Строительство, ремонт, дизайн

Подготовил инженер М. И.Зингер

Как сделать приемник и передатчик для радиоуправления моделями с одновременной подачей двух команд

Консультация № 20

Уважаемый товарищ!

Прежде чем приступить к постройке радиопередаю-щего устройства для управления моделями необходимо получить разрешение от Государственной инспекции электросвязи. Ниже приводятся выдержки из Ин-струкции о порядке регистрации и эксплуатации люби-тельских радиостанций, утвержденной Министром свя-зи 25 февраля 1967 года.

П. 5. Постройка (приобретение) и любительских радиостанций может производиться -ко после получения от Государственной инспекции электросвязи областного (краевого) управления Мини-стерства связи или Министерства связи союзной респуб-лики извещения о разрешении постройки (приобрете-ния) и эксплуатации радиопередающего устройства.

П. 6. Для получения разрешения на постройку (при-обретение) и эксплуатацию любительской коротковол-новой или ультракоротковолновой радиостанции кол-лективного или индивидуального пользования организа-ции и отдельные радиолюбители подают через комите-ты или радиоклубы ДОСААФ в Государственную ин-спекцию электросвязи областного (краевого) управле-ния Министерства связи следующие документы:

а) Заявление-анкету с фотокарточкой в I экзем-пляре;

б) Ходатайство местного комитета ДОСААФ в I эк-земпляре.

П. 24. Любительским передатчикам индивидуально-го и коллективного пользования для радиоуправляемых моделей разрешается работать мощностью не более 1 Вт, типом излучения А2 при ширине полосы излуче-ния не более 25 кГц, с передачей команд телеуправле-ния в диапазона-х 28,0 - 28,2 МГц и 144 - 146 МГц и на частоте 27,12 МГц ± 0,05%.

Использование таких передатчиков для проведения радиосвязей КАТЕГОРИЧЕСКИ ЗАПРЕЩАЕТСЯ.

П. 26. Передатчики для радиоуправляемых моде-лей разрешается использовать только на территории

области (края, республики), где выдано разрешение, П. 27. При выезде «а соревнования в другую об-ласть (край, республику) владелец передатчика обя-зан оформить в местной Государственной инспекции электросвязи временное разрешение на право вывоза передатчика с указанием места назначения и срока пре-бывания на соревнованиях. выданного временно-го разрешения должна быть выслана в Государствен-ную инспекцию электросвязи по месту соревнований. П. 28, За изготовление, хранение и использование радиопередающих устройств без разрешения Государ-ственной инспекции электросвязи владельцы этих уст-ройств, в зависимости от характера совершенного ими нарушения, несут уголовную или административную ответственность в соответствии с указами президиумов Верховных Советов союзных республик «Об ответствен-ности за незаконное изготовление и использование ра-диопередающих устройств».

В настоящей консультации использованы узлы и схемы, разработанные автором совместно с М. Василь-ченко. Вся аппаратура выполнена на общедоступных деталях, которые можно приобрести в радиомагазинах или через базы Посылторга. Комплект аппаратуры со-стоит из передающего и приемного устройства.

Принцип работы устройства радиоуправления моде-лями заключается в следующем. У оператора нахо-дится передатчик с пультом управления. В схеме пуль-та управления имеется шифратор, основными узлами которого являются два генератора, настроенные на раз-ные частоты звукового диапазона, и коммутатор. Вклю-чение и выключение генераторов (подача команд) осу-ществляется нажатием и отжатием соответствующих кнопок на пульте. Генераторы с помощью электронного-коммутатора поочередно подключаются к модулятору мощного каскада передатчика приблизительно на время 0,025 с. Процесс коммутации генераторов происходит непрерывно. При нажатии кнопки подачи команды -ного из генераторов передатчик излучает в течение 0,025 с серию радиоимпульсов, частота повторения-ко-торых равна частоте включенного генератора низкой частоты. В следующие 0,025 с передатчик излучает немодулированный сигнал. При нажатии кнопок подачи команд сразу друх генераторов генера- передатчика поочередно, через каждые 0,025 с, бу-дет промодулирована различными звуковыми частотами. Приемник радиоуправления находится на модели. Он имеет в своем составе дешифратор. Модулирован-ный сигнал передатчика усиливается и детектируется приемной части модели, в результате чего выделяются низкочастотные сигналы поданных команд. В дешифра-торе для разделения сигналов команд используются се-лективные реле, каждое из которых срабатывает только при появлении на его входе сигнала определенной низ-кой частоты. Выходы селективных реле соединяются с соответствующими исполнительными механизмами (электромотор или электромагнитная ).

ПЕРЕДАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО

Передающее уст-ройство (рис. 1) включает в себя три автономных бло-ка: передатчик с модулятором, шифратор с коммутато-ром и пультом управления, батарею питания.

Передатчик с модулятором состоит из задающего генератора (77, Т2), усилителя мощности (ТЗ) и моду-лятора (Т4, Т5). представляет собой двухтактный автогенератор, частота которого) устанавливается конденсатором С5 в диапазоне 28,0 - 28,2 МГц. Связь задающего генератора с усилителем мощности индуктивная. мощности собран на транзисторе типа П609 по схеме с общей базой. Моду-ляция несущей осуществляется запиранием транзистора ТЗ командными сигналами звуковой частоты. Напря-жение звуковой частоты поступает на базу транзисто-ра Т4 и полностью открывает его, что приводит к запи-ранию транзистора Т5. При отсутствии модуляции транзистор Т5 открыт и передатчик непрерывно излу-чает несущую частоту.

Начинающему конструктору можно рекомендовать исключить контур L3 С8 в коллекторной усилите- мощности и между конденсатором С7 и антенной включить удлинительную катушку. Несмотря на про-игрыш в к. п. д. и потерю мощности, в этом случае зна-чительно упрощается регулировка при достаточном уровне сигнала в антенне. В качестве передающей ан-тенны используется длиной 120 мм.

Рис. 1. Принципиальная схема передающего устройства

Блок шифратора состоит из двух генераторов низ-кой частоты (Т6, Т7 и Т8, Т9), управляющих каскадов (Т10 и Т11) и электронного коммутатора [Т12 и Т13). Генераторы низкой частоты собраны по схеме -вибратора с последовательным колебательным конту-ром. мультивибратора определяет-ся параметрами контура, т. е. индуктивностью L4 и одним из конденсаторов С16 или С17 для первого ге-нератора и соответственно индуктивностью L5 и кон-денсаторами С18 или С19 для второго. Конденсаторы подключаются кнопками Кн1-Кн4 (подача команд). В данном случае каждый генератор рассчитан на две команды, но при необходимости их количество можно увеличить.

Звуковые колебания от генераторов НЧ поступают на управляющие транзисторы Т10 и Т11 соответствен-но, которые работают в режиме электронного клю-ча. Работой электронных ключей управляет коммутатор (Т12, Т13), собранный по схеме симмет-ричното мультивибратора, поочередно включая их на время 0,025 с. Питается передатчик и шифраторов от трех батарей типа 3336 Л, соединенных последова-тельно.

Изготовление передающего устройства. Все катушки индуктивности и дроссели передатчика и блока шифра-торов самодельные. Катушки и L3 намотаны на по-листироловом каркасе диаметром 7 - 8 мм и высотой 20 - 25 мм. В торце каркаса имеется отверстие под винт МЗ для крепления катушки к монтажной плате. Обмотки содержат по 14 витков провода ПЭВ-1 0 0,8 мм с отводом от середины. Катушка связи L2 на-матывается поверх катушки Ы в средней ее части и содержит три витка монтажного провода ПМВГ 0 0,35 или аналогичного. Намотка однослойная, виток к витку. Обмотка дросселя Др1 выполнена на корпусе резистора ВС-1 с сопротивлением более 50 кОм и со-держит 170 - 180 витков провода ПЭВ-1 0 0,2 мм. Др1 порядка 50 мкГ. Подстроечный кон-денсатор С5 типа КПК емкостью 5 - 20 пФ. Катушки L4 и L5 выполнены в броневых сердечниках Б18 и со-держат 1500 витков провода ПЭВ-1 0 0,1 мм. При отсутствии сердечников типа Б18 их можно заменить на сердечник СБ28а, увеличив число витков намотки до 3000. Транзистор П609 можно заменить на два -раллельно включенных транзистора типа П416. Такая замена приведет к уменьшению мощности в антенне, но дальность действия аппаратуры будет вполне доста-точной для первых опытов в радиоуправлении. Удли-нительная катушка, включаемая при отсутствии конту-ра L3 С2 содержит 160 витков провода ПЭЛ-1 диамет-ром 0,8 на каркасе диаметром 7 мм.

Рис. 2. Монтажная плата передатчика

Рис. 3. Монтажная блока шифраторов

Конденсаторы СЗ, С4 и С8 типа КТК, КДК или КЛС. Остальные неполярные конденсаторы могут быть одного из типов МБМ, БМ, КСО и КЛС. Электроли-тические конденсаторы типа ЭМ или « ». Все ре-зисторы - УЛМ-0,125 или МЛТ-0,5.

В качестве коммутирующих элементов Кн1 - Кн4 могут применяться кнопки любого типа, но без фикса-ции. Желательно использовать двухпозиционные вы-ключатели с фиксацией рычага в нейтральном положе-нии или самим изготовить их на базе выключателей типа ВТ-3.602.011.

Регулировка передающего устройства. Тщательно проверив , качество паек, отсутствие коротких замыканий, включают питание и измеряют общий по-требляемый ток. Он должен быть не более 80 - 100 . Миллиамперметр включается в общий провод между выключателем и источником питания. Обычно задающий генератор при исправных деталях сразу начи-нает работать. Настройку задающего генератора и усилителя мощности следует производить с помощью волномера или по шкале связного приемника, имеющего указанный диапазон. Установив конденсатором С5 нужную частоту, настраивают выходной контур L3 С8 по максимальным показаниям волномера. про-изводится с подключенной антенной. К волномеру -ключают небольшой (10 см) провода и относят его от передатчика на такое расстояние, чтобы прибор волномера не зашкаливал. При наличии лампового вольтметра к основанию антенны подключают выносной высокочастотный детекторный пробник и настраивают выходной L3 С8 по наибольшим показаниям вольтметра. При отсутствии выходного контура наст-ройка передатчика сводится к установлению нужной частоты задающего генератора. Для проверки работо- модулятора кратковременно закорачивают коллектор с эмиттером у транзистора Т4. При этом общий потребляемый ток передатчика должен резко уменьшиться до 20 - 30 ,мА. Окончательная настройка контуров ведется после установки передатчика в ко-жух.

Для регулировки блока шифраторов к нему под-ключают источник питания и замеряют общий ток по – , требления, который не должен превышать 25 мА. Если ток превышает указанную величину, необходимо про-вести покаскадную проверку токов транзисторов. При-мерные значения токов и включения миллиампер-метра указаны на рис. 1. Проверка работоспособности коммутатора заключается в измерении напряжения эмиттер-коллектор транзисторов Т12 и 773. Это напря-жение должно быть равно примерно половине напря-жения питания, т. е. около 6 В. Правильно собранный никакой регулировки не требует.

Рабочие частоты генераторов низкой частоты вы-браны следующие: для первой команды - 1750 Гц, для второй - 2500 Гц, третьей - 3250 Гц и четвертой - 4000 Гц. В соответствии с приведенными выше моточ-ными данными индуктивность катушек L4 - L5-0,4 Г. Ориентировочные значения емкостей контурных конден-саторов при этом будут следующие: С16-20000 пФ (1750 Гц), С17-10000 ПФ (2500 Гц), C78-6200 пФ (3250 Гц) и С7Р-3900 пФ (4000 Гц). Более точная на-стройка на частоты команд производится подбором ука-занных емкостей. Для проверки генератора низкой ча-стоты необходимо нажать одну из кнопок подачи команд этого генератора. низкой частоты, возникающие при подаче команды, можно наблюдать с помо-щью осциллографа, вход которого подключается к рези-стору R14. При отсутствии осциллографа, тестером за-меряют напряжение на резисторе R14. Без команды оно-практически равно нулю, при подаче команды - возра-стает до 1В. У второго генератора наме-ряется на резисторе R23. Добившись нормальной ра-боты генераторов низкой частоты и коммутатора, пере-ходят к установке частот модуляции. Измерить частоту модуляции можно с помощью частотомера осцил-лографа и звукового генератора по фигурам Лиссажу, В последнем случае напряжение сигнала низкой часто-ты с резистора R14 или R23 подается на вход верти-кального усилителя осциллографа, а напряжение от звукового генератора - на вход горизонтального -лителя (развертка осциллографа выключается). При-равенстве частот сигналов от звукового генератора и от генератора передающего устройства на экране ос-циллографа появится неподвижная замкнутая , близкая по форме к окружности или эллипсу.

Если измерительных приборов нет, то поступают следующим образом. Устанавливают частоты команд приближенно, сохраняя нужные соотношения между ни- , а точную настройку на частоты команд про-изводят в дешифраторах приемного устройства.. Известно, что для увеличения частоты настрой-ки контура в два раза, при неизменной индук-тивности, величину емкости конденсатора следует умень-шить в четыре раза. С другой увеличение кон-турной емкости в два раза приведет к уменьшению ча-стоты настройки в 1,4 раза. Таким образом, приняв величину емкости С16-6,02 мкФ для каждой следующей команды, будем устанавливать конденсаторы с емко-стью в два раза меньше предыдущей, т. е. 10 000 пФг 5000 пФ, 2500 пФ и т. д. В этом случае, если первая была, например, 1700 Гц, то для последующих емкостей мы получим соответственно частоты 2400, 3400, 4800 Гц и т. .

Расчет приведен только в виде примера. Чтобы из-бежать кратности частот, емкость конденсаторов сле-дует изменять не в два, а в 1,7 - 1,8 раза.

Модулятор передатчика (Т4 и Т5) не требует под-бора каких-либо элементов. При исправной работе передающего устройства подача двух команд одновремен-но вызывает уменьшение общего тока потребления при-близительно на 30 - 40%.

ПРИЕМНОЕ УСТРОЙСТВО

Подготовил инженер Марат Исакович Зингер

Редактор Э. И. Меньшенина

Технический редактор М. А. Медведева

Корректор Р. М. Рыкунина,

Подписано к печати 22. 7. 74 г. Изд № 2/288з Формат 84X108 1/32.

Усл. п. л. 0,84 Уч.-изд. л. 0,85

Изд- ДОСААФ, Б-66, Новорязанская ул., л. 26

Изд- ДОСААФ. Зак. 479

Описываемая аппаратура может быть использована для управления авиа- и судомоделями по радио в диапазоне частот 27,6—28 Мгц. Дальность действия аппаратуры в воздухе до 3—5 км, на земле — до 400—500 м. Аппаратура испытана на модели ракетоносца на гусеничном ходу, получившей приз на 22-й Всесоюзной выставке радиолюбителей-конструкторов.

Передатчик

Принципиальная схема передатчика показана на рис. 43. Задающий генератор собран на транзисторе Т1. Его колебательный контур L1C2 настроен на частоту 13,8—14 Мгц. Колебания высокой частоты через катушку связи L2 подаются на базу транзистора Т2 каскада удвоения частоты. Смещение на базе транзистора автоматическое, за счет детектирования токов высокой частоты эмиттерным переходом. Колебательный контур L3CC6 в цепи коллектора настроен на частоту 27,6—28 Мгц. Напряжение высокой частоты с этого контура подается на эмиттер транзистора Т3 выходного каскада передатчика.

В коллекторную цепь транзистора Т3 включен выходной контур L5C9, настроенный на частоту 27,6—28 Мгц. Связь антенны с выходным контуром емкостная, через конденсатор С10. Для увеличения отдачи энергии в антенну применена «удлинительная» катушка L6, которая вместе с антенной настраивается в резонанс с частотою выходного контура передатчика.

Антенной служит телескопическая антенна длиной 1 м от переносных приемников.

Модулятор на транзисторах Т4 и Т5 представляет собой генератор звуковых частот. Включая в цепь базы транзистора Т5 при помощи кнопок Кн—Кн4 конденсаторы С12—C15, можно получить четыре фиксированные звуковые частоты: 4 500, 4 000, 3500, 3000 гц, необходимые для подачи команд.

Рис. 43. Схема передатчика радиоуправления моделями.

В коллекторную цепь транзистора Г5 выходного каскада модулятора включен трансформатор Тр1. Напряжение звуковой частоты с вторичной обмоткой этого трансформатора подается в цепь базы Транзистора Т3 выходного каскада передатчика, осуществляя модуляцию несущей. При таком подключении модулятора к передатчику мощность модулятора может быть небольшая, а глубина модуляции выходного каскада достигает 70—85%.

Выходная мощность передатчика 1,5—2 вт.

Конструкция и детали. Детали передатчика монтируют на плате из листового гетинакса или стеклотекстолита размерами 130 X Х120 мм. Монтажную плату вместе с батареей питания (4 шт. Л-0,5) размещают в металлическом корпусе размерами 200X140X55 мм.

Расположение основных деталей на плате показано на рис. 44, а внешний вид передатчика со стороны передней панели — на рис. 45.

Данные катушек и дросселей передатчика приведены в табл. 4.

Транзисторы П403 можно заменить транзисторами П420— П423, П416, а МП40 — транзисторами МП39, МП41, МП42.

Рис. 44. Расположение деталей на панели передатчика.

В качестве выходного трансформатора модулятора применен согласующий трансформатор От карманного приемника, вторичная обмотка которого используется как модулирующая. Конденсаторы Са, С3, С6 и С9 типа КПК-1. Все резисторы, кроме R5, типа УЛМ или МЛТ, Резистор R3 проволочный (2,5 мм провода ПЭЛ 0,1), намотан на корпусе резистора ВС-0,25 сопротивлением не менее 10 ком. Кнопки Kн1—Kн4 любого типа.

Настройку передатчика начинают с проверки задающего генератора. При включении питания миллиамперметр в коллекторной цепи транзистора Т1 должен показывать ток в пределах 5—12 ма, а при замыкании катушки L1 уменьшиться на 2—3 ма. Если при замыкании катушки ток не изменяется, что указывает на то, что задающий генератор не работает, генерации добиваются подстроеч-ным конденсатором С3.

Частоту задающего генератора проверяют с помощью , она должна быть в пределах 13,8—14 Мгц. Изменением емкости конденсатора С3 добиваются, чтобы ток, потребляемый этим каскадом от батареи, был в пределах 10—12 ма. Такой ток соответствует наилучшему режиму работы задающего генератора.

Рис, 45. Расположение органов уп равления на панели передатчика.

Контур L3C5С6 конденсатором С5 настраивают на частоту 27,6—28 Мгц. Момент резонанса можно определить по ГИР, настроенному на эту частоту, поднеся его катушку к катушке L3. В момент резонанса стрелка прибора должна максимально отклониться. Можно также воспользоваться простейшим высокочастотным пробником — витком провода ПЭВ 0,8, замкнутым на лампочку накаливания 25 в X 0,075 а. Если виток пробника надеть на катушку Л3, то в момент резонанса лампочка должна слабо светиться. Не исключено, что для точной настройки контура L3C5C6 на частоту 27,6—28 Мгц придется подбирать емкость конденсатора С5.

После этого настраивают выходной каскад передатчика. При настройке контура L5C9 конденсатором С9 на частоту 27,6—28 Мгц в момент резонанса миллиамперметр в цепи этого контура должен показывать минимальный ток, а лампочка высокочастотного пробника, поднесенного к катушке L5 ярко светиться.

Для настройки антенны потребуется простейший волномер, схема которого показана на рис. 46.

Для контроля настройки антенны в резонанс с выходным каскадом передатчика параллельно дросселю Др2 подключают миллиамперметр на ток до 15 ма. Волномер, снабженный антенной в виде отрезка провода длиной 1 м, настроенный на частоту 27,6—28 Мгц, относят от передатчика на такое расстояние, при котором стрелка его прибора находится в середине шкалы. Поворачивая сердечник «удлинительной» катушки L6, добиваются наибольшего отклонения стрелки прибора волномера. Ток, потребляемый транзистором Тз при настройке антенны в резонанс с частотой выходного каскада передатчика, должен увеличиться в 1,5—2 раза.

При настройке антенны может понадобиться подстройка выходного контура передатчика конденсатором С9.

Последним проверяют работу модулятора. При нажатии любой из кнопок в телефонах, включенных параллельно вторичной обмотке Тр1, должен появиться звук. Если звука нет, то проверяют детали и монтаж модулятора. Одной из ошибок в модуляторе может быть неправильная полярность включения диода Д1.

Для проверки частоты модулятора к обмотке II трансформатора Тр1 параллельно телефонам через конденсатор емкостью 0,01 подключают звуковой генератор. Нажав кнопку Кн1 изменяют частоту генератора, подгоняя ее под частоту модулятора. При равенстве частот генератора и модулятора в телефонах слышен звук одного тона.

Частота модулятора при нажатии кнопки Kh1 должна быть близкой к 3 000 гц. Подогнать эту частоту модулятора можно подбором емкости конденсатора С12.

Точно так же настраивают модулятор на другие командные частоты; при нажатии кнопки Кн2- на частоту 3 500 гц, кнопки Кн3 — на частоту 4 500 гц и кнопки Кн4 — на частоту 4 000 гц.

При нажатии любой из кнопок модулятора ток выходного каскада передатчика должен возрастать на 20—30%.

Настроенный передатчик вставляют в металлический корпус.

Приемник

Принципиальная схема приемника радиоуправляемой модели, рассчитанного на совместную работу с описанным передатчиком, показана на рис. 47. Первый каскад приемника является сверхрегенеративным детектором. После детектирования сигнал усиливается трех-каскадным усилителем низкой частоты и подается на вход блока электронных реле дешифратора.

Преимущество сверхрегенератора — его большая чувствительность при малом числе деталей. Так как несущая командного сигнала не стабилизируется кварцем, то незначительный уход частоты передатчика существенно не скажется на работе приемника.

Сверхрегенеративный детектор собран на транзисторе Т1. Обратная положительная связь между коллекторной и базовой цепями осуществляется через конденсатор С3. По высокой частоте нагрузкой каскада служит колебательный контур L1C3. Дроссель Др1 преграждает путь токам высокой частоты в Усилитель низкой частоты.

Резистор R3 является нагрузкой детектора по низкой частоте. Одновременно на нем выделяется напряжение частоты гашения сверхрегенератора, которому путь к усилителю низкой частоты преграждает фильтр C6R4C7.

С выхода усилителя низкой частоты сигнал через конденсатор С12 и резисторы R13 —R16 поступает на электронные реле дешифратора. Если на колебательный контур электронного реле, например на контур L2C13, подать переменное напряжение частотой 4 500 гц, причем колебательный контур настроен на эту частоту, на нем выделится максимальное напряжение этой частоты. При этом между базой и эмиттером транзистора Т5 потечет переменный ток, частично выпрямленный диодом Д1. Создающееся на диоде напряжение со знаком минус подается на базу, а плюс— на эмиттер, обеспечивая необходимое смещение рабочей точки транзистора. Усиленный транзистором переменный ток создает на обмотке реле Р1 падение переменного напряжения, которое через конденсатор С14 подается в колебательный контур. Чем больше напряжение на контуре, тем больше будет Выпрямляемое диодом напряжение, тем отрицательнее напряжение на базе и больше ток через транзистор. Наступает насыщение транзистора. В этот момент напряжение источника питания почти полностью оказывается приложенным к обмотке реле. При этом реле срабатывает, его контакты замыкаются и включают ходовой электродвигатель.

Точно так же работают три других электронных реле на транзи-сторах Т6—Т8, только их контуры настроены на другие командные частоты передатчика: контуры L3C15—на частоту 4 000 гц контур L4C7 на частоту 3500 гц, контур L5C20 —на частоту 3 000 гц. Резисторы R13—R16 устраняют взаимосвязь между контурами реле.

Рис. 47. Схема приемной аппаратуры радиоуправления моделями.

В приемной аппаратуре три исполнительных электродвигателя. При замыкании контактов P1 когда включается электродвигатель ЭД1 модель будет поворачиваться вправо или влево. При замыкании контактов Р2, когда включается электродвигатель ЭД2, модель делает поворот в другую сторону, когда же сработает реле Р4 и его контакты включат два электродвигателя — ЭД1 и ЭД2, модель будет двигаться прямо. Электродвигатель ЭД2 предназначен для выполнения любой другой команды. В модели ракетоносца, где работала эта аппаратура, он применялся для подъема ракет. Выключатели Bki и Вк2 для этого случая являются конечными выключателями, разрывающими цепь питания электродвигателя при полном подъеме или опускании ракеты.

Электролитические конденсаторы С21—С26 снижают уровень помех приемнику, создаваемых работающими электродвигателями.

Электродвигатели питаются от двух соединенных параллельно батарей КБС-Л-0,5.

Детали и конструкция. Детали приемника и электронных реле дешифратора смонтированы на плате размерами 135X80 мм (рис. 48).

Катушка L1 сверхрегенеративного детектора намотана на полистироловом каркасе диаметром 6 мм с алюминиевым сердечником диаметром 4 мм. Катушка содержит 12 витков провода ПЭЛ 0,6, длина намотки 10 мм.

Дроссели Др1 и Др2 имеют одинаковые конструкции: на корпус резистора ВС-0,25 сопротивлением не менее 100 ком намотаны четыре секции из 2,5 м провода ПЭЛ 0,12.

В высокочастотной части приемника следует применить конденсаторы типа КТК или КДК. Контурные катушки электронных реле намотаны проводом ПЭЛ 0,1 на четырехсекционных каркасах с сердечниками СЦР-1 (каркасы фильтров промежуточной частоты радиовещательных приемников). Катушки L2 и L3 содержат по 1 200 витков, L4— 1 400 витков, L5 — 1 500 витков. Электромагнитные реле Р1 Р2, Р4 типа РЭС-10 или, в крайнем случае, типа РСМ, Р3 — типа РЭС-6. Сопротивление обмоток реле должно быть в пределах 400—600 ом. Контактные пружины нужно так отрегулировать, чтобы реле надежно срабатывали при токе 10—14 ма.

Монтаж приемника должен быть механически прочным.

Рис. 48. Расположение деталей приемника и дешифратора на монтажной плате.

Настройку приемника начинают с проверки усилителя низкой частоты. На вход усилителя параллельно конденсатору С7 через резистор сопротивлением 100 ком подают сигнал звукового генератора частотой 1 000 гц, а к выходу усилителя (между плюсовым проводником и положительной обкладкой конденсатора С12) подключают высокоомные телефоны. Изменяя сопротивление резистора R6, добиваются наибольшего неискаженного усиления сигнала генератора. При отключении звукового генератора в телефонах должен прослушиваться характерный для сверхрегенеративного детектора шум, напоминающий звук примуса. Подбирая номинал резистора R1 добиваются максимальной громкости этого шума. Далее по сигналу генератора высокой частоты контур L1C3 приемника настраивают на частоту 27,8 Мгц сердечником катушки L1. Если частота контура значительно отличается от сигнала генератора, то сжимают или, наоборот, раздвигают витки катушки, добиваясь, чтобы настройка контура на частоту 27,8 Мгц была при среднем положении сердечника в катушке L1.

Если сверхрегенератор не работает, то надо заменить транзистор Т1 — не все высокочастотные транзисторы хорошо работают в режиме сверхрегенеративного детектирования.

Окончательная настройка приемника производится при совместной работе с передатчиком. Включив передатчик, нажимают кнопку Кн4 (частота модуляции 4 500 гц). Приемник, не подключая к нему антенну, располагают на расстоянии 20—80 см от передатчика и сердечником катушки L1 настраивают его на несущую частоту передатчика. При точной настройке контура L1C3 на частоту передатчика сверхрегенеративный шум должен исчезнуть, а в телефонах, подключенных к выходу усилителя низкой частоты, должен громко прослушиваться тон модуляции. При этом на резисторе R10 должно развиваться переменное напряжение с частотой модуляции передатчика в пределах 1—4 в.

Теперь последовательно с обмоткой реле Р1 надо включить миллиамперметр на ток 50 ма и подбором конденсатора C13 контура L2С13 добиться наибольшего тока через реле Р1. Затем изменяют сопротивление резистора R1 (вместо него полезно поставить переменный резистор на 50 ком), устанавливают ток через реле Р1 10—12 ма — ток четкого срабатывания реле. Нужно добиться, чтобы с увеличением сопротивления резистора R1 ток через реле резко уменьшался, а при уменьшении возрастал бы незначительно, а всякое изменение положения сердечника в катушке L2 вызывало уменьшение тока в коллекторной цепи транзистора Т5.

Точно так же настраивают колебательные контуры трех других электронных реле. Может оказаться, Что только сердечниками катушек не удается настроить контуры в резонанс с частотами модуляции передатчика. В таких случаях изменяют емкости конденсаторов, входящих в колебательные контуры, на 2 000—5 000 пф.

Хорошо налаженный приемник без подключения к нему антенны должен принимать сигналы передатчика на расстоянии до 50 м от него.

В зависимости от размеров модели устанавливаемые на ней приемник и блок электронных реле дешифратора могут быть смонтированы на отдельных платах. Антенной приемника может служить любой провод длиной около 1 м с хорошим изоляционным покрытием.

Пост загорелся и я идеей склепать свой самолетик. Взял готовые чертежи , заказал у китайцев моторчики, аккумуляторы и пропеллеры. А вот радиоуправление решил сделать самостоятельно, во-первых - так интереснее, во-вторых - надо себя чем-то занять пока посылка с остальными запчастями будет ехать, ну и в третьих - появилась возможность соригинальничать и добавить всяких плюшек.
Осторожно, картинки!

Как и чем управлять

Нормальные люди берут приемник, втыкают в него сервомашинки, регулятор скорости, двигают рычажки на пульте и радуются жизни не задаваясь принципами работы и не углубляясь в подробности. В нашем случае такое не пройдет. Первой задачей стало узнать каким макаром управляются сервомашинки. Все оказывается достаточно просто, у привода есть три провода: + питания, - питания и сигнальный. На сигнальном проводе прямоугольные импульсы изменяемой скважности. Чтобы понять что это такое смотрим картинку:

Итак, если мы хотим установить привод в крайнее левое положение нужно слать импульсы длительностью 0,9мс с интервалом 20мс, если в крайнее правое - длительность 2,1мс, интервал тот же, ну со средними положениями аналогично. Как оказалось, регуляторы скорости управляются аналогично. Те, кто в теме скажут что это обычный ШИМ , который реализовать на любом микроконтроллере - плевое дело. Вот и я так решил, купил в местном магазине сервомашинку и склепал на макетке для нее так называемый сервотестер на ATtiny13. И тут оказалось, что ШИМ не совсем простой, а с подводными камнями. Как видно из вышеприведенной диаграммы, скважность (отношение длительности импульса к длительности периода) от 5% до 10% (в дальнейшем я за крайние положения принимаю импульсы длительностью 1,0мс и 2,0мс) для 256-значного ШИМ счетчика ATtiny13 это соответствует значениям от 25 до 50. Но это при условии, что на заполнение счетчика уйдет 20мс, а на деле так не получится и для частоты 9,6МГц и предделителя 1024 нужно ограничить счетчик значением 187(ТОР), в таком случае у нас получится частота 50,134Гц. В большинстве (если не во всех) сервомашинок нету точного генератора опорной частоты и поэтому частота управляющего сигнала может немного плавать. Если оставить ТОР счетчика 255, то частота управляющего сигнала будет 36,76Гц - на некоторых приводах оно будет работать (возможно с глюками), но далеко не на всех. Итак, теперь у нас 187-значный счетчик, для него 5-10% соответствуют значениям от 10 до 20 - всего 10 значений, немного дискретно получится. Если думаете поиграть с тактовой частотой и предделителем ниже привожу сравнительную табличку для 8-битного ШИМа:

Но ведь у большинства микроконтроллеров есть 16-битный (и больше) таймер для генерации ШИМ. Здесь проблема с дискретностью сразу пропадет еще и частоту можно точно выставить. Долго расписывать не буду, сразу даю табличку:

Я не думаю, что для китайской сервомашинки есть существенная разница в 600 и 1200 значений, поэтому вопрос с точностью позиционирования можно считать закрытым.

Многоканальное управление

С одной сервомашинкой разобрались, но для самолета их нужно минимум три и еще регулятор скорости. Решение «в лоб» - взять микроконтроллер с четырьмя каналами 16-битного ШИМ, но такой контроллер будет стоять дорого и, скорее всего, займет много места на плате. Второй вариант - запилить программный ШИМ, но занимать процессорное время - это тоже не вариант. Если снова посмотреть на диаграммы сигнала, то 80% времени он не несет никакой информации, поэтому рациональнее было бы ШИМом задавать только сам импульс 1-2мс. Почему скважность изменяется в таких узких пределах, ведь проще было бы и формировать и считывать импульсы со скважностью хотя бы 10-90%? Зачем нужен тот неинформативный кусок сигнала занимающий 80% времени? Я заподозрил, что, возможно, эти 80% могут занимать импульсы для других исполнительных механизмов, а потом этот сигнал разделяется на несколько разных. То есть, в периоде длительностью 20мс могут уместится 10 импульсов длительностью 1-2мс, затем этот сигнал каким-то демультиплексором разделяется на 10 различных с длительностью периода как раз 20мс. Сказано - сделано, нарисовал в PROTEUS такую схемку:


В роли демультиплексора - 74HC238, на его вход E подаются импульсы с выхода микроконтроллера. Эти импульсы - ШИМ с периодом 2мс (500Гц) и скважностью 50-100%. У каждого импульса своя скважность, обозначающая состояние каждого канала. Вот так выглядит сигнал на входе Е:


Для того, чтобы 74HC238 знал на какой выход подать текущий сигнал используем PORTC микроконтроллера и входы A, B, C демультиплексора. В результате на выходах получаем такие сигналы:


Сигналы на выходе получаются правильной частоты (50Гц) и скважности (5-10%). Итак, нужно генерировать ШИМ частотой 500Гц и заполнением 50-100%, вот табличка для настройки предделителя и ТОР 16-битного счетчика:


Интересно, что возможное количество значений ШИМа ровно в 1000 раз меньше частоты таймера.
Программная реализация
Для ATmega8 с тактовой частотой 16МГц в AtmelStudio6 все реализуется следующим образом: вначале задефайним значения счетчика для крайних положений сервомашинок:
#define LOW 16000U #define HIGH 32000U
затем инициализируем генератор ШИМа на таймере/счетчике1:
OCR1A = HIGH; //Устанавливаем ТОР TCCR1A = 0< Остается реализовать прерывания:
ISR(TIMER1_COMPA_vect) //прерывание по достижению верхнего значения счетчика, непосредственно перед началом следующего импульса { //c_num- переменная, обозначающая номер текущего канала, channels - массив значений каналов if (c_num <= 7) { OCR1B = channels; } else { OCR1B = 0; //отключаем ШИМогенератор для несуществующих в демультиплексоре 8 и 9 канала } } ISR(TIMER1_COMPB_vect, ISR_NOBLOCK)// прерывание возникающее в конце импульса { if (c_num <= 7) { PORTC = c_num; //для каналов 0-7 выводим номер канала на PORTC } //и изменяем значение счетчика от 0 до 9 if (c_num >= 9) { c_num = 0; } else { c_num++; } }
Глобально разрешаем прерывания и готово, забивая в channels значения от LOW до HIGH изменяем значения на каналах.

Реализация в железе

Ну с теорией разобрались, пришло время все это реализовать. Мозгом системы выбран микроконтроллер ATmega8A, тактируется от кварца на 16МГц (не потому, что я захотел 16000 позиций сервомашинки, а потому, что у меня такие валялись). Управляющий сигнал для МК будет поступать через UART. В результате получилась вот такая схемка:


Спустя некоторое время появилась вот такая платка:




Два трехштыревых разъема я не припаял потому, что они мне не нужны, а не подряд они впаяны поскольку у меня нету металлизации отверстий, а в нижнем разъеме дорожки с двух сторон, можно было бы заменить проволочкой, но программно нету проблемы выводить сигнал на любой разъем. Также отсутствует 78L05 ибо в моем регуляторе двигателя есть встроенный стабилизатор (ВЕС).
Для получения данных к плате подключается радиомодуль HM-R868:


Изначально думал втыкать его прямо в плату, но эта конструкция не помещалась в самолетик, пришлось сделать через шлейф. Если изменить прошивку, то контакты разъема для программирования можно использовать для включения/отключения каких-нибудь системам (бортовые огни и т.п.)
Плата обошлась примерно в 20грн = $2.50, приемник - 30грн = $3,75.

Передающая часть

Самолетная часть есть, осталось разобраться с наземной аппаратурой. Как уже писалось ранее, данные передаются по UART, на каждый канал по одному байту. Вначале подключал свою систему проводом через переходник к компьютеру и команды слал через терминал. Чтобы дешифратор определял начало посылки, а в будущем выделял посылки адресуемые именно ему, вначале шлется байт-идентификатор, затем 8 байт определяющих состояние каналов. Позже стал использовать радиомодули, при отключении передатчика все моторчики начинали дико дергаться. Дабы отфильтровать сигнал от шумов, десятым байтом шлю XOR всех 9 предыдущих байт. Помогло, но слабо, добавил еще проверку на таймаут между байтами, если он превышается - вся посылка игнорится и прием начинается заново, с ожидания байта-идентификатора. С добавлением контрольной суммы в виде XOR слать команды с терминала стало напряжным, поэтому я побыстрому наклепал вот такую программку с ползунками:


Число в нижнем левом углу - контрольная сумма. Передвигая ползунки на компе двигались рули на самолете! Вообщем отладил я все это и стал думать о пульте ДУ, купил для него вот такие джойстики:

Но потом меня посетила одна мысль. В свое время я тащился от всяких авиасимуляторов: «Ил-2 Штурмовик», «Lock On», «MSFSX», «Ка-50 Черная Акула» и др. Соответственно был у меня джойстик Genius F-23 и решил я прикрутить его к вышеописанной проге с ползунками. Погуглил как это реализовать, нашел этот пост и получилось! Управлять самолетиком с помощью полноценного джойстика, мне кажется, гораздо круче, чем маленькой палочкой на пульте. Вообщем все вместе изображено на первой фотке - это нетбук, джойстик, преобразователь на FT232, и подключенный к нему передатчик HM-T868. Преобразователь подключается 2м кабелем от принтера, что позволяет закрепить его на каком нибудь дереве или чем-то подобном.

Пуск!

Итак, есть самолетик, есть радиоуправление - Поехали!(с) Первый полет производился над асфальтом, результат - сломанный пополам фюзеляж и полувырванный двигатель. Второй полет производился над более мягкой поверхностью:

Последующие полетов 10 были тоже не особо удачными. Основной причиной я считаю сильную дискретность джойстика - по крену он выдавал только 16 значений (вместо возможных 256), с осью тангажа - не лучше. Но так как в результате испытаний самолет был значительно поврежден и не подлежит ремонту:


- проверить правдивость этой версии пока не представляется возможным. В пользу этой версии говорит и зафиксированная на видео попытка выровнять самолет - он летит накрененным, а потом резко заваливается в противоположную сторону (а должен плавно). Вот более наглядное видео:

Дальность действия аппаратуры - примерно 80м, дальше тоже ловит, но через раз.
Ну вот и все, благодарю за внимание. Надеюсь, приведенная информация окажется для кого-то полезной. Буду рад ответить на все вопросы.

В этой статье, вы увидите как сделать радиоуправление на 10 команд своими руками. Дальность действия данного устройства 200 метров на земле и более 400м в воздухе.



Схема была взята на сайте vrtp.ru
Передатчик

Приемник


Нажатие кнопок может производиться в любой последовательности, хоть все сразу все работает стабильно. С помощью его можно управлять разными нагрузками: воротами гаража, светом, моделями самолетов, автомобилей и так далее… В общем чем угодно, все зависит от вашей фантазии.

Для работы нам потребуются список деталей:
1) PIC16F628A-2 шт (микроконтроллер) (ссылка на алиекспрес pic16f628a )
2) MRF49XA-2 шт (радио трансмиттер) (ссылка на алиекспрес MRF 49 XA )
3) Катушка индуктивности 47nH (или намотать самому)-6шт
Конденсаторы:
4) 33 мкФ (электролитический)-2 шт
5) 0,1 мкФ-6 шт
6) 4,7 пФ-4 шт
7) 18 пФ-2 шт
Резисторы
8) 100 Ом-1 шт
9) 560 Ом-10 шт
10) 1 Ком-3 шт
11) светодиод-1 шт
12) кнопки-10 шт
13) Кварц 10MHz-2 шт
14) Текстолит
15) Паяльник
Как видите устройство состоит из минимум деталей и под силу каждому. Стоит только захотеть. Устройство очень стабильное, после сборки работает сразу. Схему можно делать как на печатной плате. Так и навесным монтажом (особенно для первого раза, так будет легче программировать). Для начала делаем плату. Распечатываем


И травим плату .

Припаиваем все компоненты, PIC16F628A лучше припаивать самым последним, так как его нужно будет еще запрограммировать. Первым делом припаиваем MRF49XA


Главное очень аккуратно, у нее очень тонкие выводы. Конденсаторы для наглядности. Самое главное не перепутать полюса на конденсаторе 33 мкФ так как у него выводы разные, один +, другой -. Все остальные конденсаторы припаиваете как хотите у них нет полярности на выводах


Катушки можно использовать покупные 47nH но лучше намотать самому, все они одинаковые (6 витков провода 0,4 на оправке 2 мм)

Когда все припаяно, хорошо все проверяем. Далее берем PIC16F628A, его нужно запрограммировать. Я использовал PIC KIT 2 lite и самодельную панельку
Вот ссылка на программатор ( Pic Kit2 )


Вот схема подключения


Это все просто, так что не пугайтесь. Для тех кто далек от электроники, советую не начинать с SMD компонентов, а купить все в DIP размере. Я сам так делал в первый раз


И все это реально заработало с первого раза


Открываем программу, выбираем наш микроконтроллер

Радиоуправление своими руками на 12 команд

Схема позволяет управлять моделями или другими устройствами и нагрузками на расстоянии .Допускается нажатие одновременно до 8 кнопок. Схема проста в изготовлении,и требует после сборки только прошивки контроллеров.Индикаторы исполнения команд – светодиоды. Разумеется, к соответствующим выводам процессора можно подключить например затворы мощных полевых или базы биполярных транзисторов через токоограничивающие резисторы.

Схема передатчика:



Приемник


Сверхрегенератор: При номиналах указанных на схеме и исправных деталях обладает 100% повторяемостью.


Его настройка заключается лишь в раздвигании витков контурной катушки и подборе емкости связи с антенной.3 й вывод контроллера дешифратора служит для контроля прохождения сигнала при настройке (программно подключенный выход внутреннего компаратора).Контролировать можно с помощью обычного УНЧ.
Дешифратор приемника – PIC16F628A , он осуществляет декодирование и исполнение принятых команд.

Система кодер - декодер может работать как по проводам так и с другими приемником и передатчиком. Каждая посылка 0 и 1 со стороны кодера «закрашена» колебаниями 5,5 кГц для лучшей помехозащищенности + передача контрольной суммы.
Питание приемника обязательно от стабилизированного источника 5 вольт (на схеме не показан, в плате предусмотрен КРЕН 5 А +диод). Питание передатчика от 3,6 вольта но не больше 5,5 вольта (на плате предусмотрен КРЕН 5А+диод).
Картина нажатых кнопок в PORTB (выводы 6 - 13) на передающей части полностью отражается на приемной части в PORTB (выводы 6 - 13) соответственно. Картина нажатых кнопок в PORTA (3>2, 4> 15,15> 16, 16> 17).

Если заметили ошибку, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter
ПОДЕЛИТЬСЯ: