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無線電遙控設(shè)備簡介
所謂的無線電遙控(簡稱RC),就是利用無線電波對被控對象進(jìn)行遠(yuǎn)距離控制。無線電遙控技術(shù)發(fā)展只有幾十年的歷史:本世紀(jì)20年代,才剛剛出現(xiàn)無線電遙控的雛形。那時,人們試圖將遙控技術(shù)應(yīng)用于無人駕駛飛機和艦船上,但由于技術(shù)不夠完善而未能成功。二次世界大戰(zhàn)以后,無線電遙控技術(shù)發(fā)展迅速,并逐漸在軍事、國防、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以及科學(xué)技術(shù)等方面得到廣泛的應(yīng)用。70年代后期,模型用無線電遙控設(shè)備也以商品的形式逐漸出現(xiàn)。
~隨著現(xiàn)代電子技術(shù)的飛速發(fā)展,模型用遙控設(shè)備不但實現(xiàn)了商品化,可靠性和靈敏度也越來越高,還形成了許多系列和品種,能滿足不同層次的愛好者及不同模型的技術(shù)要求。
無線電遙控的原理
[無線電遙控設(shè)備是怎樣按操縱的意圖來控制模型車的呢?舉個例子:我們平常收看電視節(jié)目是電視臺利用錄音錄像設(shè)備把聲音和圖像轉(zhuǎn)化成電信號,并通過無線電波發(fā)射出去;家里的電視機接收到這些信號后再還原成聲音和圖像,這樣我們就看到節(jié)目了。無線電遙控設(shè)備的工作原理也大致如下:操縱者通過拿在手中的遙控發(fā)射機“(撥動發(fā)射機上的旋鈕和搖桿),將控制模型車前進(jìn)、剎車(后退)、左右轉(zhuǎn)彎的指令變成電信號并將其發(fā)射到空中;模型車上裝載的遙控接收機收到這些電信號后在由伺服舵機轉(zhuǎn)換成機械運動,從而實現(xiàn)對模型車的遙控。2
遙控設(shè)備的分類
遙控設(shè)備的款式和種類很多,通常按其通道數(shù)分類。我們把通行指令信號的道路叫做“通道”,一遙控設(shè)備只能允許一種指令信號通行,既只能發(fā)射、接收一種指令信號,那么,這臺設(shè)備就只有一個通道。模型用遙控設(shè)備有兩通道、四通道……甚至十通道等多種。車輛模型一般只控制方向和油門(剎車和倒車與油門共用一個通道),所以只需用兩通道就夠了。
按調(diào)制方式,遙控設(shè)備還可分為調(diào)幅(AM)式和調(diào)頻(FM)式。調(diào)幅式比較簡單實用,價格也便宜;調(diào)頻式則性能可靠、穩(wěn)定,不易受其它信號的干擾。另外還有一種比調(diào)頻式更高級的脈沖編碼式(PCM),具有更強的抗干擾性。
遙控設(shè)備的組成
遙控設(shè)備一般由發(fā)射機、接收機和伺服舵機(或電子調(diào)速器)組成。
1.發(fā)射機——用來將操縱指令轉(zhuǎn)換為帶有控制信息的無線電信號并向空中輻射。車輛模型用的發(fā)射機桿式和槍式兩種。桿式發(fā)射機有兩個操縱桿,左邊的用來控制模型車的速度及剎車(或后退),右邊控制模型車的方向。槍式發(fā)射機用一個轉(zhuǎn)輪(方向盤)和一個類似手槍扳機的操縱桿來分別控制方向和速度。除了這些基本功能之外,一些較高級發(fā)射機還運用了先進(jìn)的電腦技術(shù),增加了許多附加的功能,如儲存多輛模型車的調(diào)整數(shù)據(jù),一機多用;有計時、計圈功能,方便練習(xí)和比賽;有大型液晶顯示屏幕,可顯示工作狀態(tài)和各種功能。
2.接收機——是用來接收發(fā)射機發(fā)出的無線電信號的。由于接收機是裝在模型車上的,一般都盡量做得很小巧。例如:日本產(chǎn)的FUTABA R-113F型接收機,只有一個火柴合大小,重量僅18g,具有很高的靈敏度,能接收近千米外發(fā)射來的無線電信號。接收機一般都要與發(fā)射機配套使用,通常使用六伏直流電源(4節(jié)5號電池)。
3.伺服舵機和電子變速器——伺服舵機的作用是把接收機收到的電信號轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的機械動作,借此完成方向和速度的控制。伺服舵機根據(jù)不同用途又可分為普通舵機、強力舵機和微型舵機。普通舵機能滿足一般使用要求;強力舵機通常被用在較大的模型或受力較大的控制機構(gòu)上(如越野車的轉(zhuǎn)向機構(gòu));微型舵機則常被用于尺寸和受力都比較小的模型車上。電子變速器使用在電動模型車上,是一種專門調(diào)速用的伺服裝置,與普通的機械式調(diào)速器相比,有體積小、壽命長、效率高、輸出功率大的優(yōu)點。一些高級的電子變速器還運用了數(shù)碼技術(shù),采用高頻操作,有多種程式剎車、溫控自動保護(hù)以及自動斷電等功能。
遙控設(shè)備的使用頻率"
遙控設(shè)備所使用的頻率都在業(yè)余無線電波范圍內(nèi)通常有27MHz、40MHz、75MHz等幾個波段,每個波段都有多種不同的頻率可供使用,愛好者可通過更換遙控設(shè)備上的晶體來選擇使用頻率。
模型愛好者在玩遙控模型時,一定要留意所使用的頻率。如果與他人使用相同的頻率,就會互相干擾,造成失控。這時候,模型車就會像一只無頭蒼蠅,到處亂沖亂竄,嚴(yán)重時車RC亡(發(fā)射機和接收機電池電壓不足時也會造成失控)。目前市面上流行的遙控設(shè)備大多是日本的產(chǎn)品,如:FUTABA,JR,SANWA,KO等。FUTABA的遙控設(shè)備種類繁多,已形成自己的產(chǎn)品系列,在國內(nèi)愛好者中有很好的口碑。其中,MEGA TECHJUNIOR(槍式)和ATTACK-2DR(桿式)為簡單、實用的低價產(chǎn)品,是初學(xué)者最好的選擇;3PJ(槍式)和好VC(桿式)則是采用先進(jìn)科技的高性能產(chǎn)品,是參賽者奪冠不可缺少的利器;另外還有物美價廉的中檔產(chǎn)品,愛好者則可根據(jù)自己的需要隨意選擇
FM/PCM與FM/PPM的區(qū)別
/PCM與FM/PPM的區(qū)別
BFM/PCM的優(yōu)點:
高可靠性和高抗干擾性。大家知道,一般PPM遙控設(shè)備都要求在操作時先開發(fā)射機后開接收機,先關(guān)接收機后關(guān)發(fā)射機。其原因是在沒有發(fā)射信號時,接受機會因自身內(nèi)部的噪音或外界的干擾產(chǎn)生誤動作;即使是帶靜噪電路的接受機,在有同頻干擾的情況下也會出現(xiàn)誤動作。而采用了PCM編解碼方式,在程序設(shè)計中包含了多種信號校驗功能,即使在發(fā)射機關(guān)機、只開接收機的情況下,也不會產(chǎn)生誤動作。因此,當(dāng)每次發(fā)射機定時關(guān)機后,接收機仍可處于開機待命狀態(tài),避免了頻繁開關(guān)接收機的麻煩。
2 無信號自動回中功能:如不預(yù)置接收機輸出狀態(tài),接收機在無信號后約2秒種自動回中。 *
PPM和PCM的工作原理:
前面提到了PPM和PCM編解碼技術(shù),那么,究竟什么是PPM和PCM呢?兩者又有什么區(qū)別呢?
PCM是英文pulse-code modulation的縮寫,中文的意思是:脈沖編碼調(diào)制,又稱脈碼調(diào)制。PPM是英文pulse position modulation的縮寫,中文意思是:脈沖位置調(diào)制,又稱脈位調(diào)制,這里順便提一句,有些航模愛好者誤將PPM編碼說成是FM,其實這是兩個不同的概念。前者指的是信號脈沖的編碼方式,后者指的是高頻電路的調(diào)制方式。比例遙控發(fā)射電路的工作原理如圖1所示。操作通過操縱發(fā)射機上的手柄,將電位器組值的變化信息送人編碼電路。編碼電路將其轉(zhuǎn)換成一組脈沖編碼信號(PPM或PCM)。這組脈沖編碼信號經(jīng)過高頻調(diào)制電路(AM或FM)調(diào)制后,再經(jīng)高放電路發(fā)送出去。 目前,比例遙控設(shè)備中最常用的兩種脈沖編碼方式就是PPM和PCM:最常用的兩種高頻調(diào)制方式是FM調(diào)頻和AM調(diào)幅:最常見的組合為PPM/AM脈位調(diào)制編碼/調(diào)幅、PPM/FM脈位調(diào)制編碼/調(diào)頻、PPM/FM脈沖調(diào)只編碼/調(diào)頻三種形式。通常的PPM接收解碼電路都由通用的數(shù)字集成電路組成,如CD4013,CD4015等。對于這類電路來說,只要輸入脈沖的上升沿達(dá)到一定的高度,都可以使其翻轉(zhuǎn)。這樣,一旦輸入脈沖中含有干擾脈沖,就會造成輸出混亂。由于干擾脈沖的數(shù)量和位置是隨機的,因此在接收機輸出端產(chǎn)生的效果就是“抖舵”。除此之外,因電位器接觸不好而造成編碼波形的畸變等原因,也會影響接收效果,造成“抖舵”。對于窄小的干擾脈沖,一般的PPM電路可以采用濾波的方式消除;而對于較寬的干擾脈沖,濾波電路就無能為力了。這就是為什么普通的PPM比例遙控設(shè)備,在強干擾的環(huán)境下或超出控制范圍時會產(chǎn)生誤動作的原因。尤其是在有同頻干擾的情況下,模型往往會完全失控。 3 [4 z# i( H6 V( p
PPM的編解碼方式一般是使用積分電路來實現(xiàn)的,而PCM編解碼則是用模/數(shù)(A/D)和數(shù)/模(D/A)轉(zhuǎn)技術(shù)實現(xiàn)的。
首先,編碼電路中模/數(shù)轉(zhuǎn)換部分將電位器產(chǎn)生的模擬信息轉(zhuǎn)換成一組數(shù)字脈沖信號。由于每個通道都由8個脈沖組成,再加上同步脈沖和校核脈沖,因此每個脈沖包含了數(shù)十個脈沖信號。在這里,每一個通道都是由8個信號脈沖組成。其脈沖個數(shù)永遠(yuǎn)不變,只是脈沖的寬度不同。寬脈沖代表“1”,窄脈沖代表“0”。這樣每個通道的脈沖就可用8位二進(jìn)制數(shù)據(jù)來表示,共有256種變化。接收機解碼電路中的單片機(單片計算機,下同)收到這種數(shù)字編碼信號后,再經(jīng)過數(shù)/模轉(zhuǎn)換,將數(shù)字信號還原成模擬信號。由于在空中傳播的是數(shù)字信號,其中包含的信號只代表兩種寬度。這樣,如果在此種編碼脈沖傳送過程中產(chǎn)生了干擾脈沖,解碼電路中的單片機就會自動將與“0”或“1”脈沖寬度不相同的干擾脈沖自動清除。如果干擾脈沖與“0”或“1”脈沖的寬度相似或干脆將“0”脈沖干擾加寬成“1”脈沖,解碼電路的單片機也可以通過計數(shù)功能或檢驗校核碼的方式,將其濾除或不予輸出。而因電位器接觸不良對編碼電路造成的影響,也已由編碼電路中的單片機將其剔除,這樣就消除了各種干擾造成誤動作的可能。
PCM編碼的優(yōu)點不僅在于其很強的抗干擾性,而且可以很方便的利用計算機編程,不增加或少增加成本,實現(xiàn)各種智能化設(shè)計。例如,將來的比例遙控設(shè)備完成可以采用個性化設(shè)計,在編解碼電路中加上地址碼,實現(xiàn)真正意義上的一對一控制。另外,如果在發(fā)射機上加裝開關(guān),通過計算機編程,將每個通道的256種變化分別發(fā)送出來;接收機接收后,再經(jīng)計算機解碼后變成256路開關(guān)輸出。這樣,一路PCM編碼信號就可變成256路開關(guān)信號。而且,這種開關(guān)電路的抗干擾能力相當(dāng)強,控制精度相當(dāng)高。從上述可以看出,PCM編碼與PPM編碼方式相比,具有很大的優(yōu)越性。雖然以往將這兩種編碼方式都說成是數(shù)子比例遙控設(shè)備,但從嚴(yán)格意義上說,只有PCM編碼才稱得上真正的數(shù)字比例遙控。值得指出的是:各個廠家生產(chǎn)的不同型號的PCM比例遙控設(shè)備,其編碼方式都不相同。因此,同樣是PCM設(shè)備,只要是不同廠家生產(chǎn)的,即使是相同頻率,也不會產(chǎn)生互相干擾,而只會影響控制距離。
在很多航模愛好者心目中,PCM比例遙控設(shè)備都是昂貴的高檔產(chǎn)品,可望不可及。造成這種現(xiàn)象主要有兩種原因,一方面是前些年單片機的價格很高,功能還不夠強大;另一方面是進(jìn)口的PCM比例遙控設(shè)備設(shè)計的功能很多,造成成本偏高。
無線電波失控防止對策
一。什么是失控,失控原因所為失控就是遙控模型失去控制,當(dāng)發(fā)現(xiàn)模型失控時應(yīng)立即大喊提醒在場其他人員注意,在場其他人員也應(yīng)找安全位置躲避以免受傷。失控的原因是多方面的,常見的原因有:機件松脫、電子器材故障、相同頻道電波干擾、發(fā)射接受電量不足、外界電波干擾
誤區(qū)
1.我使用的是特殊頻率……不必問有的“老手”特別為自己的模型配上“特殊頻道”,自認(rèn)為此頻率乃獨一無二,因此到場不問也不告訴別人自己的頻率。其實從無線電波來看,根本沒有所謂“特殊頻道”,工業(yè)量生產(chǎn)有一就有二,何況相近頻率也有可能相互干擾。)
2.高級遙控設(shè)備不受干擾現(xiàn)在市面所售的遙控器調(diào)制方式有AM、FM(PPM)、PCM,一般六通道的設(shè)備配上PCM接收機就可以使用數(shù)字調(diào)制,抗干擾性的確有所增強,但并非不受干擾!曾經(jīng)就有8通PCM設(shè)備被四通FM設(shè)備將干擾炸機的情況出現(xiàn)。
3.我有我品味多半國內(nèi)模友在飛行時都沒有注意正確使用頻道旗,往往只是在發(fā)射機天線上系上飄帶以便看風(fēng)向(有的甚至沒有),其實頻道旗除了可用于看風(fēng)向外,最主要的作用是以其不同的顏色區(qū)分不同的頻道,注意不要隨意掛五顏六色的旗了哦!
三、對策
仔細(xì)檢查、測試設(shè)備每次飛行前都應(yīng)該仔細(xì)檢查設(shè)備電量是否充足,檢查飛機各個拉桿、舵角、鉸鏈?zhǔn)欠裾,接收機天線是否拉出機身并拉直,在不拉出發(fā)射機天線的情況下測試地面有效遙控距離,確定30-50米內(nèi)不發(fā)生跳舵情況
2.頻率就在嘴邊有很大部分的初學(xué)者不知道自己所使用設(shè)備的調(diào)制方式甚至頻率,到場就自己在一邊“埋頭苦干”起來,往往由此引起干擾事故發(fā)生。其實遙控模型絕對是適合群體活動的休閑運動,難得有同好知己,到場就應(yīng)相互點頭問候頻率,既可結(jié)交朋友又能確保安全,何樂而不為
3.頻率登記專門的模型場地都設(shè)有頻率牌以供查詢、登記在場設(shè)備的頻率,但國內(nèi)專門的場地還很少,愛好者往往是到空曠場地飛行,要只是幾個人問題還不大,人數(shù)稍多的話就應(yīng)該選出“專人”負(fù)責(zé)登記頻率
4.相互協(xié)調(diào)設(shè)備使用在出現(xiàn)同頻率設(shè)備的情況時,應(yīng)該相互溝通飛行次序,每次開設(shè)備前都應(yīng)該打招呼,以免事故發(fā)生
5.電波監(jiān)測在正規(guī)的比賽都有使用特制的電波監(jiān)測儀器監(jiān)測場地范圍的頻率使用情況。
遙控設(shè)備基本介紹
遙控車迷會 翻譯:Bamboo
在你購買遙控模型車"車架套件(kit)"的時候,"無線電遙控設(shè)備(遙控器。接收機。舵機……)"大多數(shù)是要另外購買的,除了少數(shù)的RTR(ready to run)的遙控車才會把遙控設(shè)備配給你的……要獨立購買遙控設(shè)備,很多新手覺得很不合理,覺得要另外再花一筆費用,其實這是一個觀念上的問題,購買了新的車架,在你的比賽,練習(xí)過程中車架慢慢會損耗,兩年左右,你就要換一部新的車架了(當(dāng)然你可以只換零件),而好的遙控設(shè)備就不一樣,損耗很少,故障率低,跟上你5-6年不是問題……所以我在這里奉勸新手,遙控設(shè)備的投資不要"省",車架在不斷更新,但是好的遙控設(shè)備依然為你服務(wù)……世界上的幾個專門生產(chǎn)遙控設(shè)備的廠家,都是2-3年才轉(zhuǎn)款式,其實只是款式和功能上的增加而已,其實每款頂級遙控器之間的技術(shù)差別很小,不像車架的設(shè)計那樣,經(jīng)常有新的設(shè)計模式。理念出來,所以我們建議初學(xué)者:車架的投資不用太大,不需要購買最好。最貴的車架,因為你的技術(shù)還沒有達(dá)到那個程度,購買高級車架是一種浪費,待你的技術(shù)進(jìn)步后,你可以把你的舊車架賣掉,再買高級的新車架……遙控設(shè)備就剛剛相反了,我們建議,一開始就買頂級的專業(yè)遙控設(shè)備……
遙控設(shè)備組件介紹:
1.發(fā)射機/遙控器(The Transmitter)
F我們是通過手握"發(fā)射機/遙控器",來操控我們的車子……發(fā)射機有兩種類型:1.扛式發(fā)射機2.槍式發(fā)射機……
很多朋友問:那種類型的好?……其實兩種都好,關(guān)鍵是你自己的習(xí)慣,喜歡那種操控方式,一旦你選好了類型,請你不要在中途隨便更換發(fā)射機的類型,這樣會對你的操控習(xí)慣全部改變掉,你只好從新學(xué)習(xí)了……更不要不斷追求新款的遙控設(shè)備,其實現(xiàn)在的頂級遙控器的技術(shù)已經(jīng)很成熟,新款式的發(fā)售,只是有小許的改進(jìn)……
我們的手指操縱"發(fā)射機/遙控器"上的油門和方向鍵,"發(fā)射機"就把我們的動作轉(zhuǎn)換成數(shù)字的信號(針對比賽級別的遙控),然后把信號轉(zhuǎn)換為無線電信號發(fā)送到空中……
2.接收機(receiver)
P接收機安裝在車上用來接收。處理來自"發(fā)射機/遙控器"的信號的部件,接收機把接收來的信號轉(zhuǎn)換為脈沖(pluse)或者數(shù)碼信號(digital)輸送給車上的其他電子部件(電子變速……舵機)……這樣車子就完成我們發(fā)出的動作了。9 _/ r0 ]3 t* B h) X3 h& f3 I
3.舵機(servo)
舵機把接收機傳來的信號轉(zhuǎn)換為機械的動作……舵機詳細(xì)介紹
4.電子變速(esc)
電子變速是電動遙控模型車上的動力輸出控制系統(tǒng)……詳細(xì)介紹Electronic Speed Control 一些基本概念
W通道(channel)*
遙控器通道就是在同一時間內(nèi)能同時控制多少個車上的"電子組建"……例如:遙控車就是油門的控制和方向的控制,所以遙控車用兩通道的遙控器就可以完成動作了……'
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