По поводу дистанционного управления (ДУ) китайских магнитол возникает много вопросов не только по тому, что китайцы по не понятным мне причинам, жуть как не любят писать подробных инструкций, но так же из-за недопонимания процессов происходящих внутри системы. Этим постом хотелось бы немного обобщить как свой собственный опыт в этом вопросе, так и опыт общения с владельцами китайских мультимедийных головных устройств (ГУ), число которых неуклонно растет.
Практически все китайские ГУ оснащены резистивным (аналоговым) проводным ДУ. Аналоговое – это значит, что управляющее воздействие передается с помощью аналогового сигнала. Резистивное – означает, что аналоговый сигнал задается с помощью резистора. Ниже представлена упрощенная схема одного канала ДУ.
+ Нажмите здесь, чтобы увидеть скрытый текст
Как видно из схемы, вход управления ГУ KEY подключен к источнику опорного напряжения (ИОН),через некое сопротивление Rвх, а так же к входу аналого-цифрового преобразователя (АЦП), который преобразует аналоговый сигнал в двоичный цифровой код. Далее этот код поступает на центральный процессор (ЦП) и обрабатывается им в соответствии с заданной программой (прошивкой ГУ).
АЦП, как правило, 8-разрядный, а это значит, максимальное значение на выходе не может превышать 255. Это те самые цифры, которые многие ГУ отображают на экране обучения кнопкам, но об этом позже.
ИОН может иметь одно из нескольких значений напряжения. В подавляющем большинстве это 5 вольт, но некоторые модели ГУ имеют ИОН на 3,3 или 3,0 вольта.
Теперь о том, как же формируется управляющий сигнал. А все очень просто, пока ни одна кнопка не нажата, на вход АЦП, через Rвх подается напряжение ИОН. В этом случае входное напряжение (Uвх) практически равно напряжению ИОН и соответственно на выходе АЦП мы имеем максимальное значение 255. Как только мы нажимаем какую-то кнопку, замыкается цепь: ИОН – Rвх – провод KEY – контакты кнопки – резистор пульта (Rп) – общий провод. Сопротивления Rвх и Rп образуют
резистивный делитель напряжения и Uвх снижается на величину определяемую номиналом Rп. Например: Если Rп = 0, то и Uвх будет = 0, а следовательно и на выходе АЦП мы тоже получим 0 – минимальное значение. Как видите, не смотря на то, что управление называется резистивным, главным определяющим фактором все таки является напряжение на входе АЦП (Uвх). И только понимая зависимость Uвх от Rп можно оптимально подобрать сопротивления пульта ДУ. Для чего и в каких случаях их нужно подбирать, чуть позже.
Здесь я описал работу одного канала ДУ, у китайских ГУ таких каналов, как правило, два. Обычно оба канала идентичны и работают независимо. Зачастую первый канал имеет приоритет над вторым, т.е. ЦП сначала принимает данные с 1го АЦП и только если они не соответствуют нажатой кнопке, проверяется 2й АЦП. Попадаются магнитолы, у которых только один канал, хотя довольно редко. Чаще встречаются те, у которых заявлено 2 канала, они присутствуют физически, но работает только один. Такое встречается в основном у ГУ позиционируемых как штатные (разъем- в-разъем и т.п.) Один канал и у них переделан под цифровое управление аналогичное по протоколу инфракрасному каналу. Я немного отвлекся, но это тоже, на мой взгляд, довольно важная информация.
И так, вроде все довольно просто, примерно таким же образом устроено проводное ДУ и у именитых производителей (Sony, Pioneer), но есть и существенные отличия. Корифеи автозвука используют проводное резистивное ДУ с незапамятных времен. В те же стародавние времена, каждый из них разработал свой собственный стандарт и строго придерживается его, по сей день, лишь изредка дополняя его новыми командами. Но китайцы не были бы китайцами, если бы придерживались каких-то стандартов. ИМХО они просто переняли двухканальную систему ДУ у штатных магнитол японских производителей автомобилей и добавили в ГУ меню обучения кнопкам, чтобы пользователю было проще менять штатные японские магнитолы на свои китайские. Молодцы! Что тут скажешь! Но именно эта не любовь китайцев к инструкциям и стандартам и доставляет нам, мягко говоря, некоторые неудобства при подключении к рулю.
Теперь к вопросу, когда и зачем нужно подбирать сопротивления резисторов и как это делать. Как видно из описания резистивного делителя напряжения Uвх АЦП зависит не только от Rп но и от Rвх. Если у Sony и Pioneer Rвх определено стандартом и равно 10 кОм, то у китайцев довольно большой разброс и если некий пульт (мультируль, джойстик) работает с некой магнитолой, то это совершенно не означает, что он также успешно будет работать с другой, даже если ГУ одного производителя. Из опыта могу сказать, что подавляющее большинство китайских ГУ имеют Rвх в пределах 0,5… 1,5кОм. Это в основном относится к ГУ, производители, которых не стесняются дать им имя. Некоторые производители вместо одного Rвх делают несколько сопротивлений с возможностью переключения диапазона из меню настройки. Например, как на картинках под спойлером.
+ Нажмите здесь, чтобы увидеть скрытый текст
Обведен переключатель диапазонов сопротивления Rвх. Правее – V: 00:00 это, скорее всего, значение напряжения на Rвх в вольтах. Довольно большая редкость, в живую видеть не приходилось, только на картинке.
На двух картинках ниже тоже переключатели диапазонов сопротивления.
Встречаются модели, где в меню настроек ничего нет, а переключение диапазонов сопротивления есть и оно автоматическое! По каким алгоритмам оно там работает, мне так и не удалось понять, но одно я усвоил точно, - обучение надо начинать с кнопки с наименьшим сопротивлением. Некоторые производители в своих скупых инструкциях, криво переведенных на русский, рекомендуют для уменьшения сопротивления Rвх включать оба канала в параллель и это не лишено смысла, хоть в итоге мы и получаем вместо двух каналов один, но зато с Rвх в два раза ниже. Некоторые, идут дальше и выводят наружу проводок от ИОН с маркировкой 5V(или что-то подобное), что позволяет подключить параллельно с Rвх внешнее сопротивление.
Вроде все оптимистично и возможностей для подключения море. А вот Вы купили магнитолу, собрали одну из приведенных на этом форуме схему, подключили, а ничего не работает или работает, но через раз, обучение постоянно слетает, и в меню никаких переключателей нет. Что делать? Вот тут и придется подбирать сопротивления. Ведь только одному китайскому богу известно, какой там ИОН и какое сопротивление Rвх. Можно конечно методом тыка перебирать различные сопротивления, но это малоэффективно и к тому же кнопки нашего джойстика объединены в матрицу, что вносит свои коррективы. По этому, снова вернемся к теории ( я сторонник того, что нужно все сначала просчитать, а у потом переходить к практическим опытам). Тут я должен оговориться. Если в меню обучения отображаются значения АЦП, то это здорово облегчает поиск проблем потому, что мы можем косвенно судить напряжении Uвх, при подключении того или иного сопротивления Rп.
+ Нажмите здесь, чтобы увидеть скрытый текст
Так могут выглядеть значения АЦП на экране настройки.
Допустим нам надо подключить n кнопок на один канал. (Для простоты про второй пока забудем, а может его и вовсе нет. И за одно, представим, что у нас не джойстик, а просто набор кнопок). Идеально будет если разница напряжений Uвх между соседними кнопками будет максимальной. Т.к. ИОН и АЦП у нас не идеальные и работают не в идеальной среде, то слишком маленькая разница напряжений между соседними кнопками может привести к тому, что ЦП не сможет их различать. Из опыта, скажу , что для стабильной работы минимальная разница должно составлять более 20 шагов АЦП или 0,3…0,5 В, в зависимости от напряжения ИОН.
И так первым шагом надо определить напряжение ИОН. Это сделать очень просто, обычным тестером (вольтметром) измеряем напряжение холостого хода (с разомкнутыми кнопками) на проводе KEY. По идее на втором проводе KEY2 оно должно бить таким же. Предположим, измерили 5В. Теперь диапазон от 0 до 5В надо разбить на равные участки, число которых соответствует количеству кнопок. При чем, напряжение 1й кнопки мы принимаем за 0, чтобы сэкономить на резисторах. Например, для 6-и кнопок 5/6 = 0,83. Таким образом, каждая последующая кнопка будет изменять напряжение, на входе АЦП на 0,83В. В итоге мы получили ряд напряжений, для которых нужно подобрать сопротивления Rп (0; 0,83; 1,67; 2,5; 3,33; 4,17) Опять же можно воспользоваться методом тыка, но это не наш метод. Теперь нам осталось выяснить сопротивление Rвх и для этого совсем не обязательно лезть внутрь ГУ. Мы его рассчитаем по падению напряжения на образцовом резисторе. Для этого берем резистор и известным сопротивлением (Rобр.) , подключаем его между проводом KEY и общим проводом GND(массой ГУ) и измеряем напряжение на нем(Ur) . Для большей точности расчетов измеренное напряжение должно быть примерно в двое меньше напряжения ИОН. Если измеренное вами напряжение все таки ближе к концу диапазона, то лучше взять Rобр с другим сопротивлением и повторить измерения.
Значение сопротивления Rвх определяется формулой Rвх = (Uион*Rобр)/Ur – Ur.
Для примера: Uион = 5 В, Rобр = 1,6кОм, Ur = 2В.
Rвх = (5*1,6)/2 – 1,6 = 2,4кОм
Теперь у нас есть все данные для расчета сопротивлений Rп
Для каждого значения напряжения из полученного ранее ряда( кроме 1го конечно, 0 он и в Африке 0) рассчитываем сопротивление по формуле Rп = (Rвх *Uвх)/(Uион – Uвх), где Uвх – ожидаемое напряжение на входе АЦП
Для примера:
для 2й кнопки Uвх = 0,83 Rп = (2,4 *0,83)/(5 – 0,83) = 0,48кОм
для 3й кнопки Uвх = 1,67 Rп = (2,4 *1,67)/(5 – 1,67) = 1,2 кОм
аналогично считаем для остальных значений Uвх.
В результате получаем следующие сопротивления 0,48кОм: 1,2кОм; 2,4кОм; 4,79кОм; 11,97кОм
Расчетные значения могут несколько отличаться от стандартных номиналов резисторов, поэтому подбираем ближайшие из стандартных и смело собираем схему, с уверенностью, что все будет работать как надо.
Понимаю, букв получилось очень много и не всем хватит терпения дочитать до конца. Но все же надеюсь, что те, кто прочитал, смогут самостоятельно решить возникшие проблемы с подключением. Или уж как минимум, обсуждая какие-то вопросы, нам с вами будет проще понимать друг друга. Спасибо.