La historia del desarrollo del control remoto inalámbrico
Como sugiere el nombre, un "control remoto inalámbrico" es un dispositivo que se utiliza para controlar máquinas de forma remota. Los controles remotos modernos constan principalmente de placas de circuitos integrados y botones que se utilizan para generar diferentes mensajes.
Hoy en día, los mandos a distancia inalámbricos se utilizan cada vez más en nuestra vida diaria, aportando una gran comodidad a las personas. Con el desarrollo de la tecnología, los controles remotos inalámbricos también se han expandido a muchos tipos. En resumen, hay dos tipos comunes, uno es el método de control remoto por infrarrojos que se usa comúnmente para electrodomésticos y el otro es el método de control remoto por radiofrecuencia que se usa comúnmente para dispositivos de alarma antirrobo, controles remotos de puertas y ventanas, controles remotos de automóviles. , etc.
[Editar este párrafo] Historia
Es imposible comprobar quién inventó el primer mando a distancia. Pero uno de los primeros controles remotos fue desarrollado por un inventor llamado Nikola Tesla (1856-1943) en 1898 (patente estadounidense número 613809) y fue descrito como un dispositivo para controlar un vehículo en movimiento o mecanismos y dispositivos de vehículos".
[Editar este párrafo] Tipos de mandos a distancia inalámbricos
Mando a distancia por infrarrojos
El mando a distancia por infrarrojos doméstico (IR Remote Control) es un tipo de mando a distancia inalámbrico que utiliza una longitud de onda de 0,76. Un dispositivo de control remoto que emite señales de control con rayos infrarrojos cercanos de ~1,5μm.
Los sistemas de control remoto por infrarrojos de uso común generalmente se dividen en dos partes: transmisión y recepción.
El componente principal de la parte de emisión es el diodo emisor de luz infrarroja. En realidad, es un diodo emisor de luz especial. Debido a que su material interno es diferente de los diodos emisores de luz ordinarios, cuando se aplica un cierto voltaje en sus extremos, emite rayos infrarrojos en lugar de luz visible.
Los diodos emisores de luz infrarroja que se utilizan actualmente emiten luz infrarroja con una longitud de onda de aproximadamente 940 nm. Su apariencia es la misma que la de los diodos emisores de luz ordinarios, pero el color es diferente.
El componente principal de la parte receptora es el diodo receptor de infrarrojos, que generalmente es redondo o cuadrado. En aplicaciones prácticas, es necesario aplicar un voltaje de polarización inversa al diodo receptor de infrarrojos para que funcione correctamente, es decir, el diodo receptor de infrarrojos se utiliza a la inversa cuando se aplica en el circuito para obtener una mayor sensibilidad.
Dado que la potencia de emisión de los diodos emisores de luz infrarroja es generalmente pequeña (alrededor de 100 mW), la señal recibida por el diodo receptor de infrarrojos es débil, por lo que es necesario agregar un circuito de amplificación de alta ganancia. En los últimos años, la mayoría de ellos han adoptado receptores de infrarrojos terminados.
Existen dos tipos de embalaje para los receptores de infrarrojos terminados: uno es un blindaje de hierro y el otro es un embalaje de plástico. Hay tres pines, a saber, el polo positivo de la fuente de alimentación (VDD), el polo negativo de la fuente de alimentación (GND) y la salida de datos (VOUT). Los diferentes modelos de receptores de infrarrojos tienen diferentes pines. Consulte las instrucciones del fabricante. La ventaja del receptor de infrarrojos terminado es que no requiere depuración complicada ni blindaje de carcasa, y es muy conveniente usarlo como triodo. Sin embargo, preste atención a la frecuencia portadora del receptor de infrarrojos terminado cuando lo utilice.
La frecuencia portadora común del control remoto por infrarrojos es de 38 kHz, que está determinada por el oscilador de cristal de 455 kHz utilizado por el transmisor. En el extremo del transmisor, el oscilador de cristal debe dividirse por un número entero y el coeficiente de división de frecuencia es generalmente 12, por lo que 455 kHz ÷ 12 ≈ 37,9 kHz ≈ 38 kHz. También hay algunos sistemas de control remoto que utilizan 36 kHz, 40 kHz y 56 kHz, que generalmente están determinados por la frecuencia de oscilación del cristal en el transmisor.
La característica del control remoto por infrarrojos es que no afecta el entorno circundante y no interfiere con otros equipos eléctricos. Debido a que no puede penetrar la pared, los controles remotos universales se pueden usar para electrodomésticos en diferentes habitaciones sin interferir entre sí. La depuración del circuito es simple, siempre que el circuito dado esté conectado correctamente, se puede poner en funcionamiento sin ninguna depuración; Fácil codificación y decodificación, control remoto multicanal. Por lo tanto, el control remoto por infrarrojos se ha utilizado ampliamente en electrodomésticos y en controles remotos de interior de corto alcance (menos de 10 metros).
Control Remoto por Radio
El control remoto RF del módulo controlador del transmisor y receptor es un dispositivo de control remoto que utiliza señales de radio para controlar varios mecanismos de control remoto. Después de que estas señales sean recibidas por el dispositivo receptor remoto, pueden instruir o accionar otros dispositivos mecánicos o electrónicos correspondientes para completar diversas operaciones, como cerrar circuitos, mover manijas, arrancar motores, etc., y luego estas máquinas realizarán las operaciones requeridas. operaciones. Como control remoto complementario a los controles remotos por infrarrojos, se ha utilizado ampliamente en puertas de garaje, puertas eléctricas, control remoto de frenos de carretera, alarmas antirrobo, control industrial, hogares inteligentes inalámbricos y otros campos.
Los sistemas de control remoto por radio de uso común se dividen generalmente en dos partes: transmisión y recepción.
La parte transmisora generalmente se divide en dos tipos: control remoto y módulo transmisor. El control remoto y el módulo de control remoto se usan de la misma manera. El control remoto se puede usar de forma independiente como una máquina completa, y los cables externos tienen terminales se usan como un componente en el circuito y se aplican de acuerdo; a su definición de pin. La ventaja de utilizar un módulo de control remoto es que se puede conectar sin problemas al circuito de la aplicación, es de tamaño pequeño, de bajo precio y puede aprovechar al máximo todo. Sin embargo, el usuario debe comprender realmente el principio del circuito, de lo contrario. es muy conveniente utilizar el control remoto.
En términos generales, la parte receptora también se divide en dos tipos, métodos de recepción superheterodinos y superregenerativos. El circuito de demodulación de súper regeneración también se llama circuito de detección de súper regeneración. En realidad, es un circuito de detección de regeneración que funciona en un estado de oscilación intermitente. El circuito de demodulación superheterodino es el mismo que el de radio superheterodino. Configura un circuito oscilador local para generar una señal de oscilación, la mezcla con la señal de frecuencia portadora recibida para obtener una señal de frecuencia intermedia (generalmente 465 kHz) y luego amplifica y demodula la señal de datos mediante la detección de frecuencia intermedia. Debido a que la frecuencia portadora es fija, su circuito es más simple que el de una radio.
Los receptores superheterodinos tienen las ventajas de estabilidad, alta sensibilidad y gran capacidad antiinterferente. Los receptores superregenerativos son pequeños y baratos.
La frecuencia portadora comúnmente utilizada para el control remoto por radio es 315 mHz o 433 mHz, y el control remoto utiliza la banda de frecuencia abierta especificada por el país. En esta banda de frecuencia, si la potencia de transmisión es inferior a 10 mW, el área de cobertura es inferior a 100 m o no excede el alcance de la unidad, se puede utilizar de forma gratuita sin la aprobación de la Comisión Reguladora de Radio. La banda de frecuencia abierta de China es de 315 mHz, mientras que los países europeos y americanos regulan 433 mHz, por lo que los productos exportados a estos países deben utilizar controles remotos de 433 mHz.
Existen dos métodos de codificación comúnmente utilizados para el control remoto por radio: código fijo y código variable. El código rodante es un producto actualizado del código fijo. Actualmente, la codificación continua se utiliza en todas las situaciones con requisitos de confidencialidad.
El método de codificación de código variable tiene las siguientes ventajas:
1. Gran confidencialidad, el código se cambia automáticamente después de cada transmisión y otros no pueden usar el "verificador de código" para obtener el código. código de dirección;
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2. La capacidad de codificación es grande, el número de códigos de dirección supera los 654,38 millones de grupos y la probabilidad de "códigos duplicados" durante el uso es extremadamente pequeña;
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3. La alineación del código es sencilla. El código rodante tiene funciones de aprendizaje y almacenamiento y se puede alinear en el lugar del usuario sin soldador. Y un receptor puede aprender hasta 14 transmisores diferentes, lo que hace que su uso sea muy flexible.
4. El código de error es pequeño. Debido a las ventajas de la codificación, casi no hay errores en el funcionamiento del receptor cuando no se recibe ningún código local.
La capacidad de codificación del código fijo es solo 6561 y la probabilidad de códigos repetidos es extremadamente alta. El valor codificado puede verse a través de uniones soldadas o puede obtenerse mediante un "detector de códigos" local y, por tanto, no es confidencial. Se utiliza principalmente en situaciones donde los requisitos de confidencialidad no son altos y también se usa ampliamente debido a su bajo precio.
La diferencia entre el control remoto por infrarrojos y por radiofrecuencia. El control remoto por infrarrojos y el control remoto inalámbrico son portadores diferentes. El control remoto por infrarrojos utiliza infrarrojos para transmitir señales de control y se caracteriza por la direccionalidad, la ausencia de obstrucciones y la distancia. de no más de 7 metros de interferencias electromagnéticas TV El control remoto es un control remoto por infrarrojos; el control remoto por radio utiliza ondas de radio para transmitir señales de control. Se caracteriza por direccionalidad, sin control "cara a cara", larga distancia. (hasta decenas de metros o incluso varios kilómetros) y es susceptible a interferencias electromagnéticas. En áreas como el control industrial que requieren penetración a larga distancia o control no direccional, el control remoto por radio es más fácil de resolver.
[Editar este párrafo] Factores que afectan la distancia del control remoto inalámbrico
Los principales factores que afectan la distancia del control remoto por radio del control remoto por radiofrecuencia son los siguientes:
1. Potencia de transmisión: si la potencia es alta, la distancia será larga, pero consumirá mucha energía y será susceptible a interferencias;
2. del receptor y aumenta la distancia del control remoto, pero es susceptible a interferencias y puede causar mal funcionamiento o mal funcionamiento;
3. Antena: Se utilizan antenas lineales, que son paralelas entre sí. La distancia del control remoto es larga, pero ocupa mucho espacio. Cuando está en uso, estirar y enderezar la antena puede aumentar la distancia del control remoto;
4 Altura: cuanto más alta sea la antena, mayor será la distancia del control remoto, pero está sujeta a condiciones objetivas;
5. Bloqueo: Los controles remotos inalámbricos utilizados actualmente utilizan la banda de frecuencia UHF especificada por el país. Las características de propagación son similares a la luz, con propagación recta y pequeña difracción. Si hay una pared entre el transmisor y el receptor, la distancia del control remoto se reducirá considerablemente. Si se trata de un muro de hormigón armado, el impacto será mayor debido a la absorción de ondas eléctricas por parte del conductor.
[Editar este párrafo] Campos de aplicación de los controles remotos inalámbricos industriales
1. Accionamiento industrial: el accionamiento industrial es uno de los campos más utilizados de los sistemas de control remoto. por ejemplo, aproximadamente Representa el 40% de la producción anual de sistemas de control remoto, especialmente metalurgia, fabricación de automóviles, fábricas de papel, almacenes de materiales, etc. , casi todos los vehículos nuevos están equipados con controles remotos inalámbricos industriales [3];
2. Grúas para camiones: por lo general, los sistemas de control remoto de grúas para camiones grandes también están equipados con dispositivos de retroalimentación de datos que pueden mostrar los parámetros operativos ( Como carga, longitud de la pluma, par de carga, temperatura del aceite, presión, ángulo, etc.) En la pantalla del sistema de lanzamiento, el operador puede monitorear la grúa según los datos mostrados;
3. Camión bomba de concreto: cuando el camión bomba de concreto está en funcionamiento, la consola está a decenas de metros (o incluso cientos de metros) de la superficie de vertido. El modo de operación tradicional requiere la cooperación de varias personas, lo que es ineficiente y limita el rendimiento de los camiones bomba de concreto con largas distancias de transporte y grandes desplazamientos, la contradicción es más prominente. El uso de controles remotos inalámbricos industriales. Juego completo para el rendimiento de toda la máquina. Después de que el conductor del camión bomba localiza el lugar de trabajo, puede utilizar el sistema de control remoto portátil para operar secuencialmente varias acciones del camión bomba, como la rotación izquierda y derecha de la pluma, la fluctuación de amplitud de la pluma de múltiples etapas, etc. . El operador puede transportar el sistema de lanzamiento, mantenerse alejado de la consola del camión bomba y pararse directamente cerca de la boquilla de la manguera para controlar la acción de la pluma y el funcionamiento de la bomba de concreto.
4. en condiciones de baja visibilidad en minas En esta circunstancia, se puede utilizar un control remoto inalámbrico industrial con dispositivo de retroalimentación para controlar la maquinaria hidráulica. Incluso en lugares con poca visibilidad y entornos hostiles, es fácil controlar las operaciones de perforación con marcos de perforadoras de roca de alta resistencia. El operador puede optar por perforar en el lugar más cercano en lugar de permanecer en la estación de operación de la máquina perforadora a diez metros de distancia del punto de operación de perforación. El dispositivo de radiocontrol adopta el estándar de protección IP65 y es totalmente adecuado para su uso en ambientes húmedos y salados.
Mejora en gran medida la seguridad, la comodidad y la precisión de la operación, ahorra inversión y mejora la eficiencia;
5. Para maquinaria especial, como cargadores de eliminación de escoria en plantas siderúrgicas, se utilizan controles remotos inalámbricos industriales para controlar el cargador. se removiliza para simular al 100% el rendimiento mecánico dinámico y las funciones operativas del cargador de orugas original sin cambiar los métodos de operación manual existentes para lograr el propósito de eliminación de escoria no tripulada. El operador puede seleccionar libremente la mejor posición visual utilizando el transmisor de luz y el cargador controlado a distancia puede operar libremente durante las operaciones de limpieza de escoria. La aplicación exitosa de los cargadores de control remoto ha eliminado los peligros ocultos anteriores de accidentes, como entornos hostiles, visión poco clara y caída de escoria a alta temperatura. Ha liberado a los operadores de entornos hostiles, ha mejorado la eficiencia de eliminación de escoria y ha mejorado el entorno de trabajo de los trabajadores metalúrgicos. y costos reducidos de mano de obra de los trabajadores;
6. Grúas torre de construcción: en Europa y América del Norte, más del 60% de las grúas torre giratorias de construcción adoptan control remoto inalámbrico, lo que no solo ahorra costos de fabricación de equipos (. sin consola de aire), pero también garantiza plenamente la seguridad y confiabilidad y mejora la eficiencia de la construcción;
7. Otros aspectos: con el desarrollo de la tecnología de control remoto inalámbrico industrial, el control remoto inalámbrico industrial se ha utilizado ampliamente en los cargadores. , locomotoras de maniobras, maquinaria hidráulica y La perspectiva de mercado para los cargadores portuarios de vehículos móviles es extremadamente amplia.