждая «вспышка» содержит последовательность коротких импульсов. Цифровой код о выбранной команде формируется длительностью промежутка между «вспышками». В данном случае длительность промежутка измеряется между передними фронтами двух соседних «вспышек». Логическому «0» соответствует промежуток 2 мс, а логической «I» - 4 мс.

Функция 1C 1001 заключается в том, чтобы вырабатывать сигнал сканирования клавиатуры, расшифровывать информацию о нажатых кнопках и выдавать с 20 вывода цифровой код, соответствующий выбранной функции. Работа 1C 1001 определяется кварцевым тактовым генератором XI 001.

Выходной сигнал D 1001+D1002+D 1003 представляет собой последовательность пачек импульсов ИК-излучения, промежутки между которыми определяются передаваемым кодом. Следует отметить, что обычно у схем пультов ДУ опорная частота передатчика составляет около 250 кГц, а мало распространенная - около 450 кГц. Частоту изменяют, чтобы работа пульта ДУ не создавала помехи работе других узлов телевизора.

2.2. Поиск неисправностей в пультах ДУ

Перед тем как приступать к устранению неисправности в системе ДУ, необходимо определить, что все дело в пульте ДУ. Проще всего дело обстоит с пультами ДУ, в которых есть индикаторный светодиод, по работе которого можно судить об исправности пульта ДУ. К сожалению далеко, не во всех пультах есть такой индикатор. Быстро и надежно можно предварительно проверить работу пульта ДУ с помощью видеокамеры, в видоискатель которой можно наблюдать наличие вспышек инфракрасного излучения. Желательно также проверить, не залипла ли в нажатом положении кнопка управления на панели управления телевизора - в этом случае дистанционное управление блокируется. О неисправности пульта ДУ, как правило, свидетельствует также невозможность выполнения какой-либо одной или нескольких функций и уменьшение расстояния, с которого можно управлять телевизором.

Если Вы точно выяснили, что неисправен пульт ДУ, а не приемная часть системы, то для начала следует поставить заведомо исправную батарейку. Если работа дистанционного управления не восстановилась, не следует долго держать новую батарейку подключенной к схеме пульта, так как из-за возможного короткого замыкания в схеме она может быстро выйти из строя.

Рис. 2.1. Схема пульта ДУ телевизора PANASONIC TX-32WG25C

Поиск неисправности в схеме пульта ДУ (рис. 2.1) можно выполнять в следующей последовательности.

Измерение 1

Подключите к схеме пульта заведомо исправную батарейку и проверьте уровень напряжения питания на 22 выводе 1C 1001. Отсутствие или сильное падение уровня питающего напряжения на этом выводе свидетельствуют о вероятном выходе из строя микросхемы контроллера 1C 1001 или сглаживающего электролитического конденсатора С 1001. Вполне вероятен плохой контакт в батарейном отсеке. Если напряжение питания соответствует номинальному, то

Измерение 2

Проконтролируйте уровень напряжения питания на том же 22 выводе контроллера 1C 1001, нажимая при этом какую-нибудь клавишу панели пульта (либо закорачивая соответствующие контакты на печатной плате). При отсутствии даже малого изменения напряжения можно говорить о неработоспособности схемы (вероятнее всего обрыв в излучающем диоде). В данной конкретной схеме пульта обрыв одного из диодов будет малозаметен, нежели в пультах, где используется два, а тем более один излучающий диод. Такой эффект возникает также при плохом контакте в клавиатуре, поэтому, если напряжение питания не меняет величины при замыкании контактов одной клавиши, следует провести проверку, замыкая контакты других клавиш.

Если при нажатии клавиши напряжение питания сильно падает, то вероятнее всего требует замены микросхема контроллера IC1001.

Если при нажатии клавиши напряжение питания падает незначительно, то можно выполнить

Измерение 3

Замыкая контакты любой клавиши, следует проверить наличие выходного сигнала контроллера в контрольной точке ТР4. Определить какой при этом передается цифровой код невозможно, да и не имеет смысла, однако само наличие импульсов обычно свидетельствует об исправности 1C 1001. В случае же отсутствия сигнала в КТ ТР4 следует провести

Измерение 4

С помощью осциллографа следует проверить работу кварцевого генератора микросхемы контроллера. Отсутствие колебаний в КТ ТР2 и КТ ТРЗ является признаком неработоспособности контроллера или кварцевого резонатора XI 001. Разумнее, конечно, сначала заменить резонатор и только после отрицательного результата такой замены - 1C 1001. В данной схеме полезно будет проверить и исправность С1003. Убедившись, таким образом, в исправности контроллера IC1001, можно выполнить

Измерение 5

Необходимо с помощью осциллографа убедиться в наличии сигнала на базе и коллекторе выходного транзистора Q1001. По результатам этих измерений можно сделать вывод о его исправности.

Если вышеперечисленные проверки не принесли положительного результата, то, что маловероятно, микросхема контроллера клавиатуры выдает неправильные цифровые коды или, что более вероятно, имеется обрыв в дорожке печатной платы от коллектора выходного транзистора до излучающего диода.

Рис. 2.2. Схема приемной части ДУ 14-дюймового телевизора SONY со схемой OSD

2.3. Поиск неисправностей в приемниках ДУ

Современные преобразователи инфракрасного излучения в электрические сигналы, используемые в телевизорах и других аппаратах с дистанционным управлением, представляют собой ЧИП, в корпусе которого расположены детектор ИК-излучения и усилитель- формирователь, имеющий, как правило, три вывода: «питание», «выход» и «общий». В качестве примера на рис. 2.2 показан приемник ДУ телевизора SONY. Как видно из рисунка сигнал с приемника ДУ непосредственно поступает на обработку в управляющий процессор 1C 103.

Проверка приемника ДУ (иногда его называют головным усилителем) не вызывает затруднений. Следует лишь убедиться в наличии напряжения питания и выходного сигнала. Напомним, что этот сигнал представляет собой поток последовательных данных, и с помощью осциллографа невозможно установить достоверность передаваемого цифрового кода. Однако, если сигнал есть, то можно предположить, что передаваемый код правильный и сбои в работе системы ДУ связаны с неправильной работой схемы управления и контроля. При отсутствии выходного сигнала перед заменой ЧИПа обязательно надо проверить работу приемника ДУ, отсоединив его выход от схемы телевизора. Существует, хоть и редко вероятность того, что «закорочен» соответствующий вход управляющего микропроцессора.

Хотим также отметить, что косвенным признаком отказа приемника ДУ, при заведомо исправном пульте ДУ, является безупречное управление соответствующими функциями с передней панели управления телевизора.

2.4. Вывод служебной информации на экран телевизора

В этом разделе мы рассмотрим схемы, обеспечивающие вывод различной служебной информации на экран телевизора, т. и. схемы OSD (On Screen Display). Данные схемы обеспечивают функции, позволяющие осуществлять с помощью различной информации, выводимой на экран телевизора, всевозможные настройки в телевизоре. Следует заметить, что если раньше в обычных массовых телевизорах с помощью сигналов OSD на экран телевизора вызывались, как правило, лишь меню настройки каналов и данные оперативных регулировок, таких как громкости, яркости, контрастности, насыщенности, таймера выключения (SLEEP), блокировки аудиоканала (MUTE) и т. д., то в современных телевизорах с помощью различных экранных меню можно проводить не только оперативные настройки, но и выполнить автоматическое тестирование узлов и схем телевизора, вызвать различные служебные режимы и работать в них (например, в режиме заводской регулировки можно выполнить первичную настройку телевизора), вывести на экран текущий календарь, время и т. д.

2.4.1. Основные принципы работы OSD

Как уже было сказано, все современные телевизоры имеют те или иные схемы OSD. Во многих моделях телевизоров различных фирм сигналы OSD вырабатываются знакогенератором, расположенном непосредственно в центральном управляющем микропроцессоре, по командам с пульта ДУ или передней панели телевизора. Синхронизация этих сигналов осуществляется строчными и кадровыми синхроимпульсами, подаваемыми на центральный микропроцессор.

В схемах OSD также часто используется отдельная микросхема знакогенератора, с помощью которой вырабатывается такая последовательность видеоимпульсов, которая после смешивания с основным видеосигналом приводит к высвечиванию на экране того или иного символа - числового, буквенного или графического. Эта микросхема получает синхросигнал из того же источника, что и генераторы разверток, поэтому символы появляются на экране неподвижными и в строго определенном месте.

У некоторых OSD схем есть возможность управления положением (позиционирования) символов на экране. Микропроцессор определяет, какие символы должны быть выведены, а сам он, в свою очередь, получает команды от кнопок управления или от пульта ДУ. Некоторые из этих команд в виде подпрограмм «зашиты» в ПЗУ микропроцессора.

2.4.2. Типичные OSD схемы

На рис. 2.3. приведена схема OSD 21-дюймового телевизора SONY с использованием отдельной микросхемы знакогенератора 1C 102. Обратим внимание, что схема OSD, показанная на этом рисунке, практически не отличается от приведенной на рис. 2.2, где знакогенератором служит IC104.

Рис. 2.3. Схема OSD 21-дюймового телевизора SONY

Несмотря на то что функции OSD выполняет 1C 102, управляется она центральным микропроцессором 1C 101 по линиям CLOCK (7 вывод), DATA (5 вывод) и CS (14 вывод). Синхронизация сигнала OSD осуществляется в 1C 102 с использованием кадровых и строчных синхроимпульсов, привязанных к началу кадровых и строчных гасящих интервалов и сформированных из импульсов обратного хода кадровой и строчной разверток телевизора.

Тактовые сигналы для 1C 102 формируются внутри, а частота их определяется номиналами емкостей и индуктивностей, присоединенных к 1 и 13 выводам 1C 102. Заметьте, что L102 поддается настройке, чтобы можно было менять частоту синхросигнала на 13 выводе 1C 102. Таким образом можно устанавливать положение выводимых символов OSD на экране кинескопа. Биты данных для IC102 поступают из процессора IC101. Они последовательно передаются на 15 вывод IC102 и синхронизируются сигналом на 16 выводе. Прием данных дисплейным процессором IC102 производится только при наличии низкого логического уровня на 14 выводе CS.

Сигнал, вырабатываемый в IC102 в соответствии с данными, поступившими из IC101, подается на «зеленый» катод кинескопа с 6 вывода ИС104, через буфер Q104 на видеопроцессор. В результате, все OSD символы, цифры и т. д. получаются на экране ярко- зеленого цвета. (Заметим, что существует большое число схем OSD, где для отображения служебной информации используются сигналы и остальных основных цветов - красного (R) и синего (В)).

При переходе с канала на канал центральный микропроцессор 1C 101 вырабатывает на своем 24 выводе положительный бланкирующий импульс. Бланкирующий импульс приглушает звук, блокирует выходной сигнал с видеопроцессора. Бланкирующий импульс подается также на 17 вывод 1C 102, убирая OSD сигналы с «зеленого» катода кинескопа.

Внутренняя тактовая частота 1C 102 синхронизуется кадровыми и строчными импульсами, поступающими на 18 и 20 выводы 1C 102.