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無線電遙控設備簡介
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作者:
51黑tt
時間:
2016-3-5 04:13
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無線電遙控設備簡介
無線電遙控設備簡介
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行遠距離控制。無線電遙控技術發展只有幾十年的歷史:本世紀20年代,才剛剛出現無線電遙控的雛形。那時,人們試圖將遙控技術應用于無人駕駛飛機和艦船上,但由于技術不夠完善而未能成功。二次世界大戰以后,無線電遙控技術發展迅速,并逐漸在軍事、國防、工農業生產以及科學技術等方面得到廣泛的應用。70年代后期,模型用無線電遙控設備也以商品的形式逐漸出現。
~隨著現代電子技術的飛速發展,模型用遙控設備不但實現了商品化,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要求。
無線電遙控的原理
[無線電遙控設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目是電視臺利用錄音錄像設備把聲音和圖像轉化成電信號,并通過無線電波發射出去;家里的電視機接收到這些信號后再還原成聲音和圖像,這樣我們就看到節目了。無線電遙控設備的工作原理也大致如下:操縱者通過拿在手中的遙控發射機“(撥動發射機上的旋鈕和搖桿),將控制模型車前進、剎車(后退)、左右轉彎的指令變成電信號并將其發射到空中;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換成機械運動,從而實現對模型車的遙控。2
遙控設備的分類
遙控設備的款式和種類很多,通常按其通道數分類。我們把通行指令信號的道路叫做“通道”,一遙控設備只能允許一種指令信號通行,既只能發射、接收一種指令信號,那么,這臺設備就只有一個通道。模型用遙控設備有兩通道、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。
按調制方式,遙控設備還可分為調幅(AM)式和調頻(FM)式。調幅式比較簡單實用,價格也便宜;調頻式則性能可靠、穩定,不易受其它信號的干擾。另外還有一種比調頻式更高級的脈沖編碼式(PCM),具有更強的抗干擾性。
遙控設備的組成
遙控設備一般由發射機、接收機和伺服舵機(或電子調速器)組成。
1.發射機——用來將操縱指令轉換為帶有控制信息的無線電信號并向空中輻射。車輛模型用的發射機桿式和槍式兩種。桿式發射機有兩個操縱桿,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。槍式發射機用一個轉輪(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,一些較高級發射機還運用了先進的電腦技術,增加了許多附加的功能,如儲存多輛模型車的調整數據,一機多用;有計時、計圈功能,方便練習和比賽;有大型液晶顯示屏幕,可顯示工作狀態和各種功能。
2.接收機——是用來接收發射機發出的無線電信號的。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,能接收近千米外發射來的無線電信號。接收機一般都要與發射機配套使用,通常使用六伏直流電源(4節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換成相應的機械動作,借此完成方向和速度的控制。伺服舵機根據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上(如越野車的轉向機構);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,是一種專門調速用的伺服裝置,與普通的機械式調速器相比,有體積小、壽命長、效率高、輸出功率大的優點。一些高級的電子變速器還運用了數碼技術,采用高頻操作,有多種程式剎車、溫控自動保護以及自動斷電等功能。
遙控設備的使用頻率"
遙控設備所使用的頻率都在業余無線電波范圍內通常有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,嚴重時車RC亡(發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備大多是日本的產品,如:FUTABA,JR,SANWA,KO等。FUTABA的遙控設備種類繁多,已形成自己的產品系列,在國內愛好者中有很好的口碑。其中,MEGA TECHJUNIOR(槍式)和ATTACK-2DR(桿式)為簡單、實用的低價產品,是初學者最好的選擇;3PJ(槍式)和好VC(桿式)則是采用先進科技的高性能產品,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品,愛好者則可根據自己的需要隨意選擇
FM/PCM與FM/PPM的區別
/PCM與FM/PPM的區別
BFM/PCM的優點:
高可靠性和高抗干擾性。大家知道,一般PPM遙控設備都要求在操作時先開發射機后開接收機,先關接收機后關發射機。其原因是在沒有發射信號時,接受機會因自身內部的噪音或外界的干擾產生誤動作;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誤動作。而采用了PCM編解碼方式,在程序設計中包含了多種信號校驗功能,即使在發射機關機、只開接收機的情況下,也不會產生誤動作。因此,當每次發射機定時關機后,接收機仍可處于開機待命狀態,避免了頻繁開關接收機的麻煩。
2 無信號自動回中功能:如不預置接收機輸出狀態,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,那么,究竟什么是PPM和PCM呢?兩者又有什么區別呢?
PCM是英文pulse-code modulation的縮寫,中文的意思是:脈沖編碼調制,又稱脈碼調制。PPM是英文pulse position modulation的縮寫,中文意思是:脈沖位置調制,又稱脈位調制,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制方式。比例遙控發射電路的工作原理如圖1所示。操作通過操縱發射機上的手柄,將電位器組值的變化信息送人編碼電路。編碼電路將其轉換成一組脈沖編碼信號(PPM或PCM)。這組脈沖編碼信號經過高頻調制電路(AM或FM)調制后,再經高放電路發送出去。 目前,比例遙控設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制方式是FM調頻和AM調幅:最常見的組合為PPM/AM脈位調制編碼/調幅、PPM/FM脈位調制編碼/調頻、PPM/FM脈沖調只編碼/調頻三種形式。通常的PPM接收解碼電路都由通用的數字集成電路組成,如CD4013,CD4015等。對于這類電路來說,只要輸入脈沖的上升沿達到一定的高度,都可以使其翻轉。這樣,一旦輸入脈沖中含有干擾脈沖,就會造成輸出混亂。由于干擾脈沖的數量和位置是隨機的,因此在接收機輸出端產生的效果就是“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比例遙控設備,在強干擾的環境下或超出控制范圍時會產生誤動作的原因。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的,而PCM編解碼則是用模/數(A/D)和數/模(D/A)轉技術實現的。
首先,編碼電路中模/數轉換部分將電位器產生的模擬信息轉換成一組數字脈沖信號。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。其脈沖個數永遠不變,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位二進制數據來表示,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)收到這種數字編碼信號后,再經過數/模轉換,將數字信號還原成模擬信號。由于在空中傳播的是數字信號,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,實現各種智能化設計。例如,將來的比例遙控設備完成可以采用個性化設計,在編解碼電路中加上地址碼,實現真正意義上的一對一控制。另外,如果在發射機上加裝開關,通過計算機編程,將每個通道的256種變化分別發送出來;接收機接收后,再經計算機解碼后變成256路開關輸出。這樣,一路PCM編碼信號就可變成256路開關信號。而且,這種開關電路的抗干擾能力相當強,控制精度相當高。從上述可以看出,PCM編碼與PPM編碼方式相比,具有很大的優越性。雖然以往將這兩種編碼方式都說成是數子比例遙控設備,但從嚴格意義上說,只有PCM編碼才稱得上真正的數字比例遙控。值得指出的是:各個廠家生產的不同型號的PCM比例遙控設備,其編碼方式都不相同。因此,同樣是PCM設備,只要是不同廠家生產的,即使是相同頻率,也不會產生互相干擾,而只會影響控制距離。
在很多航模愛好者心目中,PCM比例遙控設備都是昂貴的高檔產品,可望不可及。造成這種現象主要有兩種原因,一方面是前些年單片機的價格很高,功能還不夠強大;另一方面是進口的PCM比例遙控設備設計的功能很多,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,當發現模型失控時應立即大喊提醒在場其他人員注意,在場其他人員也應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、發射接受電量不足、外界電波干擾
誤區
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”,工業量生產有一就有二,何況相近頻率也有可能相互干擾。)
2.高級遙控設備不受干擾現在市面所售的遙控器調制方式有AM、FM(PPM)、PCM,一般六通道的設備配上PCM接收機就可以使用數字調制,抗干擾性的確有所增強,但并非不受干擾!曾經就有8通PCM設備被四通FM設備將干擾炸機的情況出現。
3.我有我品味多半國內模友在飛行時都沒有注意正確使用頻道旗,往往只是在發射機天線上系上飄帶以便看風向(有的甚至沒有),其實頻道旗除了可用于看風向外,最主要的作用是以其不同的顏色區分不同的頻道,注意不要隨意掛五顏六色的旗了哦!
三、對策
仔細檢查、測試設備每次飛行前都應該仔細檢查設備電量是否充足,檢查飛機各個拉桿、舵角、鉸鏈是否正常,接收機天線是否拉出機身并拉直,在不拉出發射機天線的情況下測試地面有效遙控距離,確定30-50米內不發生跳舵情況
2.頻率就在嘴邊有很大部分的初學者不知道自己所使用設備的調制方式甚至頻率,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,到場就應相互點頭問候頻率,既可結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有頻率牌以供查詢、登記在場設備的頻率,但國內專門的場地還很少,愛好者往往是到空曠場地飛行,要只是幾個人問題還不大,人數稍多的話就應該選出“專人”負責登記頻率
4.相互協調設備使用在出現同頻率設備的情況時,應該相互溝通飛行次序,每次開設備前都應該打招呼,以免事故發生
5.電波監測在正規的比賽都有使用特制的電波監測儀器監測場地范圍的頻率使用情況。
遙控設備基本介紹
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,"無線電遙控設備(遙控器。接收機。舵機……)"大多數是要另外購買的,除了少數的RTR(ready to run)的遙控車才會把遙控設備配給你的……要獨立購買遙控設備,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(當然你可以只換零件),而好的遙控設備就不一樣,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,遙控設備的投資不要"省",車架在不斷更新,但是好的遙控設備依然為你服務……世界上的幾個專門生產遙控設備的廠家,都是2-3年才轉款式,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差別很小,不像車架的設計那樣,經常有新的設計模式。理念出來,所以我們建議初學者:車架的投資不用太大,不需要購買最好。最貴的車架,因為你的技術還沒有達到那個程度,購買高級車架是一種浪費,待你的技術進步后,你可以把你的舊車架賣掉,再買高級的新車架……遙控設備就剛剛相反了,我們建議,一開始就買頂級的專業遙控設備……
遙控設備組件介紹:
1.發射機/遙控器(The Transmitter)
F我們是通過手握"發射機/遙控器",來操控我們的車子……發射機有兩種類型:1.扛式發射機2.槍式發射機……
很多朋友問:那種類型的好?……其實兩種都好,關鍵是你自己的習慣,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射機的類型,這樣會對你的操控習慣全部改變掉,你只好從新學習了……更不要不斷追求新款的遙控設備,其實現在的頂級遙控器的技術已經很成熟,新款式的發售,只是有小許的改進……
我們的手指操縱"發射機/遙控器"上的油門和方向鍵,"發射機"就把我們的動作轉換成數字的信號(針對比賽級別的遙控),然后把信號轉換為無線電信號發送到空中……
2.接收機(receiver)
P接收機安裝在車上用來接收。處理來自"發射機/遙控器"的信號的部件,接收機把接收來的信號轉換為脈沖(pluse)或者數碼信號(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換為機械的動作……舵機詳細介紹
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……詳細介紹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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