Командир приборов: И лучший друг лентяев

Обыкновенный пульт управления телевизором на вашем журнальном столике имеет очень даже непростую судьбу.

Как-то основатель компании SAP Хассо Платнер рассказывал мне свою версию появления современных пультов управления. В 1970-х годах он приехал в Японию презентовать руководству JVC свою систему управления предприятием. Проекторов тогда не было, поэтому презентация проходила с использованием обычного телевизора. Пытаясь что-то переключить, он запутался в проводах, споткнулся, разлил на свой костюм кофе и раздраженно спросил кого-то из японцев: «Неужели нельзя сделать пульт управления без проводов? Почему я могу открывать двери моего гаража, не выходя из автомобиля, а вот переключать каналы телевизора, не вставая с дивана, — нет?» Дело в том, что дорогие модели JVC снабжались пультами управления, но это были громоздкие коробки, от которых к телевизору тянулся толстый пятиметровый кабель. Через полгода после этой беседы появился первый японский телевизор с привычным для нас компактным беспроводным пультом управления. Такова немецкая версия возникновения беспроводных ПДУ.

Американская, как водится, никак с европейской не совпадает. По заокеанской версии, первый беспроводный пульт выпустила в 1955 году компания Zenith Radio, и назывался он Flashmatic. Это было чудесное устройство, похожее на фонарик, лучом которого нужно было попадать в фотоэлементы по углам телевизора, которые, кстати, реагировали не только на фонарик-пульт, но и на солнечный свет. В общем, довольно сомнительное устройство.

Через год та же компания выпустила модель телевизора, оснащенного новым беспроводным пультом Zenith Space Command. В нем луч света был заменен ультразвуком. Нажатие кнопки приводило к удару по небольшому алюминиевому прутику-камертону с резонансной частотой в области ультразвука, не воспринимаемого человеческим ухом. Никаких батареек в пульте, само собой, не было. Существовало две версии пульта — с тремя и четырьмя кнопками: в трехкнопочном варианте — включение-выключение, канал вверх, канал вниз; в продвинутой модели добавлялась кнопка отключения звука. Ультразвуковой дистанционный пульт увеличивал стоимость и так недешевого телевизора на 30%! Злые языки утверждали, что в домах с такими телевизорами исчезали крысы — их распугивал ультразвук.

Пятью годами позже создатель Space Command Роберт Адлер усовершенствовал свой пульт, заменив камертоны на электронную начинку.

Каждой команде присваивалась собственная частота в ультразвуковом диапазоне от 30 до 45 кГц. В пульте был собран генератор, частота которого изменялась в зависимости от величины конденсатора или резистора. Нажатие кнопки приводило к выбору нужного элемента, и пульт излучал на нужной частоте. В телевизоре сигнал улавливался микрофоном и поступал на несколько параллельных трактов усиления с разными резонансными контурами — по одному на команду. Если частота совпадала, на выходе резонансного усиления появлялось напряжение. В общем, система была чрезвычайно громоздкой и дорогой. Тем не менее за десятилетие Zenith умудрился продать более 5 млн. телевизоров с ультразвуковыми пультами. С появлением первых микросхем удалось избавиться от кучи параллельных усилителей — команды передавались на одной несущей частоте, используя различные типы модуляции. Впервые такую систему применила американская компания RCA (ныне принадлежащая европейской Thomson).

Заметим, что ультразвук не был идеальной средой для передачи сигналов: его эффективно поглощали шторы, ковры, кресла и диваны. Приходилось делать передатчик избыточной мощности, что приводило к увеличению габаритов пульта и быстрому истощению батареек. От попыток перейти на радиоволны отказались — каналы переключались не только в квартире, но и у всех соседей поблизости. Вот тут мифология и приписывает Хассо Платнеру идею использования инфракрасных лучей, применяемых к тому времени, в частности, в системах открывания ворот в частных домах. Как бы то ни было, 31 июля 1973 года компании Grundig и Magnavox представили на Ганноверской ярмарке совместную разработку — пульт для телевизора на инфракрасных лучах. Еще через год компания Intel запустила в производство микропроцессор 8080, и пульты стали цифровыми: их размеры уменьшились, а количество передаваемых команд возросло в разы.

Однако Grundig не удалось сделать общепринятым стандартом собственную систему команд ITT — лидерство быстро перехватила вездесущая Philips, предложившая сторонним производителям вместе со своим стандартом RC-5 готовый набор микросхем.

Как работает пульт

На примере RC-5 объясним, как работает пульт. Когда мы нажимаем кнопку, микросхема передатчика генерирует последовательность импульсов с несущей частотой 36 кГц — дань тому времени, когда пульты были ультразвуковыми. Светодиоды преобразуют сигналы в инфракрасное излучение, которое воспринимается фотодиодом, который снова преобразует его в электрические импульсы, которые и декодируются приемником. Теоретически, каждый раз мы должны последовательно нажимать две кнопки: первая выбирает код устройства (RC-5 поддерживает 32 устройства), вторая — собственно код команды (64 команды). На практике же используется одна кнопка: в пульте либо стоит перемычка, жестко привязанная к одному устройству, либо вы один раз выбираете на пульте устройство, а код сохраняется в регистре.

Довольно скоро 32 зарезервированных типов устройств стало не хватать, и в начале 1990-х была внедрена новая система команд, объединяющая разработки Siemens и Philips, позволяющая адресовать уже 64 устройства. Но вот насколько хватит ее?