Sẽ như thế nào nếu mỗi lần bạn muốn chuyển kênh hay tăng giảm âm lượng bạn phải rời bỏ cái ghế sofa của mình và tiến đến gần chiếc TV? Đó thật sự là một điều phiền phức. Chính vì vậy, phát minh ra điều khiển từ xa là một tiện ích tuyệt vời đối với những người “lười biếng”. Tuy nhiên, đã có khi nào bạn tự hỏi chúng hoạt động như thế nào chưa? Tại sao chúng không điều khiển được đầu máy video khác? Tại sao bạn phải hướng nó trực tiếp vào TV? Khi bạn hướng chiếc điều khiển vào nhà hàng xóm, Tv họ liệu có chuyển kênh không? Hãy cùng nhau tìm hiểu kĩ hơn về chủ đề này nhé!

Cách điều khiển từ xa sử dụng tia hồng ngoại

Điều đầu tiên bạn thấy ở một chiếc điều khiển từ xa đó chính là nó không có bất kì dây nối nào, vì vậy, chúng gửi tín hiệu đến các thiết bị hoạt động thông qua sóng điện từ. Ánh sáng, tia X, sóng vô tuyến hay sóng vi ba đều là những ví dụ của sóng điện từ: các gói năng lượng điện và từ trường dao động sẽ được truyền trong không khí tới các thiết bị với tốc độ ánh sáng. Hầu hết các bộ điều khiển từ xa đều gửi tín hiệu bằng bức xạ hồng ngoại (loại ánh sáng màu đỏ được tạo ra ở các vật tỏa nhiệt), một số khác thì sử dụng sóng vô tuyến.

Nếu bạn nhìn vào đầu tiết bị điều khiển từ xa, bạn sẽ thấy có một đèn LED nhỏ (light-emitting diode), đó là nơi phát ra tia hồng ngoại. Rồi, bây giờ thì tìm trên TV, ở phía trước hoặc sau chắc chắn sẽ có một máy dò tia hồng ngoại rất nhỏ. Khi bạn nhấn vào điều khiển từ xa, một chùm tia hồng ngoại sẽ phát ra từ chiếc điều khiển di chuyển đến TV với tốc độ ánh sáng và bộ cảm biến tia hồng ngoại sẽ nhận được tín hiệu.

Mắt người không thể phát hiện hay cảm nhận được tia hồng ngoại, vì vậy, cho dù bạn nhìn chằm chằm vào chiếc đèn LED thì chũng chẳng thấy điều gì xảy ra cả. Một vài loại động vật trong đó gồm rắn đuôi chuông, có thể phát hiện ra tia hồng ngoại. Phía sâu trông hốc mắt của chúng có một bộ phận tương tự như máy dò tia hồng ngoại được gắn trên TV. Bằng cách sử dụng bức xạ nhiệt, rắn đuôi chuông có thể định vị được con mồi vào cả ban đêm, hay khi không có bất kì ánh sáng nào. Vậy có điều gì xảy ra khi bạn hướng một chiếc điều khiển từ xa vào một con rắn đuôi chuông? Vâng, rất có thể chúng sẽ nghĩ bạn là con mồi và tấn công bạn. Chúng tôi không chắc chắn về điều này, tuy nhiên bạn không nên thử!

Mã điều khiển từ xa

Sự thật là sẽ không ổn chút nào nếu điều khiển từ xa chỉ phát ra một chùm tia hồng ngoại ngẫu nhiên. Rõ ràng, nếu điều khiển của bạn có từ 20 nút trở lên, nó phải có cách gửi các tín hiệu khác nhau, đủ để TV có thể mã hóa và hiểu được. Khi bạn nhấn một nút bất kì, điều khiển từ xa sẽ tạo ra một xung hồng ngoại bật tắt dưới tín hiệu của một mã nhị phân (cách biểu diễn thông tin thông qua các con số 0 và 1 thường được dùng trên máy tính), một xung ngắn có thể chỉ số 1 và không có xung nào thể hiện số 0, việc này cho phép điều khiển từ xa của bạn gửi đi một dãy số 0,1. Một mã (có thể 101101) có thể có nghĩa là “tăng âm lượng”, trong khi mã khác ( ví dụ như 11110111) có thể có nghĩa là “tắt âm thanh”.

Ngoài việc gửi các xung báo cho TV bạn muốn chúng làm gì, bộ điều khiển từ xa cũng gửi một mã ngắn khác để xác định thiết bị mà bạn đang cố gắng điều khiển. Điều này đảm bảo một chiếc điều khiển chỉ hoạt động với một chiếc TV duy nhất chứ không với bất kì đầu máy phát video hay các TV nào gần đó. Nói chung điều này có nghĩa là mỗi thiết bị điều khiển từ xa chỉ có thể vận hành một thiết bị cùng nhà sản xuất. Tuy nhiên bạn có thể khám phá các mã mà các đầu video hay các TV khác có thể hiểu được và thay vì chỉ gửi các tín hiệu cụ thể cho một thương hiệu thiết bị nhất định, chúng có thể gửi mã đến bất kì sản phẩm hay kiểu máy nào nhờ vào các Universal Remote. Thậm chí một nhà phát minh đã đi xa đến mức phát triển một điều khiển từ xa có tên là TV-B-Gone, có thể gửi các tín hiệu “tắt” đến hầu như tất cả TV của hãng sản xuất. Thiết kế này cũng cho phép bạn tắt các TV ở cả các trung tâm thương mại hay cửa hàng bách hóa mà không ai biết.

Tôi có thể bật TV của nhà hàng xóm không?

Điều khiển từ xa hồng ngoại có nguồn năng lượng và bức xạ điện từ tương đối thấp, chỉ gửi được tín hiệu trong khoảng cách trong khoảng 10-20m (35-70ft). Không giống như sóng vô tuyến, tia hồng ngoại không thể xuyên qua các bức tường kiên cố, do vậy sẽ không có khả năng dùng điều khiển từ xa hồng ngoại lại bật được TV hoặc đầu DVD nhà hàng xóm đâu nhé.

Quay trở lại với ngôi nhà của chúng ta, nếu bạn muốn vận hành các thiết bị trong các phòng khác, hãy cân nhắc mua một điều khiển từ xa tần số vô tuyến (kèm 1 bộ adapter) để có thể mở rộng phạm vi hoạt động của chúng. Một điều khiển từ xa RF điển hình có thể hoạt động trong dải tần từ 400-450 MHz trong khi một chiếc điều khiển hồng ngoại thông thường hoạt động ở dải tần 300 THz – tức tần số RF cao hơn gấp 1 triệu lần. Với thiết bị này, bạn có thể nhận được tín hiệu từ nhà hàng xóm, giống như bạn có thể nhận tín hiệu Internet không dây (Wifi)

Ai đã phát mình ra điều khiển từ xa?

Kĩ sư điện người Mỹ Eugene Polley (1915–2012) đã đưa ra ý tưởng về hệ thống điều khiển từ xa điện tử từ nhiều năm trước khi TV ra đời. Những chiếc TV được phát minh giữa thế kỉ 20 so với những chiếc hiện đại, về cơ bản vẫn là đồ điện tử, tuy nhiên có hệ thống điều chỉnh cơ học (bạn phải xoay một nút xoay khá phức tạp để dò tần số, giống như cách bạn hay dùng cho các radio analog ngày nay). Vậy, điều này có nghĩa là những chiếc điều khiển từ xa của Polley vừa là thiết bị điện tử, lại vừa là thiết bị cơ khí và khá cồng kềnh hơn so với những chiếc điều khiển hiện tại, tuy nhiên ý tưởng này thực sự đã làm tiền đề cho những sáng kiến sau này.

Chiếc điều khiển ấy đã hoạt động như thế nào? Bạn chiếu một “nguồn sáng” (ở đây tôi lấy ví dụ là một chiếc đèn pin cầm tay đơn giản) vào 1 trong 4 tế bào quang điện (đánh số 17,18, 19, 20 màu xanh như trên hình), mỗi tế bào được kết nối với một công tắc điện tử (được đánh số 23, 24, 25, 26) và điều khiển một chức năng riêng biệt của TV. Trong hình, ở phía trên bên trái, tế bào quang điện số 17 vận hành một mô tơ điện 27, mô tơ này hoạt động giúp điều chỉnh TV chọn tần số cao hơn. Ở trên cùng bên phải, số 18 giúp chuyển kênh. Ở dưới cùng bên trái, số 19 giúp bật tắt TV và ở dưới cùng bên phải, số 20 giúp điều chỉnh âm lượng. Mọi thứ đều được điều khiển thông qua một mạch điện trong chiếc hộp màu xanh dương được đánh số 21.

Điều khiển vô tuyến

Điều khiển từ xa hồng ngoại chỉ có thể điều khiển TV hay đầu máy video trong khoảng cách khá ngắn. Đèn LED hồng ngoại và bộ thu trên TV cũng khá nhỏ và có công suất thấp. Đó là lí do vì sao bạn phải hướng điều khiển từ xa vào thẳng thiết bị bạn đang muốn điều khiển. Một số loại có khả năng tốt hơn, có thể dội lại chùm tia hồng ngoại từ tường, gương và vẫn giúp chuyển kênh. Tuy nhiên, nhìn chung lại thì ở những khoảng cách xa hơn, năng lượng hồng ngoại dễ bị tiêu tán và hấp thụ, khiến việc điều khiển trở nên khó khăn.

Để có thể điều khiển mọi thứ ở khoảng cách xa, chúng ta cần sử dụng một “hệ thống” khác có tên là điều khiển vô tuyến. Xe ô tô, xe tải, tàu thuyền, máy bay, rô bốt,… tất cả đều được điều khiển một cách dễ dàng bằng sóng vô tuyến, bằng cách sử dụng hộp phát sóng vô tuyến cầm tay phát tín hiệu đến cho một ăng ten trên đầu thiết bị. Tín hiệu vô tuyến này có thể được truyền đi xa hơn nhiều so với tín hiệu hồng ngoại mà không bị nhiễu, đặc biệt ở những máy phát lớn và ăng ten mạnh.

Các loại điều khiển vô tuyến

Có hai loại điều khiển vô tuyến được gọi là đơn kênh và đa kênh.

Điều khiển vô tuyến đơn kênh là một công tắc bật-tắt thiết bị hoạt động ở khoảng cách xa bằng sóng vô tuyến. Ví dụ, khi ngồi trong nhà, bạn có thể sử dụng điều khiển đơn kênh này để bật tắt đèn ở cuối vườn. Bộ điều khiển này bao gồm một máy phát vô tuyến công suất thấp, ở đầu đèn sẽ gồm 1 bộ thu vô tuyến và 1 bộ chuyển tiếp (giúp chuyển đổi tín hiệu vô tuyến đến thành dòng điện có công suất cao hơn đủ để vận hành đèn). Loại này chỉ có thể bật tắt hoàn toàn mọi thứ, không thể tăng giảm độ sáng hay cường độ vận hành của thiết bị.

Điều khiển vô tuyến đa kênh được sử dụng để truyền các tín hiệu phức tạp hơn. Ví dụ như điều khiển ô tô tăng tốc, giảm tốc hoặc di chuyển từ bên này sang bên kia hoàn toàn từ xa. Thay vì chỉ gửi một tín hiệu bật-tắt cơ bản, nó truyền một loạt các xung được mã hóa tới bộ thu và giải mã, sử dụng để tạo ra các hành động cụ thể như quay vô lăng trên ô tô. Động cơ hoạt động theo cách này được gọi là động cơ servo. Không giống như động cơ điện bình thường (chỉ quay theo chu kì tùy theo thời gian nhận được dòng điện), động cơ servo có khả năng điều khiển tốt hơn, cơ chế phản hồi cũng nhạy bén hơn, cho phép bạn xoay/điều khiển theo số lượng chính xác nhất.

Điều khiển vô tuyến được sử dụng để làm gì?

Điều khiển vô tuyến không chỉ được sử dụng trong đồ chơi mà các tiện ích không dây mới nhất cũng sử dụng công nghệ tương tự, như Bluetooth, công nghệ RFID được sử dụng trong hệ thống chống trộm cắp, nhận dạng người dùng hay Wifi sử dụng trong Internet không dây. Ngay cả điện thoại di động cũng giao tiếp bằng hệ thống không dây không khác gì điều khiển bằng sóng vô tuyến.

Làm thế nào để sửa một chiếc điều khiển TV bị hỏng?

Không có phần hoạt động chuyển động như các máy móc khác, có thể bạn sẽ nghĩ rằng điều khiển từ xa sẽ tồn tại mãi mãi, nhưng một ngày nào đó, bạn sẽ thấy chiếc điều khiển của mình ngừng hoạt động: bạn nhấn nút nào cũng không có tác dụng, cho dù nhấn mạnh đến đâu. Điều phiền toái nhất khi chiếc điều khiển của bạn bị hư chính là TV của bạn đã lỗi thời và điều khiển đó không còn được sản xuất nữa. May mắn thay, chúng ta có thể tự sửa chữa chúng.

Đầu tiên, nếu mọi nút bấm đều không hoạt động, hãy thử thay một cục pin mới trước khi kiểm tra kĩ hơn. Nếu chỉ có một hoặc vài nút bị hỏng – thường là nút tăng giảm âm lượng hoặc nút bấm bạn hay dùng – thì có thể chiếc điều khiển của bạn đang gặp một sự cố khác. Điều khiển từ xa được chế tạo với bên trên là bàn phím cao su, dưới màng cao su là một dải mỏng sơn hoặc nhựa dẫn điện. Khi bạn nhấn nút, vật liệu dẫn điện sẽ kết nối với điểm trên bảng mạch in ngay bên dưới, tạo thành một công tắc và kích hoạt mạch. Theo thời gian, lâu dần một lớp màng nhờn mỏng sẽ tích tụ giữa mặt dưới phím và trên bảng mạch, tạo thành một rào cản giữa mạch và phím, ngăn các phím tạo thành mạch. Tôi không chắc nguyên nhân gây ra lớp màng đó, nhưng rất có thể khi dòng điện chạy qua vật liệu dẫn điện trên đế phím, nó sẽ ấm lên và dần làm vật liệu bị “thoái hóa”.

Vậy làm sao để sửa? Đầu tiên, hãy tháo pin. Tiếp theo, cẩn thận tháo ốc vít, mở hộp điều khiển hoặc tách rời nhẹ nhàng phần trên và dưới của điều khiển. Nếu loại không có vít thì hãy quan sát kĩ phần viền sẽ có một mấu lõm vào, từ đó có thể dễ dàng tách rời 2 phần. Sau khi đã tách rời, hãy kiểm tra bảng mạch, đặc biệt là các bit nằm ngay dưới nút bấm không hoạt động xem ở đó có lớp màng hay bụi bẩn gì không, sau đó cho một ít nước (hoặc chất tẩy rửa chuyên dụng) vào miếng vải và lau đi, nhẹ nhàng để tránh gây ảnh hưởng đến lớp dẫn điện. Sau khi vệ sinh, phải đảm bảo toàn bộ vật dụng đã khô hoàn toàn rồi mới lắp lại.

Nếu thiết bị vẫn không hoạt động, có thể lớp dẫn điện trên đế phím đã bị mòn. Bạn có thể mua bộ dụng cụ sửa chữa và dùng bút sơn để quét lại lớp đã bị mòn, tuy nhiên, chúng khá đắt. Trên lí thuyết, bạn có thể sử dụng bút chì than mềm để sửa chữa tạm thời. Một lựa chọn khác là ghép một trong các phím hoạt động còn lại thay thế cho nút bị hỏng, nhưng việc này có thể sẽ hơi phức tạp đôi chút.

Hoặc một giải pháp nữa nghe có vẻ hay ho hơn, hãy để lại tên thiết bị của bạn lên eBay hoặc trang web nào bạn muốn, có thể bạn sẽ tìm thấy một người nào đó không dùng chiếc TV nữa và chiếc điều điển thì còn đó thì sao!