Как устроены системы радиоуправления моделями. Какие бывают типы кодирования команд в радиоуправлении. Как реализовать простую систему радиоуправления с частотным кодированием. Какие основные узлы входят в состав передатчика и приемника радиоуправления.
Принципы работы систем радиоуправления моделями
Системы радиоуправления моделями позволяют дистанционно управлять различными подвижными объектами — автомобилями, самолетами, кораблями и другими моделями. Как правило, такие системы состоят из двух основных частей:
- Передатчик (пульт управления) — устройство, с помощью которого оператор подает команды
- Приемник — устройство на модели, принимающее команды и управляющее исполнительными механизмами
Передача команд осуществляется с помощью радиосигнала определенной частоты. Для кодирования различных команд используются разные способы модуляции несущего сигнала.
Типы кодирования команд в системах радиоуправления
Существует несколько основных способов кодирования команд в радиоуправлении моделями:
- Амплитудная модуляция — команды кодируются изменением амплитуды несущего сигнала
- Частотная модуляция — каждой команде соответствует своя частота модулирующего сигнала
- Широтно-импульсная модуляция — команды кодируются длительностью импульсов
- Цифровое кодирование — передача команд в виде цифровых кодов
Наиболее распространенным является частотное кодирование команд из-за простоты реализации и хорошей помехозащищенности.
Принцип работы системы радиоуправления с частотным кодированием
В системе радиоуправления с частотным кодированием каждой команде соответствует определенная частота модулирующего сигнала. Как это работает?
- В передатчике генерируется несущий высокочастотный сигнал (обычно 27 или 40 МГц)
- При нажатии кнопки команды включается генератор низкой частоты (400-3000 Гц)
- Сигнал низкой частоты модулирует несущую
- Приемник выделяет модулирующий сигнал
- Частота сигнала измеряется и определяется соответствующая команда
Такой способ кодирования обеспечивает хорошую помехозащищенность, так как случайные помехи не будут восприниматься как команды.
Основные узлы передатчика системы радиоуправления
Рассмотрим типовую структуру передатчика системы радиоуправления с частотным кодированием:
- Высокочастотный генератор несущей частоты (обычно на транзисторе)
- Кварцевый резонатор для стабилизации частоты
- Выходной каскад усиления мощности
- Низкочастотный генератор команд (мультивибратор)
- Модулятор для амплитудной модуляции несущей
- Органы управления (кнопки, джойстики)
- Антенна
Важную роль играет стабилизация частоты несущего сигнала с помощью кварцевого резонатора. Это обеспечивает точную настройку приемника на частоту передатчика.
Ключевые компоненты приемника радиоуправления
Приемник системы радиоуправления обычно включает следующие основные узлы:
- Входные цепи и усилитель радиочастоты
- Гетеродин и смеситель для преобразования частоты
- Усилитель промежуточной частоты
- Амплитудный детектор
- Низкочастотный усилитель
- Декодер команд
- Схемы управления исполнительными устройствами
Ключевым элементом является декодер, который определяет частоту принятого сигнала и формирует соответствующие управляющие сигналы.
Реализация декодера на основе цифрового частотомера
Интересным техническим решением является построение декодера команд на основе упрощенного цифрового частотомера. Как работает такой декодер?
- Входной сигнал преобразуется в прямоугольные импульсы
- Импульсы подсчитываются двоичным счетчиком за фиксированный интервал времени
- Результат счета сохраняется в регистре
- Дешифратор преобразует двоичный код в сигналы управления
Такой подход обеспечивает высокую точность определения частоты и хорошую помехозащищенность системы управления.
Практические аспекты изготовления системы радиоуправления
При самостоятельном изготовлении системы радиоуправления необходимо учитывать следующие моменты:
- Использование стабилизированных кварцем генераторов
- Тщательная настройка контуров приемника
- Экранирование чувствительных узлов
- Применение помехоподавляющих фильтров в цепях питания
- Использование качественных деталей
Особое внимание следует уделить настройке передатчика и приемника, чтобы обеспечить максимальную дальность связи и помехоустойчивость системы.
Простейшая однокомандная схема радиоуправления моделями (3 транзистора)
Основное отличие аппаратуры пропорционального действия от дискретной состоит в том, что она позволяет по командам оператора отклонять рули модели на любой требуемый угол и плавно изменять скорость и направление ее движения «Вперед» или «Назад».
Постройка и налаживание аппаратуры пропорционального действия достаточно сложны и не всегда под силу начинающему радиолюбителю.
Хотя аппаратура дискретного действия и имеет ограниченные возможности, но, применяя специальные технические решения, можно их расширить. Поэтому далее рассмотрим однокомандную аппаратуру управления, пригодную для колесных, летающих и плавающих моделей.
Схема передатчика
Для управления моделями в радиусе 500 м, как показывает опыт, достаточно иметь передатчик с выходной мощностью окьло 100 мВт.
Однокомандное управление моделью осуществляется следующим образом. При подаче команды управления передатчик излучает высокочастотные электромагнитные колебания, другими словами, генерирует одну несущую частоту.
Приемник, который находится на модели принимает сигнал, посланный передатчиком, в результате чего срабатывает исполнительный механизм.
Рис. 1. Принципиальная схема передатчика радиоуправляемой модели.
В итоге модель, подчинясь команде, меняет направление движения или осуществляет одно какое-нибудь заранее заложенное в конструкцию модели указание. Используя однокомандную модель управления, можно заставить модель осуществлять достаточно сложные движения.
Схема однокомандного передатчика представлена на рис. 1. Передатчик включает задающий генератор колебаний высокой частоты и модулятор.
Задающий генератор собран на транзисторе VT1 по схеме емкостной трех-точки.
Контур L2, С2 передатчика настроен на частоту 27,12 МГц, которая отведена Госсвязьнадзором электросвязи для радиоуправления моделями.
Режим работы генератора по постоянному току определяется подбором величины сопротивления резистора R1. Созданные генератором высокочастотные колебания излучаются в пространство антенной, подключенной к контуру через согласующую катушку индуктивности L1.
Модулятор выполнен на двух транзисторах VT1, VT2 и представляет собой симметричный мультивибратор. Модулируемое напряжение снимается с коллекторной нагрузки R4 транзистора VT2 и подается в общую цепь питания транзистора VT1 высокочастотного генератора, что обеспечивает 100% модуляцию.
Управляется передатчик кнопкой SB1, включенной в общую цепь питания. Задающий генератор работает не непрерывно, а только при нажатой кнопке SB1, когда появляются импульсы тока, вырабатываемые мультивибратором.
Посылка в антенну высокочастотных колебаний, созданных задающим генератором, происходит отдельными порциями, частота следования которых соответствует частоте импульсов модулятора.
Детали передатчика
В передатчике использованы транзисторы с коэффициентом передачи тока базы Ь2іэ не менее 60. Резисторы типа МЛТ-0,125, конденсаторы — К10-7, КМ-6.
Согласующая антенная катушка L1 имеет 12 витков ПЭВ-1 0,4 и намотана на унифицированном каркасе от карманного приемника с подстроечным ферритовым сердечником марки 100НН диаметром 2,8 мм.
Катушка L2 бескаркасная и содержат 16 витков провода ПЭВ-1 0,8 намотанных на оправке 010 мм. В качестве кнопки управления можно использовать микропереключатель типа МП-7.
Детали передатчика монтируют на печатной плате из фольгированного стеклотекстолита. Антенна передатчика представляет собой отрезок стальной упругой проволоки 01…2 мм и длиной около 60 см, которая подключается прямо к гнезду XI, расположенному на печатной плате.
Все детали передатчика должны быть заключены в алюминиевый корпус. На передней панели корпуса располагается кнопка управления. В месте прохождения антенны через стенку корпуса к гнезду XI должен быть установлен пластмассовый изолятор, чтобы предотвратить касание антенны корпуса.
Налаживание передатчика
При заведомо исправных деталях и правильном монтаже передатчик не требует особой наладки. Необходимо только убедиться в его работоспособности и, изменяя индуктивность катушки L1, добиться максимальной мощности передатчика.
Для проверки работы мультивибратора надо включить высокоомные наушники между коллектором VT2 и плюсом источника питания. При замыкании кнопки SB1 в наушниках должен прослушиваться звук низкого тона, соответствующий частоте мультивибратора.
Для проверки работоспособности генератора ВЧ необходимо собрать волномер по схеме рис. 2. Схема представляет собой простой детекторный приемник, в котором катушка L1 намотана проводом ПЭВ-1 1…1,2 и содержит 10 витков с отводом от 3 витка.
Рис. 2. Принципиальная схема волномера для настройки передатчика.
Катушка намотана с шагом 4 мм на пластмассовом каркасе 025 мм. В качестве индикатора используется вольтметр постоянного тока с относительным входным сопротивлением 10 кОм/В или микроамперметр на ток 50.
..100мкА.
Волномер собирают на небольшой пластине из фольгированного стеклотекстолита толщиной 1,5 мм. Включив передатчик, располагают от него волномер на расстоянии 50…60 см. При исправном генераторе ВЧ стрелка волномера отклоняется на некоторый угол от нулевой отметки.
Настраивая генератор ВЧ на частоту 27,12 МГц, сдвигая и раздвигая витки катушки L2, добиваются максимального отклонения стрелки вольтметра.
Максимальную мощность высокочастотных колебаний, излучаемых антенной, получают вращением сердечника катушки L1. Настройка передатчика считается оконченной, если вольтметр волномера на расстоянии 1…1,2 м от передатчика показывает напряжение не менее 0,05 В.
Схема приемника
Для управления моделью радиолюбители довольно часто используют приемники, построенные по схеме сверхрегенератора. Это связано с тем, что сверхрегенеративный приемник, имея простую конструкцию, обладает очень высокой чувствительностью, порядка 10…20 мкВ.
Схема сверхрегенеративного приемника для модели приведена на рис. 3. Приемник собран на трех транзисторах и питается от батареи типа «Крона» или другого источника напряжением 9 В.
Первый каскад приемника представляет собой сверхрегенеративный детектор с самогаше-нием, выполненный на транзисторе VT1. Если на антенну не поступает сигнал, то этот каскад генерирует импульсы высокочастотных колебаний, следующих с частотой 60…100 кГц. Это и есть частота гашения, которая задается конденсатором С6 и резистором R3.
Рис. 3. Принципиальная схема сверхрегенеративного приемника радиоуправляемой модели.
Усиление выделенного командного сигнала сверхрегенеративным детектором приемника происходит следующим образом. Транзистор VT1 включен по схеме с общей базой и его коллекторный ток пульсирует с частотой гашения.
При отсутствии на входе приемника сигнала, эти импульсы детектируются и создают на резисторе R3 некоторое напряжение. В момент поступления сигнала на приемник продолжительность отдельных импульсов возрастает, что приводит к увеличению напряжения на резисторе R3.
Приемник имеет один входной контур L1, С4, который с помощью сердечника катушки L1 настраивается на частоту передатчика. Связь контура с антенной — емкостная.
Принятый приемником сигнал управления выделяется на резисторе R4. Этот сигнал в 10…30 раз меньше напряжения частоты гашения.
Для подавления мешающего напряжения с частотой гашения между сверхрегенеративным детектором и усилителем напряжения включен фильтр L3, С7.
При этом на выходе фильтра напряжение частоты гашения в 5… 10 раз меньше амплитуды полезного сигнала. Продетектированный сигнал через разделительный конденсатор С8 подается на базу транзистора VT2, представляющего собой каскад усиления низкой частоты, а далее на электронное реле, собранное на транзисторе ѴТЗ и диодах VD1, VD2.
Усиленный транзистором ѴТЗ сигнал выпрямляется диодами VD1 и VD2. Выпрямленный ток (отрицательной полярности) поступает на базу транзистора ѴТЗ.
При появлении тока на входе электронного реле, коллекторный ток транзистора увеличивается и срабатывает реле К1..jpg.76c1f8c6c8a341a5cbfe50bd27ff354f.jpg)
В качестве антенны приемника можно использовать штырь длиной 70… 100 см. Максимальная чувствительность сверхрегенеративного приемника устанавливается подбором сопротивления резистора R1.
Детали и монтаж приемника
Монтаж приемника выполняют печатным способом на плате из фольгированного стеклотекстолита толщиной 1,5 мм и размерами 100×65 мм. В приемнике используются резисторы и конденсаторы тех же типов, что и в передатчике.
Катушка контура сверхрегенератора L1 имеет 8 витков провода ПЭЛШО 0,35, намотанных виток к витку на полистироловом каркасе 06,5 мм, с подстроечным ферритовым сердечником марки 100НН диаметром 2,7 мм и длиной 8 мм. Дроссели имеют индуктивность: L2 — 8 мкГн, a L3 — 0,07…0,1 мкГн.
Электромагнитное реле К1 типа РЭС-6 с обмоткой сопротивлением 200 Ом.
Настройка приемника
Настройку приемника начинают с сверхрегенеративного каскада. Подключают высокоомные наушники параллельно конденсатору С7 и включают питание. Появившийся в наушниках шум свидетельствует об исправной работе сверхрегенеративного детектора.
Изменением сопротивления резистора R1 добиваются максимального шума в наушниках. Каскад усиления напряжения на транзисторе VT2 и электронное реле особой наладки не требуют.
Подбором сопротивления резистора R7 добиваются чувствительности приемника порядка 20 мкВ. Окончательная настройка приемника производится совместно с передатчиком.
Если в приемнике параллельно обмотке реле К1 подключить наушники и включить передатчик, то в наушниках должен прослушиваться громкий шум. Настройка приемника на частоту передатчика приводит к пропаданию шума в наушниках и срабатыванию реле.
Литература: В.М. Пестриков. Энциклопедия радиолюбителя.
|
Наиболее распространенный тип систем радиоуправления моделями — системы,
построенные на принципе частотного кодирования. В такой системе каждой команде соответствует строго определенная частота модулирующего сигнала. Puc.1 Принципиальная схема передающего пульта показана на рисунке 1. Собственно
передатчик построен по однокаскадной схеме на транзисторе VT2. Колебательный контур L1C6, включенные в его коллекторную цепь настроен на частоту несущей. Частота несущей определяется частотой резонанса кварцевого резонатора Q1 (в данном случае 27,12 МГц). Амплитудный модулятор выполнен на транзисторе VT1. Этот транзистор включен
в разрыв цепи питания передатчика. Напряжение смещения на его базе установлено резистором R3 таким образом, что при отсутствии переменного модулирующего напряжения на базе VT1, он находится в почти открытом состоянии. Кодер выполнен на микросхеме D1. Он представляет собой мультивибратор, частота которого зависит от емкости С1 и сопротивления резистора, включенного между входом и выходом элемента D1.1. При помощи семи подстроечных резисторов R6-R14 и семи кнопок S1-S7 можно задать семь разных частот, лежащих в пределах 500-3000 Гц. Этими частотами и будут кодироваться семь различных команд, которые можно передавать при помощи передающего пульта. Питается передающий пульт от батареи напряжением 9В из шести элементов типа А332 или двух «плоских» батареек. Puc.  2
Приемник состоит из приемного тракта на микросхеме К174ХА2 и декодера,
построенного по схеме упрощенного частотомера. Приемный тракт целиком заимствован из Л2. Принципиальная схема приемного тракта показана на рисунке 2. Он построен на многофункциональной микросхеме А1 — К174ХА2 по упрощенной типовой схеме. Сигнал от антенны W1, роль которой выполняет тонкая стальная спица длиной около 0,5 метра, поступает во входной контур L1С2. Контур настроен на частоту
несущей передатчика. Выделенный сигнал через катушку связи L2 поступает на симметричный вход УРЧ балансного смесителя микросхемы А1. Гетеродин также входит в состав микросхемы. Схема обвязки гетеродина отличается от типовой наличием в цепи обратной связи кварцевого резонатора Q1, стабилизирующего частоту гетеродина. На выходе гетеродина включен контур L3С4, настроенный на частоту гетеродина. В данном случае в гетеродине используется кварцевый резонатор на 26,655 МГц (с учетом промежуточной частоты 465 кГц и частоты несущей 27,12 МГц). Сигнал промежуточной частоты выделяется на выводе 15 А1 и поступает в
контур L4C6, настроенный на ПЧ = 465 кГц. В данной схеме нет
пъезокерамического фильтра. С одной стороны это неблагоприятно сказывается на
селективности тракта по соседнему каналу, но с другой стороны обеспечивается
более высокая чувствительность из отсутствия потерь в фильтре, и имеется
возможность выбирать любую ПЧ в пределах 300-1000 кГц взависимости от того,
какие кварцевые резонаторы имеются в наличии. При необходимости, всегда можно
в схему ввести пьезокерамический фильтр на 465 кГц, заменив им конденсатор С7. Через конденсатор С7 выделенное напряжение ПЧ поступает, через выводы 11 и 12 А1, на вход усилителя ПЧ микросхемы. На выходе УПЧ (вывод 7) включен преддетекторный контур L6 С8, настроенный, как и L4 С6 на промежуточную частоту (в данном случае на 465 кГц). Детектор выполнен по однополупериодной схеме на германиевом диоде VD1. Низкочастотное напряжение, амплитудой около 100 мВ, выделяется на конденсаторе С10, и поступает на выход радиотракта. Корме того, это напряжение интегрируется цепью R4 СИ для получения постоянного напряжения АРУ, которое подается на вывод 9 микросхемы А1. Вторая цепь АРУ (вывод 10) микросхемы К174ХА2 в данной схеме, с целью упрощения, не используется. Дальность уверенной связи между передатчиком и приемным трактом получается
около 300-500 метров в зоне прямой видимости. Puc.3 Переменное напряжение с выхода приемного тракта поступает на
усилитель-ограничитель на операционном усилителе А1. Напряжение преобразуется
в импульсы произвольной формы, и далее поступает на триггер Шмидта на
элементах 01.3 и D1.4, которые придают этому сигналу окончательную форму
прямоугольных импульсов МОП-логики. Таким образом, в каждый момент времени в регистре D4 будет храниться код результата последнего измерения входной частоты. Если частота не меняется, этот код, периодически обновляясь будет оставаться одним и тем же. Если частота изменится, то через время, равное 32-м периодам импульсов на выходе мультивибратора на D1.3 и D1.4, изменится и код, хранящийся в регистре. Дешифратор D5 служит для преобразования этого кода в более доступную десятичную форму. Для определения частоты используются только три последних старших разряда
счетчика D3, при этом, получается так, что первые семь входных импульсов никак
не учитываются. Питается декодер от того же источника, что и приемный тракт напряжением 6…9В. Индуктивность L1 служит для уменьшения помех от исполнительных устройств. Исполнительные устройства должны управляться транзисторными ключами, рассчитанными на подачу на их входы логических единиц МОП-логики. Все детали (кроме транзисторных ключей) смонтированы на трех печатных
платах. На одной плате все детали передающего пульта (кроме антенны, кнопок и
источника питания), на второй плате — радиоприемный тракт, и на третей —
декодер. Монтаж ведется на односторонних печатных платах. Плата декодера
выполнена компактно, и из-за невозможности нанести тонкие дорожки значительная
часть соединений на ней выполнена тонкими монтажными проводами. В передающем пульте используются подстроечные резисторы типа РП-1-63 или другие аналогичные. Кнопки сделаны из сборки переключателей П2-К из семи модулей, в которой удалена пластина зависимой фиксации (так, чтобы кнопки не фиксировались в нажатом положении). Микросхему К176ЛЕ5 можно заменить на К176ЛА7, К561ЛЕ5, К561ЛА7. Транзистор КТ608 можно заменить на КТ603, KТ630. Транзистор КТ815 — на КТ817, КТ801. Как выбирается кварцевый резо-натор описано выше. Для намотки катушек L1 и L2 передатчика используются каркасы с подстроечными сердечниками от контуров декодеров цветности телевизоров 3-УСЦТ, но без экранов. Катушка L1 содержит 12 витков, а L2 — 22 витка, наматывается проводом ПЭВ 0,31. Контурные катушки приемного тракта наматываются на таких же каркасах, но с
экранами. Экраны обозначены на монтажной схеме пунктирными линиями. Катушки L1
и L3 содержат по 9 витков. В декодере операционный усилитель К554УД2А можно заменить на К554УД2Б или
К140УД6, К140УД7. Микросхему К176ЛЕ5 можно заменить на К561ЛЕ5. Счетчики
К176ИЕ1 прямой замены не имеют, но при необходимости каждую микросхему К176ИЕ1
можно заменить на К561ИЕ10, включив оба счетчика микросхемы К561ИЕ10
последовательно, так чтобы имелись выходы с весовыми коэффициентами 16 и 32.
Регистр К561ИР9 можно заменить на К176ИР9, или с изменением разводки на
К176ИРЗ или на микросхему К561ИЕ11, включив еЈ только в режиме предустановки,
но для записи информации нужно будет схему дополнить RC-цепью формирующей
короткий импульс записи на еЈ выводе 1. Дешифратор К176ИД1 можно заменить на
К561ИД1 или на демультиплексор К561КП2, в соответствующем включении. Настройку нужно начинать с передающего пульта (рисунок 1). Отключив один из
выводов резистора R4 подберите сопротивление R3 таким образом, чтобы
напряжение на эмиттере транзистора VT1 было, примерно, равно 3/4 напряжения
питания. Затем приступайте к настройке передатчика. Подключите к нему
полностью выдвинутую антенну. Для контроля за излучением передатчика удобно
пользоваться осциллографом типа С1-65А, на входе которого, вместо кабеля с
щупами, подключите объемную катушку из намоточного провода диаметром 0,5-1 мм.
Катушка должна иметь диаметр около 50-70 мм, число витков 3-5. Один вывод
катушки подсоедините к «земляной» клемме осциллографа, а второй вывод вставьте
в центральное отверстие его входного разъема. Расположите передатчик вместе с
антенной на расстоянии около 0,5 метра от катушки осциллографа и «поймайте»
осциллографом сигнал передатчика. Настройку приемного тракта производите по общепринятой методике (настройка
контуров ПЧ, настройка входного и гетеродинного контура). Настройку декодера (рисунок 3) производите с подключенным к нему настроенным приемным трактом и по сигналу передатчика. Включите передатчик, он
будет излучать амплитудно-модулированный сигнал, который будет принимать приемный тракт. Подбором номинала R1 добейтесь появления правильных прямоугольных импульсов на выходе D1. Литература :
Каравши В. |
Кодер такой системы представляет собой мультивибратор, частота которого меняется при помощи нескольких кнопок подачи команд или при помощи переменного резистора. Декодер, обычно, состоит из набора RC или LC фильтров (почти как в цветомузыкальной установке), которые выделяют сигналы команд и направляют их на электронные ключи, управляющие нагрузками. Описываемая в этой статье система построена на аналогичном принципе (каждой команде соответствует определенная частота модуляции), но роль декодера в ней выполняет своеобразный упрощенный цифровой частотомер. Система кодирования, построенная на таком принципе подробно описана в Л.1.
Частота резонанса Q1 должна быть равна частоте
несущей или быть в два раза ее меньше, в первом случае генератор на VT2 работает на основной гармонике резонатора, а во втором на его второй гармонике. Например, для частоты несущей равной 27 МГц можно взять резонатор на 27 МГц или на 13,5 МГц. Передатчик однокаскадный, транзистор VT2 выполняет роль и задающего
генератора и усилителя мощности. ВЧ-переменное напряжение с коллектора VT2 поступает через развязывающий конденсатор С7 и удлинительную согласующую катушку L2 в антенну W1 роль которой выполняет один «ус» от старой телевизионной телескопической антенны. Длина «уса» в выдвинутом состоянии
около 1 метра.
При этом на передатчик поступает примерно 3/4 напряжения питания. При подаче на базу VT1 переменного напряжения от кодера он начинает то более сильно открываться, то частично закрываться. При этом соответствующим образом меняется напряжение питания передатчика, и следовательно, мощность его излучения. Таким образом выполняется амплитудная модуляция высокочастотного сигнала, поступающего в антенну.
Но в этой схеме можно использовать и резонаторы на другие частоты учитывая другие несущие и промежуточные частоты например, при частоте несущей 27 МГц (если резонатор в передатчике на 13,5 МГц), можно использовать резонатор в приемнике на 13,2 МГц, тогда частота гетеродина будет равна 26,4 МГц, а промежуточная частота 600 кГц. Но при этом необходимо контура L4C6 и L6C8 перестроить с ПЧ 465 кГц на ПЧ 600 кГц.
В любом случае, селективность по соседнему каналу такого приемного тракта
значительно выше, чем у привычных, применяемых для систем радиоуправления,
сверхрегенеративных приемников.
Над водой дальность связи еще увеличивается. При наличии таких мощных источников помех, как коллекторные двигатели, подключенные без LC-фильтров, дальность в зоне прямой видимости снижается до 100-200 метров взависимости от уровня помех. Плату радиоприемного тракта желательно заключить в латунный или жестяной экран. Напряжение питания приемного тракта 6-9В, при этом. В качестве источника питания можно использовать батарею типа «Крона» или батарею, составленную из
дисковых аккумуляторов или отдельных гальванических элементов типа A316. Эта же батарея используется для питания цифровой части декодера. Принципиальная схема цифрового декодера показана на рисунке 3.
Триггер Шмидта управляемый, он
функционирует, когда на вывод 9 D1.4 поступает логический ноль и становится
невосприимчивым к входным импульсам, когда на этот вывод поступает единица.
Таким образом, изменяя уровень на выводе 9 D1.4 можно управлять прохождением
импульсов на вход счетчика D3. Счетчик D3 служит для подсчета числа импульсов,
поступивших на вход декодера в течении измерительного промежутка времени.
Измерительный промежуток времени задается при помощи мультивибратора на D1.1 и
D1.2 и счетчика D2. Предположим, в исходном состоянии, элемент D1.4 открыт и
идет подсчет импульсов счетчиком D3. В это время на выходе D2 будет логический
ноль. На счетный вход D3 постоянно поступают импульсы от мультивибратора на
D1.1 и D1.2. Как только D2 досчитает до 32-х на его выходе появляется единица.
Эта единица поступает одновременно на вывод D1.4 и на вывод 6 регистра D4.
прекращается поступление импульсов на вход D3 и код с выходов счетчика D3
переносится в память регистра D4.
Это длится в течении полупериода импульсов
на выходе мультивибратора, пока на выходе D1.1 логический ноль. Затем
состояние этого выхода меняется на единицу. Это приводит к тому, что
оказываются закрытыми оба диода VD1 и VD2. В точке их соединения с R8
возникает единичный импульс, который оба счетчика D2 и D3 устанавливает в
нулевое положение. После этого D1.4 открывается и начинается новый период
подсчета входных импульсов.
Такое «загрубление» измерения частоты сделано намеренно, чтобы
исключить ошибки от температурной расстройки мультивибраторов кодера и
декодера, а также от всевозможных помех и наводок.
L2 содержит 3 витка, намотанных поверх L1. Провод —
ПЭВ 0,31. Катушки L4 и L6 применительно к промежуточной частоте 465 кГц
содержат по 120 витков провода ПЭВ 0,12, намотанных виток к витку в два слоя.
Катушка L5 намотана поверх L4, она содержит 10 витков ПЭВ 0,12.
Помехоподавляющий дроссель L1 намотан на ферритовом кольце диаметром 17-23 мм, содержит 300 витков провода ПЭВ 0,12.
Последовательно подстраивая катушки L1 и L2,
а также и конденсатор С6 добейтесь появления на экране осциллографа
правильного синусоидального сигнала основной частоты (ошибочно, можно
передатчик настроить на гармонику) наибольшей амплитуды. Затем восстановите
соединение R4 и проверьте наличие амплитудной модуляции. Нажмите одну из кнопок S1-S7 и установите соответствующий подстроечный резистор в положение максимального сопротивления. Частота импульсов на выводе 10 D1 должна быть около 500 Гц, установите такую частоту подбором номинала С1.
4 (при нуле на выводе 9 D1.4). Далее, (рисунок 1) нажмите кнопку первой команды S1 и установите движок резистора R6 в положение, близкое к положению максимального сопротивления и замкните кнопку S1 перемычкой. Теперь (рисунок 3) подберите такое сопротивление R9, при котором на выводе 14 D5 будет единица. Далее, разомкните S1, и последовательно замыкая другие кнопки, подстройте их резисторы так, чтобы на соответствующих выходах дешифратора декодера были единицы. На этом настройку системы радиоуправления можно считать законченной.
Передатчик повышенной мощности для радиоуправления (27-28 МГц, 180 мВт)
Принципиальная схема передатчика повышеной мощности для работы в комплексе аппаратуры радиоуправления для диапазона частот 27-28 МГц.
На рисунке приведена схема передатчика, собранного по двухтактной схеме. В таком передатчике можно получить выходную мощность до 180 мВт. Повышение мощности задающего генератора всегда отрицательно сказывается на его стабильности, поэтому передатчик можно использовать только со сверхрегенеративными приемниками.
Принципиальная схема
Несущая частота может быть настроена в пределах 27—28 МГц. По сути, это два одинаковых усилительных каскада, собранных на транзисторах VT1, VT2, выход каждого из которых связан со входом противоположного через конденсаторы CI, С2, образуя межкаскадную положительную обратную связь (ПОС).
Рис. 1. Принципиальная схема самодельного передатчика радиоуправления на трех транзисторах, диапазон частот 27-28 МГц.
Нагрузкой каскадов являются половинки контурной катушки L1. В такой системе возникают гармонические колебания, частота которых определяется параметрами контура L1C4.
Через каждый из транзисторов ток протекает в течение половины периода генерируемых колебаний.
Постоянная составляющая тока невелика, поэтому в такой схеме получается достаточно высокий КПД. Катушка связи L2 передает энергию колебаний в антенную цепь.
Надлежащим выбором соотношения витков L1 и L2 обеспечивается режим согласования с антенной. Высшие гармоники в спектре вырабатываемых колебаний подавляются Г-образным фильтром L3C6, точная настройка которого с помощью L3, кроме того, обеспечивает компенсацию реактивной составляющей сопротивления антенны.
Генерация возможна только при открытом состоянии транзистора VT3, играющего роль электронного ключа. На его вход подаются положительные импульсы с выхода шифратора.
Конденсатор СЗ предназначен для шунтирования эмиттерных цепей генератора на вырабатываемой частоте. Резистор R5 определяет режим транзисторов по постоянному току. С его помощью можно в значительных пределах менять мощность вырабатываемых колебаний.
Детали и конструкция
Один из возможных вариантов разводки печатной платы приведен на рис.
3.23. На плате предусмотрено место для конденсатора С4′, отсутствующего на принципиальной схеме. Необходимость в его установке может возникнуть при настройке передатчика. Катушки L1 и L2 намотаны на одном каркасе диаметром 7—8 мм.
L1 содержит восемь витков с отводом от середины, a L2 — 4 витка. В обоих случаях применен провод диаметром 0,5 мм. Конструктивно катушка L2 располагается между половинками L1. Намотка производится виток к витку. Каркас устанавливается на плате горизонтально.
Рис. 2. Печатная плата для самодельного транзисторного передатчика повышенной мощности на диапазон 27-28 МГц.
Для уменьшения взаимного влияния катушка L3 устанавливается вертикально и имеет 12 витков того же провода на каркасе диаметром 7—9 мм с подстроечным сердечником из карбонильного железа или высокочастотного феррита.
Для удобства настройки конденсатор С4 составлен из двух: постоянного (С4), емкостью 15 пФ, и подстроечного, типа КТ-21, КТ-25, либо КПК-МН. Все постоянные конденсаторы — керамические.
Для транзисторов возможна стандартная замена на КТ3102 с любым буквенным индексом.
Антенна— отрезок провода или штырь длиной 50—90 см.
Настройка
Модуляционный вход необходимо временно соединить с плюсом источника питания. Замкнув накоротко щупы осциллографа, располагают их в непосредственной близости от антенны. Чувствительность канала вертикального отклонения устанавливается максимальной.
Длительность горизонтальной развертки нужно установить равной 20 мкс/дел. При исправных деталях и правильном монтаже, на экране должны наблюдаться 5—6 периодов высокочастотных колебаний.
Подстроечным конденсатором С4 устанавливается требуемая частота колебаний (например 27,12 МГц). Для этого необходимо добиться, чтобы пять периодов на экране осциллографа занимали 184 мкс. При наличии цифрового частотомера закороченные щупы переключаются на его вход, что позволяет установить требуемую частоту гораздо точнее.
После установки частоты сердечником катушки L3 устанавливается режим согласования, о чем будет свидетельствовать максимум амплитуды колебаний на экране осциллографа.
Поскольку антенный контур и контур генератора взаимосвязаны, после установки оптимальной связи необходимо заново уточнить значение частоты. Последние две операции полезно произвести несколько раз, чтобы добиться как требуемого значения частоты, так и наилучшего согласования с антенной.
Изменяя сопротивление резистора R5 в пределах 20—200 Ом, можно в широких пределах менять выходную мощность передатчика.
Днищенко В. А. Дистанционное управление моделями (500 схем для радиолюбителей).
Цифровая система радиоуправления с частотным кодированием
Категория
Системы радиоуправления
материалы в категории
В.Каравкин
Радиоконструктор, 2001 год, № 2, стр 17- 22
Принцип работы практически всех устройств радиоуправления- модуляция различных передаваемых команд различной частотой.
Приемное-же устройство должно принять и расшифровать данные команды и сделать так чтобы при подаче каждой определенной команды срабатывало соответствующее исполнительное устройство- к примеру электромагнитное реле.
Система радиоуправления, представленная здесь, работает по такому-же принципу, а «цифровой» ее назвали за то что в дешифраторе команд используется упрощенный цифровой частотомер.
Схема пульта- передатчика
Схема пульта (передатчика) показана на рисунке. Высокочастотная часть передатчика построена на транзисторе VT2, включенного по схеме однокаскадного генератора. Частотозадающим здесь является кварцевый резонатор Q1 на 27,12 мГц. Так как частота резонанса кварца должна быть или равной частоте поднесущей или быть в половину меньше, то можно применить резонатор с частотою 13,5 мГц.
Кодировка передаваемого сигнала происходит за счет изменения частоты мультивибратора на микросхеме D1- устройство содержит 7 кнопок к каждой из которых подключен подстроечный резистор. Эти подстроечные резисторы напрямуя связаны с частотозадающей цепью мультивибратора- при нажатии на любую из кнопок происходит подключение резистора в частотозадаюзую цепь, тем самым и частота генерации мультивибратора будет напрямую зависеть от номинала резистора.
К выходу мультивибратора подключени транзистор VT1. Напряжение смещания на его базе при помощи резистора R3 выбрано таким образом что он при отсутствие модулирующего переменного напряжения почти открыт и при этом на передатчик поступает примерно 3\4 питающего напряжения. При поступлении на его базу сигнала с мультивибратора он начинает открываться еще сильнее и, следовательно, увеличится и напряжение поступающее на передатчик. Конечно-же частота открывания транзистора VT1 будет напрямую зависеть от частоты мультивибратора. Таким образом и осуществляется амплитудная модуляция передаваемого сигнала
Схема приемной части
Радиоприемная часть системы показана на рисунке 2. Она выполнена на специализированной микросхеме-радиоприемнике К174ХА2, включенной по упрощенной типовой схеме.
Схема дешифратора команд
Схема дешифратора команд показана на рисунке 3. Как уже и отмечалось выше- дешифрирование команд осуществляется по принципу цифрового частотомера, только здесь вместо семисегментного цифрового индикатора к выходам дешифратора D5 подключаются исполнительные устройства.
Эскизы печатных плат показаны на следующих рисунках
Если Вас заинтересовала данная схема и появилось желание ознакомиться с ней подробнее- скачайте журнал-источник в нашей бесплатной библиотеке (ссылка в начале страницы)
|
Радиотехника
начинающим |
Букварь
телемастера |
Основы
спутникового телевидения |
|||
|
Каталог
схем |
Литература |
Статьи |
|||
|
Схемы
телевизоров |
Файловое
хранилище |
Доска
объявлений |
|||
|
Радиодетали
и |
ФОРУМ |
Справочные материалы |
Аппаратура радиоуправления.
Часть 1. Передатчики
Авторы — Владимир Васильков (Vovic), Виталий Пузрин
Часть 1. ПередатчикиВведение
Дистанционное управление подвижными моделями основано на взаимодействии человека и модели. Пилот видит положение модели в пространстве и ее скорость. При помощи аппаратуры дистанционного управления он отдает команды на исполнительные устройства модели, которые поворачивают рули или управляют двигателями, тем самым пилот изменяет положение и направление движения модели в соответствии со своим желанием. Передача команд от пилота к модели происходит в большинстве своем по радиоканалу. Исключение можно встретить лишь для комнатных моделей, где наряду с радио используется инфракрасное излучение, а также очень редко для управления подводными аппаратами используется ультразвук.
Аппаратура радиоуправления состоит из передатчика, который находится у пилота, и размещенных на модели приемника и исполнительных механизмов.
Данная статья поможет получить представление о том, как работает передатчик и какой передатчик нужен вам.
Конструктивные разновидности передатчиков
По конструкции органов управления, на которые, собственно, воздействуют пальцы пилота, передатчики делятся на джойстиковые и пистолетного типа. В первых установлено, как правило, два двухкоординатных джойстика. Такие передатчики используются для управления летающими моделями. В джойстиковых передатчиках ручка имеет встроенные пружины, которые возвращают ее после отпускания в нейтральное положение. Как правило, одно из направлений какого-то джойстика используется для управления тяговым мотором, — в нем нет возвратной пружины. При этом ручка поджата трещеткой (для самолетов) или гладкой тормозящей пластиной (для вертолетов). С помощью таких передатчиков можно успешно управлять также плавающими и ездящими моделями, однако для них придуманы специальные передатчики пистолетного типа. Здесь рулевое колесо управляет направлением движения модели, а курок — ее двигателем и тормозами.
В последние годы появились передатчики с одним двухкоординатным джойстиком. Они относятся к категории дешевых аппаратов и могут использоваться для управления как упрощенной летающей, так и наземной техники. Продуктивно их можно использовать только на самом начальном уровне. Аналогичное назначение и у передатчиков с двумя однокоординатными джойстиками:
Чтобы закончить с конструктивными разновидностями добавим еще разделение джойстиковых передатчиков на моноблочные и модульные. Если первые полностью укомплектованы всеми компонентами и сразу готовы к применению, то модульные представляют из себя основу, в которую пилот по своему усмотрению добавляет нужные ему дополнительные органы управления:
Существует две манеры удержания передатчика. Пультовые передатчики вешаются на шею пилота с помощью специального ремня или столика-подставки. Руки пилота опираются на корпус передатчика, а каждый джойстик управляется двумя пальцами — указательным и большим. Это так называемая европейская школа. Ручной передатчик пилот держит в руках, а каждый джойстик управляется одним большим пальцем. Эту манеру относят к американской школе.
Ручной передатчик можно тоже держать в руках и управлять им по-европейски. Можно также использовать его и в пультовом варианте, если к нему купить специальный столик-подставку. Столик не хуже фирменного можно сделать самому. Такие столики требуются и для некоторых пультовых передатчиков. Какая манера более распространена у нас, зависит от возраста пилота. Молодежь, по нашим наблюдениям, более склонна к американским обычаям, а старшее поколение — к консерватизму Европы.
Количество каналов и раскладка ручек управления
Для управления движущимися моделями требуется воздействие одновременно на несколько функций. Поэтому передатчики радиоуправления делают многоканальными. Рассмотрим количество и предназначение каналов.
Для авто и судомоделей нужно два канала: управление направлением движения и оборотами двигателя. Навороченные пистолетные передатчики имеют еще и третий канал, который может использоваться для управления смесеобразованием ДВС (радиоигла).
Для управления простейшими летающими моделями тоже могут использоваться два канала: рули высоты и элероны у планеров и самолетов, или руль высоты и направления. Для дельтапланов используют управление по крену и мощностью мотора. Также эта схема применяется и на некоторых простейших планерах — руль поворота и включение двигателя. Такие двухканальные передатчики можно использовать для парковых моделей и электролетов начального уровня. Однако для полноценного управления самолетом нужно не менее четырех, а вертолетом — пяти каналов. Для самолетов на два двухкоординатных джойстика выводятся функции управления рулем высоты, направления, элеронами и газом двигателя. Конкретная раскладка функций по джойстикам бывает двух типов: Mode 1 — руль высоты слева по вертикали и руль направления по горизонтали, газ справа по вертикали и крен по горизонтали; Mode 2 — газ слева по вертикали и руль направления по горизонтали, руль высоты справа по вертикали и крен по горизонтали. Есть еще Mode 3 и 4, но они мало распространены.
Mode 1 еще называют двуруким вариантом, а Mode 2 — одноруким. Эти названия следуют из того, что в последнем варианте можно довольно долго управлять самолетом одной рукой, держа в другой банку пива. Споры моделистов о преимуществах той или иной схем не стихают много лет. Авторам эти споры напоминают дискуссию о преимуществах блондинок над брюнетками. В любом случае, большинство передатчиков легко перестраиваются с одной раскладки на другую.
Для эффективного управления вертолетом нужно уже пять каналов (не считая канала управления чувствительностью гироскопа). Здесь имеет место совмещение двух функций на одно направление джойстика (как это происходит, мы рассмотрим позднее). Раскладки ручек во многом аналогичны самолетным. Среди особенностей можно отметить ручку газа, которую некоторые пилоты инвертируют (минимальный газ — вверху, максимальный — внизу), так как считают это более удобным.
Выше рассматривалось минимально необходимое число каналов для управления движением моделей. Но функций управления моделями может быть очень много. Особенно на моделях копиях. На самолетах это может быть управление уборкой шасси, закрылками и другой механизацией крыла, бортовыми огнями, тормозами колес шасси. Еще больше функций у моделей-копий кораблей, имитирующих различные механизмы реальных судов. На планерах используют управление флаперонами и воздушными тормозами (интерцепторами), убираемыми шасси и другие функции. На вертолетах используют еще управление чувствительностью гироскопа, убираемым шасси и другими дополнительными функциями. Для управления всеми этими функциями выпускаются передатчики с числом каналов 6, 7, 8 и до 12. Кроме того, в модульных передатчиках имеется возможность наращивания числа каналов.
Здесь надо отметить, что каналы управления бывают двух типов — пропорциональные и дискретные. Проще всего пояснить это на автомобиле: газ — это пропорциональный канал, а свет фар — дискретный. Сейчас дискретные каналы используются только для управления вспомогательными функциями: включение фар, выпуск шасси. Все основные функции управления идут по пропорциональным каналам. При этом величина отклонения руля на модели пропорциональна величине отклонения джойстика на передатчике. Так вот, в модульных передатчиках есть возможность расширения числа как пропорциональных, так и дискретных каналов. Как это делается технически, мы рассмотрим позднее.
С многоканальностью связана одна принципиальная эргономическая проблема. У человека всего две руки, которые могут управлять одновременно только четырьмя функциями. На настоящих самолетах еще используют ноги пилотов (педали). Моделисты еще к этому не пришли. Поэтому управление остальными каналами осуществляется от отдельных тумблеров у дискретных каналов или ручек — у пропорциональных, либо эти вспомогательные функции получают путем вычисления из основных. Кроме того, сигналы управления моделью также могут не прямо управляться от джойстиков, а проходить предварительную обработку.
Обработка управляющих сигналов и микширование
По прочтении предыдущих глав надеемся, вы смогли разобраться в двух главных моментах:
- передатчик можно держать по-разному, но главное — чтобы его не выронить
- в передатчиках бывает много каналов, а управляться надо всегда только при помощи двух рук, что порой бывает не очень просто
Теперь, когда есть предварительное понимание, рассмотрим еще несколько практических моментов, которые реализуют передатчики:
- триммирование
- регулирование чувствительности ручек
- реверс каналов
- ограничение расходов рулевых машинок
- микширование
- другие функции
Триммирование — очень важная вещь. Если управляя моделью вы отпустите ручки передатчика, то пружины вернут их в нейтральное положение. Вполне логично ожидать, что модель при этом станет перемещаться прямо. Однако на практике это не всегда так. Причин тому много. Например, если вы запускаете только что построенный самолет, то вы можете неправильно учесть вращательный момент от двигателя, да и вообще модель редко бывает идеально симметричной и правильной формы. В результате — даже если рули стоят с виду ровно, модель все равно полетит не прямо, а как-то иначе. Чтобы исправить ситуацию, положение рулей надо будет подкорректировать. Но вполне понятно, что делать это прямо на модели во время запусков очень непрактично. Гораздо проще было бы чуть сдвинуть ручки передатчика в нужных направлениях. Именно для этого и придумали триммеры! Это такие маленькие дополнительные рычажки по бокам джойстиков, которые задают их смещение. Теперь, если надо подкорректировать нейтральное положение рулей на модели, достаточно всего лишь воспользоваться нужным триммером. Причем, что особенно ценно, триммирование можно проводить прямо на ходу, во время запусков, наблюдая за реакцией модели. Если вы обнаружите, что изначально модель в триммировании не нуждается — считайте что вам крупно повезло.
Регулирование чувствительности ручки — вполне понятная функция. Когда вы настраиваете управление под конкретную модель, вам надо установить такую чувствительность, чтобы управление было для вас наиболее комфортным. В противном случае, модель будет реагировать на ручки передатчика слишком резко или, напротив, слишком вяло. Более «продвинутые» модели позволяют устанавливать экспоненциальную функцию чувствительности ручек передатчика, чтобы точнее «рулить» при слабых отклонениях.
Если мы теперь мысленно перенесемся на модель, то мы обнаружим, что в зависимости от того, как установлены рулевые машинки и как подсоединены тяги, нам может потребоваться изменить их направление работы. Для этого все передатчики позволяют независимо реверсировать каналы управления.
Сама механика модели может иметь ограничения, поэтому иногда требуется ограничивать ход рулевых машинок. Для этого многие передатчики имеют отдельную функцию ограничения хода, хотя при ее отсутствии можно попытаться обойтись регулировкой чувствительности ручек.
Теперь пора коснуться более сложных моментов и рассказать вам, что такое микширование.
Иногда может потребоваться, чтобы рулевая машинка на модели управлялась одновременно от нескольких ручек передатчика. Хорошим примером может служить летающее крыло, где оба элерона управляют высотой и креном модели, т.е. движение каждого зависит от перемещения на передатчике ручки высоты и ручки крена. Такие элероны называют элевонами:
Когда мы управляем высотой, оба элевона отклоняются одновременно вверх или вниз, а когда управляем креном — элевоны работают в противофазе.
Сигналы элевонов считаются как полусумма и полуразность сигналов высоты и крена:
Элевон1 = (высота + крен) / 2
Элевон2 = (высота — крен) / 2
Т.е. сигналы от двух каналов управления смешиваются и передаются после этого на два канала исполнения. Такие вычисления, где задействуются данные с нескольких ручек управления, называются микшированием.
Микширование может быть реализовано как в передатчике, так и на модели. А сама реализация может быть как электронной, так и механической.
Специально для новичков (за исключением вертолетчиков) хочется отметить, что модели, с которых вы будете начинать, скорее всего не потребуют для своей работы микшеров. Более того, возможно, что наличие микшеров не потребуется вам очень долго (а может они вам и вообще никогда не понадобятся). Так что если вы решите приобрести себе простенькую 4-канальную джойстиковую аппаратуру, или 2-канальную пистолетную, то расстраиваться из-за отсутствующих микшеров не стоит.
В хороших передатчиках верхнего ценового диапазона вы найдете массу других функций. Степень их нужности для той или иной модели — вопрос дискуссионный. Чтобы составить себе представление о них, можно почитать описание таких передатчиков на сайтах производителей.
Аналоговые и компьютерные передатчики
Чтобы понять разницу между аналоговыми и компьютерными передатчиками, обратимся к более жизненному примеру. Лет пятнадцать назад начали распространяться программируемые телефоны. От обычного они отличались тем, что помимо разговора и определения номера звонящего абонента, позволяли запрограммировать на одну кнопку набор целого номера, или составить «черный список» абонентов, на звонки которых телефон не реагировал. Появилась куча дополнительных сервисов, которые простому абоненту часто были не нужны. Так вот, аналоговый передатчик — это как простой телефон. В нем обычно не более 6 каналов. Как правило, реализованы простейшие из описанных выше сервисов: имеется реверс каналов (иногда не всех), триммирование и регулировка чувствительности (обычно, на первые 4 канала), установка крайних значений канала газа (холостого хода и максимальных оборотов). Регулировки осуществляются переключателями и потенциометрами, иногда при помощи маленькой отверточки. Такие аппараты просты в освоении, но их гибкость в эксплуатации ограничена.
Компьютерная аппаратура характеризуется тем, что все настройки в них можно запрограммировать при помощи кнопок и дисплея так же, как на программируемых телефонах. Сервисов здесь может быть море. Из основных стоит отметить следующие:
- Наличие памяти на несколько моделей. Очень удобная вещь. Можно запомнить все настройки микшеров, реверсов и расходов, чтобы не перестраивать передатчик, когда вы решите его использовать с другой моделью.
- Запоминание значений триммеров. Весьма удобная функция. Вы можете не беспокоится, что при транспортировке триммеры случайно собьются, и вам придется вспоминать их положение. Перед запуском модели достаточно будет всего лишь проверить, что триммеры установлены «по центру».
- Большое количество встроенных микшеров и переключателей режимов работы позволит реализовать самые разнообразные функции на сложных моделях.
- Наличие дисплея заметно облегчает настройку аппаратуры.
По количеству функций и цене компьютерная аппаратура варьируется в довольно широких пределах. Конкретные возможности лучше всегда смотреть на сайте производителя или в инструкции.
Самые дешевые аппараты могут идти с минимумом функций, и ориентированы в первую очередь на удобство эксплуатации. Это в первую очередь память моделей, цифровые триммеры и пара микшеров.
Боле сложные передатчики, как правило, отличаются количеством функций, расширенным дисплеем и дополнительными режимами кодирования данных (для защиты от помех и повышения скорости передачи информации).
Топовые модели компьютерных передатчиков имеют графические дисплеи большой площади, в некоторых случаях даже с сенсорным управлением:
Такие модели имеет смысл покупать ради удобства пользования или ради каких-то особенно хитрых функций (которые могут понадобится, только если вы захотите серьезно заниматься спортом). Навороченность приводит к тому, что топовые модели уже конкурируют между собой не по числу функций, а по удобству программирования.
Многие компьютерные передатчики имеют сменные модули памяти настроек моделей, которые позволяют расширить встроенную память, а также легко переносить настройки модели с одного передатчика на другой. Ряд моделей предусматривают смену программы управления, путем замены специальной платы внутри передатчика. При этом можно изменить не только язык подсказок меню (русского языка, кстати, авторы не встречали), но и установить в передатчик более свежее программное обеспечение с новыми возможностями.
Надо отметить, что гибкость в использовании компьютерной аппаратуры имеет и отрицательные черты. Один из авторов подарил недавно теще программируемый телефон, так она с его программированием повозилась с недельку и вернула с просьбой купить ей простой, как она говорит «нормальный телефон».
Принципы формирования радиосигнала
Сейчас мы отойдем от проблем моделизма и рассмотрим вопросы радиотехники, а именно, как информация от передатчика попадает на приемник. Тем, кто не очень понимает, что такое радиосигнал, эту главу можно пропустить, обратив внимание лишь на приведенные в конце важные рекомендации.
Итак, основы модельной радиотехники. Для того, чтобы излучаемый передатчиком радиосигнал мог переносить полезную информацию, он подвергается модуляции. То есть управляющий сигнал изменяет параметры несущей радиочастоты. На практике нашли применение управление амплитудой и частотой несущей, обозначаемые буквами АМ (Amplitude Modulation) и FM (Frequency Modulation). В радиоуправлении используется только дискретная двухуровневая модуляция. В варианте АМ несущая имеет либо максимальный, либо нулевой уровень. В варианте FM излучается сигнал постоянной амплитуды, либо с частотой F, либо с чуть смещенной частотой F +df. Сигнал FM передатчика напоминает сумму двух сигналов двух АМ передатчиков, работающих в противофазе на частотах F и F +df соответственно. Из этого можно понять даже не углубляясь в тонкости обработки радиосигнала в приемнике, что в одинаковых помеховых условиях FМ сигнал имеет принципиально большую помехозащищенность, чем АМ сигнал. АМ аппаратура, как правило, дешевле, однако разница не очень велика. В настоящее время использование АМ аппаратуры оправдано только для тех случаев, когда расстояние до модели относительно невелико. Как правило, это справедливо для автомоделей, судомоделей и комнатных авиамоделей. Вообще, летать с использованием AM-аппаратуры можно лишь с большой опаской и вдали от промышленных центров. Аварии обходятся слишком дорого.
Модуляция, как мы установили, позволяет наложить на излучаемую несущую полезную информацию. Однако в радиоуправлении используется только многоканальная передача информации. Для этого все каналы уплотняются в один посредством кодирования. Сейчас для этого используется только широтно-импульсная модуляция, обозначаемая буквами РРМ (Pulse Phase Modulation) и импульсно-кодовая модуляция, обозначаемая буквами РСМ (Pulse Code Modulation). Из-за того, что для обозначения кодирования в многоканальном радиоуправлении и для наложения информации на несущую используется слово «модуляция», часто путают эти понятия. Теперь то вам должно стать понятно, что это «две большие разницы», как любят говорить в Одессе.
Рассмотрим типовой РРМ сигнал пятиканальной аппаратуры:
РРМ сигнал имеет фиксированную длину периода Т=20мс. Это означает, что информация о положениях ручек управления на передатчике попадает на модель 50 раз в секунду, что определяет быстродействие аппаратуры управления. Как правило, этого хватает, поскольку скорость реакции пилота на поведение модели намного меньше. Все каналы пронумерованы и передаются по порядку номеров. Значение сигнала в канале определяется величиною временного промежутка между первым и вторым импульсом — для первого канала, между вторым и третьим — для второго канала и т.д.
Диапазон изменения величины временного промежутка при движении джойстика из одного крайнего положения в другое определен от 1 до 2мс. Значение 1,5 мс соответствует среднему (нейтральному) положению джойстика (ручки управления). Продолжительность межканального импульса составляет около 0,3 мс. Данная структура РРМ сигнала является стандартной для всех производителей RC-аппаратуры. Значения среднего положения ручки у разных производителей может немного отличаться: 1,52 мс — у Futaba, 1,5мс — у Hitec и JR, 1,6 — у Multiplex. Диапазон изменения у некоторых видов компьютерных передатчиков может быть шире, и достигать от 0,8 мс до 2,2 мс. Однако такие вариации допускают смешанное использование компонентов аппаратуры от разных производителей, работающих в режиме РРМ кодирования.
Как альтернатива РРМ-кодированию лет 15 назад было разработано РСМ-кодирование. К сожалению, различные производители RC-аппаратуры не смогли договориться о едином формате РСМ-сигнала, и каждый производитель придумал свой. Подробнее о конкретных форматах РСМ-сигналов аппаратуры разных фирм рассказано в статье «PPM или PCM?». Там же приведены преимущества и недостатки РСМ кодирования. Здесь мы только упомянем лишь следствие различных форматов: в режиме РСМ можно использовать совместно только приемники и передатчики одного производителя.
Несколько слов про обозначения режимов модуляции. Комбинации из двух видов модуляции несущей и двух способов кодирования рождают три варианта режимов аппаратуры. Три потому, что амплитудная модуляция совместно с импульсно-кодовой не используется, — нет смысла. Первая обладает слишком плохой помехозащищенностью, что является главным смыслом применения импульсно-кодовой модуляции. Эти три комбинации часто обозначают так: АМ, FM и PCM. Понятно, что в АМ — амплитудная модуляция и РРМ-кодирование, в FM — частотная модуляция и РРМ-кодирование, ну а в РСМ — частотная модуляция и РСМ-кодирование.
Итак, вы теперь знаете, что:
- использование АМ аппаратуры оправдано только для автомоделей, судомоделей и комнатных авиамоделей.
- летать с использованием AM-аппаратуры можно лишь с большой опаской и вдали от промышленных центров.
- можно использовать компоненты аппаратуры от разных производителей, работающих в режиме РРМ кодирования.
- в режиме РСМ можно использовать совместно только приемники и передатчики одного производителя.
Модульное расширение
Модульные передатчики выпускают преимущественно в пультовом исполнении. В этом случае на панели пульта много места, где можно разместить дополнительные ручки, тумблеры и другие органы управления. Из других случаев упомянем о модуле для управления двухмоторным катером, либо танком. Он устанавливается вместо двухкоординатного джойстика и очень похож на рычаги фрикционов гусеничного трактора. С его помощью можно разворачивать такие модели на пятачке:
Теперь объясним, как происходит уплотнение каналов при модульном расширении их числа. Разными производителями выпускаются модули, позволяющие по одному основному каналу передавать до 8 пропорциональных, либо дискретных дополнительных каналов. При этом в передатчик устанавливается модуль кодера с восемью ручками или тумблерами, занимающий один из основных каналов, а к приемнику в гнездо этого канала включается декодер, имеющий восемь пропорциональных либо дискретных выходов. Принцип уплотнения сводится к последовательной передаче через данный основной канал по одному дополнительному в каждом 20-ти миллисекундном цикле. То есть, информация обо всех восьми дополнительных каналах с передатчика на приемник попадет только через восемь циклов сигнала — за 0,16 секунды. По каждому разуплотненному каналу декодер выдает выходной сигнал как и по обычному — один раз в 0,02 секунды, повторяя одно и тоже значение восемь раз. Отсюда видно, что уплотненные каналы обладают намного меньшим быстродействием и их нецелесообразно задействовать для управления быстрыми и важными функциями управления модели. Таким способом можно создавать и 30-канальные комплекты аппаратуры. Для чего это надо? В качестве примера приведем перечень функций модуля освещения и сигнализации модели-копии магистрального тягача:
- Габаритные огни
- Дальний свет
- Ближний свет
- Фара-искатель
- Стоп-сигнал
- Включение заднего хода (две последние функции срабатывают автоматически от положения управления газом)
- Левый поворот
- Правый поворот
- Освещение кабины
- Клаксон
- Проблесковый маячок
Модульные передатчики чаще используют копиисты, для которых важнее зрелищность поведения модели, реалистичность того, как она выглядит, а не ее динамика поведения. Для модульных передатчиков выпускается большое количество разнообразных модулей целевого назначения. Упомянем здесь лишь блок триммирования элеронов пилотажных моделей. В отличие от моноблочных передатчиков, где параметры управления в режимах «флаперонов», воздушного тормоза — (по нашему «крокодил», а на западе «баттерфляй») и дифференциального отклонения программируются в меню, здесь каждый параметр выведен на свою ручку. Это позволяет вести настройку непосредственно в воздухе, т.е. не отводя взгляда от летящей модели. Хотя это тоже дело вкуса.
Устройство передатчика
Передатчик аппаратуры радиоуправления состоит из корпуса, органов управления (джойстики, ручки, тумблеры и т.п.) платы кодера, ВЧ-модуля, антенны и батареи аккумуляторов. Кроме того, в компьютерном передатчике есть дисплей и кнопки программирования. Пояснения по корпусу и органам управления давались выше.
На плате кодера собрана вся низкочастотная схема передатчика. Кодер последовательно опрашивает положение органов управления (джойстиков, ручек, тумблеров и т.п.) и в соответствии с ним формирует канальные импульсы РРМ (или РСМ) сигнала. Здесь же вычисляются все микширования и другие сервисы (экспонента, ограничение хода и т.п.). С кодера сигнал попадает на ВЧ-модуль и тренерский разъем (если он есть).
ВЧ-модуль содержит высокочастотную часть передатчика. Здесь собран задающий кварцевый генератор, определяющий частоту канала, частотный либо амплитудный модулятор, усилитель-выходной каскад передатчика, цепи согласования с антенной и фильтрации внеполосных излучений. В простых передатчиках ВЧ-модуль собран на отдельной печатной плате и размещен внутри корпуса передатчика. В более продвинутых моделях ВЧ-модуль размещен в отдельном корпусе и вставляется в нишу на передатчике:
ВЧ-модуль отвечает за диапазон передатчика. Путем замены сменного ВЧ-модуля легко перейти с одного диапазона на другой. В его корпусе имеется ниша с разъемом под сменный кварц для выбора канала в пределах рабочего диапазона. ВЧ-модули рассчитаны на работу только с одним видом модуляции: амплитудной либо частотной. Для самых продвинутых пользователей, регулярно участвующих в соревнованиях, придуманы ВЧ-модули с синтезатором:
В этом случае сменный кварц отсутствует, а несущая радиосигнала формируется специальным синтезатором частоты. Частота (канал), на которой будет работать передатчик, задается при помощи переключателей на ВЧ-блоке. Некоторые топовые модели предатчиков умеют устанавливать частоту синтезатора прямо из меню программирования. Такие возможности позволяют без проблем разносить пилотов на разные каналы в любых комбинациях заездов и туров соревнований.
Практически на всех передатчиках радиоуправления используется телескопическая антенна. В развернутом виде она достаточно эффективна, а в свернутом — компактна. В отдельных случаях допускается заменять штатную антенну на укороченную спиральную, производимую многими фирмами, либо самодельную.
Она намного удобнее в пользовании и более живуча в условиях суеты соревнований. Однако, в силу законов радиофизики, ее эффективность всегда ниже, чем у штатной телескопической, и ее не рекомендуется использовать для летающих моделей в сложной помеховой обстановке крупных городов.
Во время использования телескопическая антенна обязательно должна быть вытянута на полную длину, иначе дальность и надежность связи резко падают. Со сложенной антенной перед полетами (заездами) проверяют надежность радиоканала, — на расстоянии до 25-30 метров аппаратура должна работать. Складывание антенны обычно не повреждает работающий передатчик. В практике имелись единичные случаи выхода ВЧ-модуля из строя при складывании антенны. По-видимому, они были обусловлены некачественными комплектующими и с такой же вероятностью могли случиться вне зависимости от складывания антенны. И еще, телескопическая антенна передатчика плохо излучает сигнал в направлении своей оси. Поэтому старайтесь не направлять антенну на модель. Особенно, если она далеко, а помеховая обстановка плохая.
В большинстве даже простых передатчиков предусмотрена функция «тренер-ученик», позволяющая проводить обучение начинающего пилота более опытным. Для этого два передатчика соединяются кабелем между собой через специальный «тренерский» разъем. Включается передатчик тренера в режим излучения радиосигнала. Передатчик ученика радиосигнал не излучает, а РРМ-сигнал с его кодера передается по кабелю на передатчик тренера. На последнем имеется переключатель «тренер — ученик». В положении «тренер» на модель передается сигнал о положении ручек тренерского передатчика. В положении «ученик» — с передатчика ученика. Поскольку переключатель находится в руках тренера, тот в любой момент перехватывает управление моделью на себя и тем самым подстраховывает новичка, не давая ему «сделать дрова». Так ведется обучение пилотированию летающих моделей. На тренерский разъем выведен выход кодера, вход переключателя «тренер-ученик», земля, и контакты управления питанием кодера и ВЧ-модуля. В некоторых моделях при подключении кабеля включается питание кодера при выключенном питании передатчика. В других при закорачивании управляющего контакта на землю выключается ВЧ-модуль при включенном питании передатчика. Помимо основной функции тренерский разъем используется для подключения передатчика к компьютеру при эксплуатации с симулятором.
Питание передатчиков стандартизовано, и осуществляется от батареи никель-кадмиевых (или NiMH) аккумуляторов с номинальным напряжением 9,6 вольт, т.е. от восьми банок. Отсек под аккумулятор в разных передатчиках имеет разный размер, а значит, готовая батарея от одного передатчика может не подойти к другому по габаритам.
В простейших передатчиках могут использоваться обычные одноразовые батарейки. Для регулярного использования это разорительно.
Топовые модели передатчиков могут иметь дополнительные узлы, полезные моделисту. Multiplex например, в свою 4000 модель встраивает панорамный сканирующий приемник, позволяющий перед полетами посмотреть наличие излучений в диапазоне частот. Некоторые передатчики имеют встроенный (с выносным датчиком) тахометр. Есть варианты тренерского кабеля, выполненного на основе оптоволокна, что гальванически развязывает передатчики и не создает помех. Есть даже средства беспроводного связывания тренера с учеником. На многих компьютерных передатчиках имеются сменные модули памяти, где хранится информация о настройках моделей. Они позволяют расширить набор запрограммированных моделей и переносить их с передатчика на передатчик.
Итак, теперь вы знаете, что:
- путем замены кварцев, можно менять канал аппаратуры в пределах рабочего диапазона
- путем замены сменного ВЧ-модуля легко перейти с одного диапазона на другой.
- ВЧ-модули рассчитаны на работу только с одним видом модуляции: амплитудной либо частотной.
- во время использования телескопическая антенна обязательно должна быть вытянута на полную длину, иначе дальность и надежность связи резко падают.
- складывание антенны не повреждает работающий передатчик.
Заключение
Прочитав краткое введение в тему передатчиков аппаратуры радиоуправления вы примерно представили, какой передатчик нужен именно вам. Однако, разнообразие предложений рынка проблему выбора не облегчает, особенно в начале занятий радиомоделизмом. Позволим себе высказать несколько советов по этому поводу.
Передатчик радиоуправления является самой живучей частью всего, что связано с моделизмом. Он находится в руках у пилота, а не носится со страшной скоростью, норовя покалечить окружающих и саму модель со всей ее начинкой. Если не перепутывать полярность аккумулятора передатчика, не наступать на него ногами и не ронять на пол, то он верой и правдой может служить годами и десятилетиями. Если вы занимаетесь моделизмом не в одиночку, а вместе с близким другом, можно вообще приобретать один передатчик на двоих. Поскольку передатчик является компонентой длительного пользования, то лучше приобретать сразу хороший аппарат. Он будет стоить недешево, но покроет ваши возросшие со временем потребности, и вам не придется продавать его через год за пол-цены, потому что в нем не хватает каких-либо микшеров или других функций. Но не стоит впадать в крайность, и сразу брать аппарат верхнего ценового диапазона. В передатчиках для спортсменов-чемпионов заложены такие возможности, на понимание и использование которых потребуются годы. Подумайте, надо ли вам платить за престижность лишние деньги.
По опыту авторов, качество изготовления передатчиков зависит от их ценовой группы. По-видимому, на заводах-изготовителях более дорогие модели жестче контролируются как во время сборки, так и на этапе закупки комплектующих. Не спровоцированный отказ передатчика вообще штука крайне редкая, а в дорогих моделях — почти не встречающаяся.
Для дорогих передатчиков выпускаются специальные алюминиевые чемоданчики, используемые для хранения и транспортировки на летное поле. Для аппаратов подешевле можно приобрести специальный пластиковый бокс, либо сделать его самому. Такой специальной тарой не стоит пренебрегать тем, кто регулярно (еженедельно) выезжает на полеты или заезды. Он не раз спасет от ударов и разрушений ваш любимый передатчик, который прослужив вам немало лет, может быть, перейдет по наследству вашему сыну.
Обсудить на форуме% PDF-1.3 % 223 0 объект > endobj xref 223 125 0000000016 00000 н. 0000002870 00000 н. 0000003015 00000 н. 0000003891 00000 н. 0000004109 00000 п. 0000004176 00000 н. 0000004279 00000 н. 0000004382 00000 п. 0000004516 00000 н. 0000004713 00000 н. 0000004875 00000 н. 0000005039 00000 н. 0000005205 00000 н. 0000005398 00000 н. 0000005548 00000 н. 0000005724 00000 н. 0000005858 00000 п. 0000006020 00000 н. 0000006163 00000 п. 0000006303 00000 н. 0000006464 00000 н. 0000006659 00000 н. 0000006773 00000 н. 0000006886 00000 н. 0000007017 00000 п. 0000007150 00000 н. 0000007291 00000 н. 0000007453 00000 п. 0000007624 00000 н. 0000007802 00000 н. 0000007997 00000 н. 0000008147 00000 н. 0000008338 00000 п. 0000008507 00000 н. 0000008625 00000 н. 0000008754 00000 н. 0000008911 00000 н. 0000009033 00000 н. 0000009155 00000 н. 0000009334 00000 п. 0000009448 00000 н. 0000009658 00000 н. 0000009896 00000 н. 0000010134 00000 п. 0000010264 00000 п. 0000010430 00000 п. 0000010547 00000 п. 0000010678 00000 п. 0000010818 00000 п. 0000010957 00000 п. 0000011140 00000 п. 0000011251 00000 п. 0000011413 00000 п. 0000011599 00000 п. 0000011791 00000 п. 0000011967 00000 п. 0000012120 00000 п. 0000012261 00000 п. 0000012512 00000 п. 0000012648 00000 п. 0000012804 00000 п. 0000012977 00000 п. 0000013170 00000 п. 0000013296 00000 п. 0000013447 00000 п. 0000013621 00000 п. 0000013746 00000 п. 0000013872 00000 п. 0000013986 00000 п. 0000014124 00000 п. 0000014276 00000 п. 0000014439 00000 п. 0000014573 00000 п. 0000014698 00000 п. 0000014854 00000 п. 0000015021 00000 п. 0000015132 00000 п. 0000015255 00000 п. 0000015382 00000 п. 0000015517 00000 п. 0000015650 00000 п. 0000015784 00000 п. 0000015919 00000 п. 0000016042 00000 п. 0000016176 00000 п. 0000016297 00000 п. 0000016420 00000 п. 0000016552 00000 п. 0000016690 00000 н. 0000016815 00000 п. 0000016946 00000 п. 0000017089 00000 п. 0000017231 00000 п. 0000017388 00000 п. 0000017551 00000 п. 0000017705 00000 п. 0000017839 00000 п. 0000017962 00000 п. 0000018079 00000 п. 0000018261 00000 п. 0000019828 00000 п. 0000019940 00000 п. 0000019962 00000 п. 0000020729 00000 п. 0000020751 00000 п. 0000020858 00000 п. 0000021444 00000 п. 0000021466 00000 п. 0000022042 00000 п. 0000022064 00000 н. 0000022630 00000 п. 0000022652 00000 п. 0000023205 00000 п. 0000023227 00000 н. 0000023775 00000 п. 0000023797 00000 п. 0000024561 00000 п. 0000024583 00000 п. 0000024661 00000 п. 0000025419 00000 п. 0000027741 00000 п. 0000027847 00000 н. 0000028159 00000 п. 0000003156 00000 п. 0000003869 00000 н. трейлер ] >> startxref 0 %% EOF 224 0 объект > endobj 225 0 объект , ✮}? ‘W \ rZU) / U (mõ & ś
Лучшая схема передатчика радиоуправления — Выгодные предложения на схему передатчика радиоуправления от глобальных продавцов схем передатчика радиоуправления
Отличные новости !!! Вы находитесь в нужном месте для цепи передатчика радиоуправления.К настоящему времени вы уже знаете, что что бы вы ни искали, вы обязательно найдете это на AliExpress. У нас буквально тысячи отличных продуктов во всех товарных категориях. Ищете ли вы товары высокого класса или дешевые и недорогие оптовые закупки, мы гарантируем, что он есть на AliExpress.
Вы найдете официальные магазины торговых марок наряду с небольшими независимыми продавцами со скидками, каждый из которых предлагает быструю доставку и надежные, а также удобные и безопасные способы оплаты, независимо от того, сколько вы решите потратить.
AliExpress никогда не уступит по выбору, качеству и цене. Каждый день вы будете находить новые онлайн-предложения, скидки в магазинах и возможность сэкономить еще больше, собирая купоны. Но вам, возможно, придется действовать быстро, поскольку эта лучшая схема передатчика радиоуправления в кратчайшие сроки станет одним из самых популярных бестселлеров. Подумайте, как вам будут завидовать друзья, когда вы скажете им, что приобрели схему радиопередатчика на AliExpress.Благодаря самым низким ценам в Интернете, дешевым тарифам на доставку и возможности получения на месте вы можете еще больше сэкономить.
Если вы все еще не уверены в схеме радиопередатчика и думаете о выборе аналогичного товара, AliExpress — отличное место для сравнения цен и продавцов. Мы поможем вам разобраться, стоит ли доплачивать за высококачественную версию или вы получаете столь же выгодную сделку, приобретая более дешевую вещь.А если вы просто хотите побаловать себя и потратиться на самую дорогую версию, AliExpress всегда позаботится о том, чтобы вы могли получить лучшую цену за свои деньги, даже сообщая вам, когда вам будет лучше дождаться начала рекламной акции. и ожидаемая экономия.AliExpress гордится тем, что у вас всегда есть осознанный выбор при покупке в одном из сотен магазинов и продавцов на нашей платформе. Реальные покупатели оценивают качество обслуживания, цену и качество каждого магазина и продавца.Кроме того, вы можете узнать рейтинги магазина или отдельных продавцов, а также сравнить цены, доставку и скидки на один и тот же продукт, прочитав комментарии и отзывы, оставленные пользователями. Каждая покупка имеет звездный рейтинг и часто имеет комментарии, оставленные предыдущими клиентами, описывающими их опыт транзакций, поэтому вы можете покупать с уверенностью каждый раз. Короче говоря, вам не нужно верить нам на слово — просто слушайте миллионы наших довольных клиентов.
А если вы новичок на AliExpress, мы откроем вам секрет.Непосредственно перед тем, как вы нажмете «купить сейчас» в процессе транзакции, найдите время, чтобы проверить купоны — и вы сэкономите еще больше. Вы можете найти купоны магазина, купоны AliExpress или собирать купоны каждый день, играя в игры в приложении AliExpress. Вместе с бесплатной доставкой, которую предлагают большинство продавцов на нашем сайте, вы согласитесь, что вы получите схему передатчика радиоуправления по самой выгодной цене.
У нас всегда есть новейшие технологии, новейшие тенденции и самые обсуждаемые лейблы.На AliExpress отличное качество, цена и сервис всегда в стандартной комплектации. Начните самый лучший шоппинг прямо здесь.
