ریموت کنترل

ریموت کنترل به وسیله ای کوچک و قابل حمل می گویند که توسط آن می توان کنترل هرگونه چیزی را از راه دور به دست گرفت. به وسایل اطرافتان نگاهی بیندازید. وسایلی مانند کنترل تلویزیون، سوییچ ماشین، ریموت درب پارکینگ ، کنترل ضبط ماشین، کنترل پنکه های برقی و چیزهای دیگری که در طی روز ده ها بار با آنها سروکار داریم. در دنیای امروز علم و تکنولوژی به قدری پیشرفت کرده است که ریموت کنترل را برای کارهای بسیار پیش پا افتاده ای هم استفاده می کنند. بازکردن پنجره ها، درب کمد ها، روشن کردن چراغ ها از راه دور و … همه و همه از قفل ریموت استفاده می شوند.

نحوه‌ی کارکرد ریموت کنترل چگونه است؟

یکی از اصلی ترین بخشهای هر ریموت، بخش واحد کنترل فرمان است. جایی که تمامی دستورات مورد نظر بر آن وارد شده و آنجا تصمیم گرفته می شود که کدام عملیات باید انجام شود. سیگنالهای فرمانی به وسیله ی گیرنده هایی (Receiver) به داخل حسگر ها و سنسورهای بسیار ریزی که درون واحد کنترل فرمان وجود دارند. انتقال داده می شوند. پس از رمزگشایی (Decoding) سیگنال ها تفکیک می شوند . سپس به مرکز کنترل فرمان ارسال شده و آنجا فرایند مرتبط با عملیات انتخابی انجام می گیرد.

نکته ی مهمی که اینجا مطرح می شود این است که فرکانس فرستنده (ریموت) و گیرنده (رسیور) باید یکسان باشد .تا فرایند دریافت و ارسال سیگنال ها و اطلاعات قابل انجام باشند. در اکثر ریموت کنترل هایی که در زمینه های مختلف استفاده می شوند .فرکانسی که در آن به کار برده می شود معمولاً دارای مقدارهای ۸۶۸ ، ۴۳۳ و ۳۱۵ مگاهرتز می باشد. که این فرکانس ها با توجه به قدرت ریموت و کارایی آن مورد استفاده قرار می گیرد.

بطور کلی اساس کار یک ریموت کنترل به این صورت است .که اطلاعات چهار بیتی به مدار ارسال و ۴ کلید متصل به انکودر (مدار رمزنگار) وصل می شوند. انکودر دارای آی سی هایی است که خروجی آی سی ها به ورودی ماژولی که در رسیور وجود دارد وصل می شود. در نهایت با فشردن دکمه های روی ریموت، اطلاعات مورد نظر به شکل عددی باینری (مجموعه ای از صفر و یک ها) به صورت سیگنال های کنترلی و پالس های دستوری به رسیور انتقال می یابد . رسیور پس از دریافت این سیگنال ها آنها را به دیکودر (رمز گشا) موجود در بُرد مدار الکتریکی می فرستند .متناظر با آن کدهای دستوری در آی سی دیکودر فعال می شوند.

۱.انواع ریموت کنترل بر اساس فرکانس

همانطور که گفته شد ریموت ها را می توان بر اساس شاخص های زیادی دسته بندی کرد. که یکی از آنها فرکانس بود و فهمیدیم ۳ فرکانس ۸۶۸ ، ۴۳۳ و ۳۱۵ مگاهرتز از پرکاربرد ترین‌ها هستند.

۲.انواع ریموت کنترل بر اساس فرآیند معرفی به گیرنده

اما مورد دیگری که می توان ریموت کنترل ها را بر اساس آن دسته بندی کرد .”فرآیند معرفی آن به گیرنده ریموت” است. در این مورد ریموت ها به ۳ دسته تقسیم می شوند: ریموت های Code Fix , Code Learning و Hoping. حال بیایید بررسی کنیم ببینیم هر کدام از این مدل ها چیست و چه ویژگی هایی دارند؟

۲.۱ مدل Code learning:

در این نوع ریموت کنترل، کد شناسایی سیگنال ها میان فرستنده و گیرنده  (ریموت و رسیور) توسط نرم افزار مشخص می شود. به این صورت که با فشردن کلیدی بر روی رسیور آن را در حالت شناسایی قرار داده . همزمان با آن با زدن کلیدی بر روی ریموت، کد شناسایی مرتبط با آن برروی حافظه ی رسیور ذخیره و آنجا نگهداری می شود. در نتیجه ی این کار دستورات ارسالی از سمت ریموت به رسیور قابل دریافت می گردد . می توان آن دستورات را دیکود یا رمزگشایی کرد. تعداد ریموت هایی که می توان آنها را توسط این گیرنده ها شناسایی کرد محدود است . معمولاً بین ۲۰۰ تا ۵۰۰ ریموت می باشد.

در ریموت کنترل های کد لرنینگ به دلیل اینکه ارتباط بین سیگنالهای ریموت و رسیور توسط نرم افزار انجام می گیرد و نیازی به عملیات فیزیکی مانند لحیم کاری و … نیست. استفاده از آنها راحت تر است. البته این مدل معایبی هم دارد برای مثال چون راه ارتباطی میان فرستنده و گیرنده ثابت و توسط نرم افزار است . همچنین کدها و سیگناهای ارسالی محدود هستند. به راحتی می توان به وسیله ی دستگاه های مخصوص شناسایی سیگنال، از این مدل کپی برداری کرد. به همین علت امنیت ریموت کنترل های Code Learning زیاد بالا نیست.

۲.۲ مدل Code Fix:

در این مدل از محصول ریموت کنترل برای شناساندن سیگنال های میان فرستنده (ریموت) و گیرنده (رسیور) به تعدادی سوییچ برروی رسیور و تعدادی جامپر یا جهنده بر روی ریموت ها نیاز است. سوییچ هایی که بر روی رسیور نصب می شوند. باید در وضعیت معلومی از روشن/ خاموش بودن قرار گیرند . همزمان با آن باید جهنده هایی که بر روی برد الکترونیکی ریموت ها نصب شده اند را در وضعیت مشخصی از قطع/وصل بودن قرار داد. وضعیت سوییچ ها و جامپر ها باید مشابه هم باشند. تا دستورات توسط ریموت برای رسیور ارسال شده و رسیور آنها را دریافت و شناسایی کند.

در این روش برخلاف روش Code Learning برقراری وضعیت جامپرها و ارتباط میان فرستنده و گیرنده بصورت نرم افزاری نیست. بلکه توسط لحیم کاری انجام می شود که از معایب این مدل است. در این مدل مانند مدل قبل به علت محدود بودن وضعیت ارتباطی میان ریموت و رسیور به راحتی قابل کپی برداری بوده. حتی می شود گفت امنیت پایین تری نسبت به مدل کد لرنینگ دارد.

ازدیگر ویژگی هایی که ریموت کنترل های مدل Fix Code دارد این است که نمی شود بطور تکی یک ریموت را از رسیور حذف و غیر فعال کرد . در صورت به مشکل خوردن یک ریموت باید وضعیت همه ی جهنده ها و سوییچ های بکار رفته را دچار تغییر کرد .تا بتوان ریموت اشکالی را غیرفعال نمود. امروزه استفاده از این مدل ریموت کنترل به پایین ترین حد ممکن رسیده است .زیرا دارای نقاط ضعف بسیاری می باشد.

۲.۳ مدل Hoping (هاپینگ):

در این مدل هم مانند مدل کد لرنینگ ارتباط میان ریموت و رسیور از طریق نرم افزاری و توسط یک کد ارتباطی صورت می گیرد. با این تفاوت که این کد در مدل Code Learning همواره ثابت بوده اما در مدل هاپینگ هربار کد جدیدی توسط ریموت تولید می شود.

از مزایای این مدل که آن را بسیار برجسته تر از مدلهای قبلی کرده این است که امکان کپی برداری از آن به حداقل ممکن رسیده . یا حتی می توان گفت غیرممکن شده است زیرا بیش از ۱۵ میلیارد حالت برای کددهی جدید که توسط ریموت مورد استفاده قرار می گیرد وجود دارد. از دیگر مزایای آن شناسایی سیگنال های ارتباطی بین فرستنده و گیرنده فقط و فقط از طریق خود رسیور است که امنیت ریموت کنترل های مدل هاپینگ را از تمامی مدلهای دیگر بیشتر کرده است.

۳.ریموت کنترل های مادون قرمز و رادیویی

دو مدل دیگر از ریموت کنترل های موجود در بازار ریموت های “مادون قرمز” و ریموت های “رادیویی” هستند. تفاوت های این دو نوع ریموت را در ادامه باهم بررسی می کنیم.

ریموت کنترل های مادون قرمز سیگنال و پالس های حاصل از قطعه دیود مادون قرمز را به رسیور می فرستند . به نوعی ارتباط میان ریموت و گیرنده را از این طریق برقرار می کنند. این درحالی است که ریموت های رادیویی امکان ارتباط بین سیگنال ها را از طریق امواج رادیویی فراهم می کنند.

ریموت کنترل های مادون قرمز برای ارسال و دریافت سیگنال به مسیری تقریباً مستقیم و راست احتیاج دارند. به همین دلیل برد آنها در حدود چند متر است. در ریموت های رادیویی به علت استفاده از امواج رادیویی با فرکانس بالاتر، برد آنها بسیار بیشتر از ریموت های مادون قرمز است . همچنین نیازی به مسیر مستقیم برای برقراری ارتباط ندارند . وجود مانع هم نمی تواند خللی در کارایی آنها ایجاد کند.

۴. ریموت کنترل مدل ASK

یک مدل دیگر از ریموت کنترل های موجود در بازار مدل ASK هست که در زیر بطور مختصر به بررسی ویژگی های آن پرداخته ایم. (Amplitude Shift Keying) یا همان اِی اِس کا یکی از مدلهایی است که امروزه در بازار به علت مقرون به صرفه بودن و کم مصرفی بودن آن استفاده زیادی می شود. از دیگر خصوصیات این ریموت داشتن تقویت کننده ای است که با تغییر فاصله ی گیرنده و فرستنده می تواند بُرد خود را بسته به فاصله ی مورد نظر افزایش یا کاهش دهد.

این نوع ریموت کنترل از دسته ی فرکانس ۳۱۵ مگاهرتزی هاست البته مدل ۴۳۳ مگاهرتزی آن هم وجود دارد اما بشدت کمیاب است. لازم به ذکر است که کاربرد این گونه از ریموت کنترل ها اغلب در سیستم های امنیتی منازل و اتومبیل و دربازکن ریموت می باشد. بُرد این ریموت ها در حالت معمولی حدوداً تا ۱۰ متر و در بهترین حالت با تقویت کننده تقریباً تا ۱۰۰۰ متر هم می رسد. جالب است بدانید ریموت های ASK مانند کد لرنینگ ها هستند. چون راه ارتباطی میان سیگنال ها برای فرستنده و گیرنده ثابت است، امنیت زیاد بالایی ندارند .این موضوع از معایب آن به شمار می رود.

بررسی یک ریموت کنترل پرکاربرد

حال که با ریموت کنترل، انواع و کارکرد آن آشنا شدیم. می خواهیم نحوه ی عملکرد یک کنترل تلویزیون که خود یک ریموت کنترل پر کاربرد است . همچنین اجزا و قطعاتی که در آن بکار رفته است را برایتان به اختصار شرح دهیم. پیشنهاد می کنیم اگر علاقمند به کشف چگونگی کارکرد یک ریموت هستید .حتماً این قسمت جالب را مطالعه و دنبال کنید.

اجزای مختلف کنترل تلویزیون و نحوه ی ارتباط آنها با یکدیگر

قطعاً برای شما هم اتفاق افتاده است که با آرامش روی مبل منزلتان دراز کشیده اید . یکی از تفریحاتتان عوض کردن کانال های تلویزیون توسط کنترل باشد! طبیعتاً مواقعی هم بوده که ناگهان کنترل تلویزیون از کار افتاده و دیگر نتوانستید کانال ها را عوض کنید. این اتفاق یک ضد حال بزرگ است که حس تماشای تلویزیون را از افراد می گیرد!! در ادامه اجزای مهم کنترل که یکی از پرکاربردترین ریموت کنترل ها است، را بررسی می کنیم.

۱.بورد الکتریکی

همانطور که می دانید کنترل تلویزیون هم مانند بقیه ی ریموت های الکترونیکی از قطعاتی تشکیل شده که مهمترین آنها بورد مدار است. بورد الکتریکی مداری سبز رنگ است که لازمه ی تمامی وسایل الکتریکی است. بورد مداراتی حاوی تنظیمات و برنامه های مورد نظر است که قطعاتی ریز نظیر خازن، ترانزیستور، آی سی، مقاومت و … بر روی آن بسته می شود . با انجام فرایندهای لازم مدارات مورد نظر وصل یا قطع می شوند.

۲.صفحه کلید

یکی دیگر از قطعاتی که در هر ریموت کنترل وجود دارد و به نحوی بار فیزیکی آن را به دوش می کشد صفحه کلید است .در کنترل تلویزیون یک صفحه کلید از جنس پلاستیک بر روی قابی پلاستیکی سوار است. که رابط میان کاربر و مدار است. به این صورت که هر دکمه ای که برروی صفحه کلید وجود دارد. از زیر به مدارات روی بورد متصل هستند .که با فشردن هر یک از آن کلیدها مداری را وصل یا قطع می کنیم تا خواسته ی خود را بر آورده سازیم.

۳.باتری

کمتر کسی است که با وظیفه ی باتری در یک وسیله ی الکتریکی آشنایی نداشته باشد. همانطور که میدانید اگر باتری نباشد .هیچ وسیله‌ی الکتریکی ای قادر به کار کردن نخواهد بود. کنترل تلویزیون هم معمولا ۲ باتری در خود جای می دهد. که البته تعداد و اندازه ی باتری های مورد استفاده بستگی به نوع و کارایی ریموت کنترل مورد نظر دارد.

۴.سنسور یا حسگر

کنترل از راه دور هر وسیله ای نیاز به یک یا چند حسگر قوی دارد. تا بتواند از فواصل دور سیگنال ها را دریافت و به گیرنده ارسال کند. ریموت کنترل‌ها بدون داشتن سنسور قادر به فعالیت از فواصل دور نخواهند بود. به عبارتی وجود حسگر است که امکان برقراری ارتباط بین ما و آن وسیله را از راه دور برقرار می کند. علت آنکه گاهی اوقات با فشردن کلید نمی توانیم سیگنال ها را باهم مرتبط سازیم ممکن است .قوی یا ضعیف بودن حسگرهای بکار برده داخل ریموت باشد.

۵.لامپ LED یا صفحه نمایش کوچک

از دیگر تجهیزاتی که از آنها در ساخت ریموت کنترل ها استفاده می شود. یک لامپ ریز LED یا صفحه نمایشی کوچک است. وجود صفحه نمایش معمولاً در ریموت های دزدگیر ماشین مورد کاربرد است .زیرا برنامه نویسان با طراحی یک نمای کلی از شکل ماشین برروی صفحه نمایش ریموت به مالک آن خودرو در صورت بروز خطر می فهماند. که کدام از قسمت از ماشین در حال حاضر در خطر است.

اما در ریموت کنترل هایی مثل کنترل تلویزیون اغلب از یک چراغ LED کوچک استفاده می شود .که اصطلاحاً به آن “چشم دستگاه” می گوییم. وظیفه ی  لامپ این است .که با فشردن دکمه ی کنترل، IC روی بورد با تشخیص مکان آن کلید، سیگنال را به ترانزیستور فرستاده . ترانزیستور هم سیگنال دریافتی را به لامپ LED می فرستد. نکته ی جالب توجه اینجاست .که این لامپ LED کوچک با یک قطعه دیود انتشار دهنده مادون قرمز در ارتباط است. در این لامپ ها یک لنز مخصوص مادون قرمز بکار رفته .که به همین علت می تواند سیگنال ها را دریافت و ارسال کند.