遙控器的發(fā)明和發(fā)展史

【專家解說】：3.1 “無線遙控器”顧名思義，就是一種用來遠(yuǎn)程控制機(jī)器的裝置?，F(xiàn)代的遙控器，主要是由集成電路電板和用來產(chǎn)生不同訊息的按鈕所組成。 時至今日，無線遙控器已經(jīng)在生活中得到了越來越多的應(yīng)用，給人們帶來了極大的便利。隨著科技的進(jìn)步無線遙控器也擴(kuò)展到了許多種類，簡單來說常見的有2種，一種是家電常用的紅外遙控模式（IR Remote Control），另一種是防盜報警設(shè)備、門窗遙控、汽車遙控等等常用的無線電遙控模式（RF Remote Control）。兩者各有不同的優(yōu)勢，應(yīng)用的領(lǐng)域也有所區(qū)別。 無線遙控技術(shù)原理就是發(fā)射機(jī)把控制的電信號先編碼，然后轉(zhuǎn)換成無線電波發(fā)送出去。接收機(jī)收到載有信息的無線電波接收，放大，解碼，得到原先的控制電信號，這個電信號再進(jìn)行功率放大用來驅(qū)動相關(guān)的電氣元件，實現(xiàn)無線的遙控。 到底是誰發(fā)明出第一個遙控器已不可考。但最早的遙控器之一，是一個叫尼古拉特斯拉（Nikola Tesla）（1856-1943）的發(fā)明家在1898年時開發(fā)出來的（美國專利613809號），叫做“Method of and Apparatus for Controlling Mechanism of Moving Vehicle or Vehicles。” 3.2 無線遙控器的類型 3.2.1 紅外遙控器 紅外遙控器（IR Remote Control）是利用波長為0.76～1.5μm之間的近紅外線來傳送控制信號的遙控設(shè)備。 常用的紅外遙控系統(tǒng)一般分發(fā)射和接收兩個部分。 發(fā)射部分的主要元件為紅外發(fā)光二極管。它實際上是一只特殊的發(fā)光二極管，由于其內(nèi)部材料不同于普通發(fā)光二極管，因而在其兩端施加一定電壓時，它便發(fā)出的是紅外線而不是可見光。 目前大量使用的紅外發(fā)光二極管發(fā)出的紅外線波長為940nm左右，外形與普通發(fā)光二極管相同，只是顏色不同。 接收部分的主要元件為紅外接收二極管，一般有圓形和方形兩種。在實際應(yīng)用中要給紅外接收二極管加反向偏壓，它才能正常工作，亦即紅外接收二極管在電路中應(yīng)用時是反向運(yùn)用，這樣才能獲得較高的靈敏度。 由于紅外發(fā)光二極管的發(fā)射功率一般都較?。?00mW左右），所以紅外接收二極管接收到的信號比較微弱，因此就要增加高增益放大電路，最近幾年大多都采用成品紅外接收頭。 紅外遙控常用的載波頻率為38kHz，這是由發(fā)射端所使用的455kHz晶振來決定的。在發(fā)射端要對晶振進(jìn)行整數(shù)分頻，分頻系數(shù)一般取12，所以455kHz÷12≈37.9 kHz≈38kHz。也有一些遙控系統(tǒng)采用36kHz、40kHz、56kHz等，一般由發(fā)射端晶振的振蕩頻率來決定。 紅外遙控的特點是不影響周邊環(huán)境、不干擾其它電器設(shè)備。由于其無法穿透墻壁，故不同房間的家用電器可使用通用的遙控器而不會產(chǎn)生相互干擾；電路調(diào)試簡單，只要按給定電路連接無誤，一般不需任何調(diào)試即可投入工作；編解碼容易，可進(jìn)行多路遙控。因此，現(xiàn)在紅外遙控在家用電器、室內(nèi)近距離（小于10米）遙控中得到了廣泛的應(yīng)用。 3.2.2 無線電遙控器 無線電遙控器（RF Remote Control）是利用無線電信號對遠(yuǎn)方的各種機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制的遙控設(shè)備。這些信號被遠(yuǎn)方的接收設(shè)備接收后，可以指令或驅(qū)動其它各種相應(yīng)的機(jī)械或者電子設(shè)備，去完成各種操作，如閉合電路、移動手柄、開動電機(jī)，之后再由這些機(jī)械進(jìn)行需要的操作。作為一種與紅外遙控器相補(bǔ)充的遙控器種類，在車庫門、電動門、道閘遙控控制，防盜報警器，工業(yè)控制以及無線智能家居領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用 常用的無線電遙控系統(tǒng)一般分發(fā)射和接收兩個部分。 發(fā)射部分一般分為兩種類型，即遙控器與發(fā)射模塊，遙控器和遙控模塊是對于使用方式來說的，遙控器可以當(dāng)一個整機(jī)來獨立使用，對外引出線有接線樁頭；而遙控模塊在電路中當(dāng)一個元件來使用，根據(jù)其引腳定義進(jìn)行應(yīng)用，使用遙控模塊的優(yōu)勢在于可以和應(yīng)用電路天衣無縫的連接、體積小、價格低、物盡其用，但使用者必須真正懂得電路原理，否則還是用遙控器來的方便。 接收部分一般來說也分為兩種類型，即超外差與超再生接收方式，超再生解調(diào)電路也稱超再生檢波電路，它實際上是工作在間歇振蕩狀態(tài)下的再生檢波電路。超外差式解調(diào)電路與超外差收音機(jī)相同，它是設(shè)置一本機(jī)振蕩電路產(chǎn)生振蕩信號，與接收到的載頻信號混頻后，得到中頻（一般為465kHz）信號，經(jīng)中頻放大和檢波，解調(diào)出數(shù)據(jù)信號。由于載頻頻率是固定的，所以其電路要比收音機(jī)簡單一些。超外差式的接收器穩(wěn)定、靈敏度高、抗干擾能力也相對較好；超再生式的接收器體積小、價格便宜。 無線電遙控常用的載波頻率為315mHz或者433mHz，遙控器使用的是國家規(guī)定的開放頻段，在這一頻段內(nèi)，發(fā)射功率小于10mW、覆蓋范圍小于100m或不超過本單位范圍的，可以不必經(jīng)過“無線電管理委員會”審批而自由使用。我國的開放頻段規(guī)定為315mHz，而歐美等國家規(guī)定為433mHz，所以出口到上述國家的產(chǎn)品應(yīng)使用433mHz的遙控器。 無線電遙控常用的編碼方式有兩種類型，即固定碼與滾動碼兩種，滾動碼是固定碼的升級換代產(chǎn)品，目前凡有保密性要求的場合，都使用滾動編碼方式。 滾動碼編碼方式有如下優(yōu)點： （1）、保密型強(qiáng)，每次發(fā)射后自動更換編碼，別人不能用“偵碼器”獲得地址碼； （2）、編碼容量大，地址碼數(shù)量大于10萬組，使用中“重碼”的概率極?。?（3）、對碼容易，滾動碼具有學(xué)習(xí)存儲功能，不需動用烙鐵，可以在用戶現(xiàn)場對碼，而且一個接收器可以學(xué)入多達(dá)14個不同的發(fā)射器，在使用上具有高度的靈活性； （4）、誤碼小，由于編碼上的優(yōu)勢，使得接收器在沒有收到本機(jī)碼時的誤動作幾乎為0。 固定碼的編碼容量僅為6561個，重碼概率極大，其編碼值可以通過焊點連接方式被看出，或是在使用現(xiàn)場用“偵碼器”來獲取，所以不具有保密性，主要應(yīng)用于保密性要求較低的場合，因為其價格較低所以也得到了大量的應(yīng)用。 工業(yè)無線遙控器技術(shù)是通過無線發(fā)射器將操作指令經(jīng)數(shù)字化編碼、加密后以無線方式傳遞給接收系統(tǒng)，接收系統(tǒng)經(jīng)解碼轉(zhuǎn)換后實現(xiàn)對各種機(jī)械設(shè)備的控制；在強(qiáng)磁場、強(qiáng)電場及無線電信號復(fù)雜的環(huán)境中有百分之百抗干擾能力。行車遙控器可代替凸輪控制器或聯(lián)動臺。工業(yè)無線遙控器采用了以下技術(shù)： （1）編碼、解碼系統(tǒng)。先進(jìn)微處理器，百分之百的無錯誤傳輸多達(dá)43億組密碼，保證使工業(yè)無線遙控器正確無誤送出、接收命令控制，不被其他的無線遙控系統(tǒng)干擾。（2）自我檢測功能。中央微處理器檢查出錯誤或者接收系統(tǒng)與發(fā)射機(jī)失去聯(lián)系后，最短的時間內(nèi)自動關(guān)機(jī)。