6453 – Tecnologia – Como funciona o controle remoto?


Quando surgiram, os primeiros controles remotos eram equipamentos de rádio freqüência que dirigiam navios alemães para colidirem com barcos aliados durante a Primeira Guerra Mundial. Foi durante a Segunda Guerra que os controles remotos detonaram bombas pela primeira vez. Com o fim da grande guerra, os cientistas tinham uma tecnologia brilhante e nenhum lugar para aplicá-la. Mais de sessenta anos depois, muitas pessoas passam horas procurando pelo controle remoto antes de lembrar que existem botões na TV.
A tecnologia dominante nos controles remotos de home theaters é o infravermelho (IR). A luz infravermelha é também conhecida como “calor”. A premissa básica no funcionamento de um controle remoto IR é o uso da luz para levar sinais entre um controle remoto e o aparelho a que ele controla. A luz infravermelha está na faixa invisível do espectro eletromagnético.
Um controle remoto IR (o transmissor) envia pulsos de luz infravermelha que representam códigos binários específicos. Estes códigos binários correspondem a comandos, como liga/desliga e aumentar o volume. O receptor IR na TV, ou outro aparelho, decodifica os pulsos de luz em dados binários (uns e zeros) que o microprocessador do aparelho pode entender. O microprocessador realiza então a tarefa correspondente.

Para termos uma idéia melhor de como o processador funciona, olharemos o interior de um controle remoto comum. As partes básicas envolvidas no envio de um sinal IR incluem:

botões
circuito integrado
contatos dos botões
diodos emissores de luz (LEDs)

Para saber mais sobre as partes de um circuito interno de um controle remoto, confira o artigo O interior de um controle remoto de TV.
Os componentes do equipamento receptor do infravermelho estão situados na parte frontal do equipamento, onde podem receber facilmente o sinal vindo do controle remoto.
Provavelmente, você já notou que alguns controles remotos funcionam apenas quando os apontamos diretamente para o receptor do aparelho controlado, enquanto outros funcionam quando você aponta na direção aproximada do receptor. Isto se relaciona com a potência do LED transmissor. Um controle remoto com mais de um LED e/ou um LED particularmente potente produz um sinal mais forte e espalhado.
Agora vamos descobrir como estas partes funcionam juntas para permitir que impulsos de luz mudem o canal do decodificador.

Apertar um botão de um controle remoto coloca em movimento uma série de eventos que faz com que o aparelho controlado realize um comando. O processo funciona mais ou menos assim:
Você aperta o botão “aumentar volume” em seu controle remoto, fazendo com que esse botão toque o contato sob ele, fechando o circuito “aumentar volume” na placa de circuitos. O circuito integrado detecta isso.
O circuito integrado envia o comando binário “aumentar volume” ao LED na frente do controle remoto.
O LED envia uma série de pulsos de luz que correspondem ao comando binário “aumentar volume”.
Um exemplo de código de controle remoto é o protocolo Sony Control-S, usado pelas TVs Sony e inclui os seguintes comandos binários de 7 bits:
Quando o receptor infravermelho na TV capta o sinal do controle remoto e verifica no código recebido se o sinal se destina a essa TV, ele converte os pulsos de luz de volta em sinal elétrico para 001 0010. Depois, ele passa o sinal ao microprocessador, que aumenta o volume. O comando “parar” avisa o microprocessador que ele pode parar de aumentar o volume.

Os controles remotos infravermelhos já estão no mercado há 25 anos. Mas, apesar disso, têm algumas limitações relacionadas à natureza da luz infravermelha. Primeiro, eles têm um alcance de apenas 10 metros e exigem linha de visada. Isso significa que sinais infravermelhos não são transmitidos através de paredes nem fazem curvas – é preciso uma linha reta até o aparelho que se está tentando controlar. Além disso, a luz infravermelha é tão comum que as interferências podem ser um problema com controles remotos IR.

Veja algumas fontes de luz infravermelha usadas diariamente:

luz do sol
lâmpadas fluorescentes
corpo humano
Para evitar interferências causadas por outras fontes de luz infravermelha, o receptor infravermelho em uma TV responde a apenas um comprimento de onda particular de luz infravermelha, normalmente 980 nanômetros. Há filtros no receptor que bloqueiam a luz de outros comprimentos de onda. Além disso, a luz do sol pode confundir o receptor porque possui luz infravermelha no comprimento de onda de 980 nm. Para solucionar esta questão, geralmente, a luz de um controle remoto IR é modulada a uma freqüência não presente na luz do sol e o receptor apenas responde à luz modulada a 980 nm nessa freqüência. O sistema não funciona com perfeição, mas diminui muito as interferências.
Ainda que os controles remotos infravermelhos representam a tecnologia dominante em aplicações de home theater, há outro nicho específico em controles remotos que funcionam com ondas de rádio em vez de ondas de luz. Se você abrir sua garagem com controle remoto, por exemplo, tem um controle remoto RF.

Controles remotos de rádio-freqüência (RF) são muito comuns. Controles remotos de portas de garagens, controles para alarmes de carros e brinquedos controlados por rádio sempre usaram controles remotos a rádio e a tecnologia também está começando a surgir em outras aplicações. Eles não são comuns em aparelhos de home theater (com a exceção de extensores RF, que veremos na próxima seção), mas você achará controles remotos RF controlando certos receptores de TV via satélite e sistemas de som avançados. Você também encontrará controles remotos baseados em Bluetooth que controlam laptops e telefones inteligentes.
Em vez de enviar sinais de luz, um controle remoto RF transmite ondas de rádio que correspondem a um comando binário referente ao botão que você está apertando. Receptores de rádio de aparelhos controlados, recebem um sinal, que é decodificado. O problema com esse tipo de controle é a quantidade de sinais de rádio puros, invisíveis no ar, a qualquer hora. Telefones celulares, walkie talkies, conjuntos WiFi e telefones sem fio estão todos transmitindo sinais de rádio em freqüências variáveis. Os controles remotos RF lidam com o problema da interferência, transmitindo uma freqüência de rádio específica e embutindo códigos de endereços digitais nos sinais de rádio. Isto permite que o receptor de rádio no aparelho de destino saiba quando responder ao sinal e quando ignorá-lo.

A maior vantagem dos controles remotos com freqüência de rádio é seu alcance: eles podem transmitir a até 33 m do receptor (o alcance do Bluetooth é mais curto) e sinais de rádio podem atravessar paredes. É por esse benefício que agora é possível encontrar controles remotos IR/RF para componentes de home theater. Estes controles usam conversão RF para IR para aumentar o alcance de um controle remoto infravermelho.