Аналоговая система радиоуправления. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Радиоуправление

 Комментарии к статье

Для управления судомоделями на расстоянии до 150-200 метров обычно используются несложные аналоговые системы, построенные на принципе частотного кодирования команд. Передатчик такой системы строится по схеме высокочастотного генератора, частота которого определяется LC-контуром без применения кварцевого резонатора ("самоблуд"). Модуляция осуществляется при помощи мультивибратора частоту которого изменяют либо подключением разных резисторов или конденсаторов, либо плавно при помощи переменного резистора, на рукоятке которого имеются метки, дающие возможность устанавливать частоты, задающие разные команды. Приемник такой системы строится по схеме сверхрегенератора с набором низкочастотных LC-контуров и транзисторных ключей-детекторов на выходе.

Такая схема используется уже не один десяток лет, и ее по праву можно назвать классической. Главное ее достоинство - относительная простота. При этом есть существенные недостатки: нестабильность сверхрегенеративного приемного тракта, необходимость в применении дефицитных низкочастотных ферритовых сердечников и намотки на них многовитковых катушек для декодера. Переход на цифровой способ кодирования, безусловно, прогрессивен, но необходимость в передаче и приеме четкой импульсной последовательности, в которой учитывается каждый модулирующий импульс, приводит к сбоям в работе при управлении в условиях помех от ходовых двигателей и других исполнительных устройств. Поэтому приходится сильно усложнять схемы цифровых кодеров и декодеров.

В данной статье описывается современный вариант аналоговой трехкомандной системы радиоуправления с частотным кодированием. По сравнению с классической здесь есть много отличий. Частотный канал перенесен в область УКВ-ЧМ радиовещательного диапазона (выбирается участок, свободный от радиовещательных станций), модуляция частотная. Модулирующий мультивибратор построен на цифровой микросхеме МОП (К176ЛЕ5). Приемный тракт выполнен по супергетеродинной схеме с низкой ПЧ на специализированной микросхеме, предназначенной для построения приемного тракта радиовещательного УКВ ЧМ приемника (микросборка КХА058). Низкочастотные фильтры декодера приемного тракта выполнены по активным схемам на операционных усилителях без применения LC-контуров. В результате, переход на более высокочастотный диапазон и применение частотной модуляции повышает помехозащищенность всей системы. Более высокая чувствительность супергетеродинного приемного тракта, по сравнению с сверхрегенератором, дает возможность понизить выходную мощность передатчика, что в совокупности с низким потреблением задающего генератора, построенного на микросхеме К176, увеличивает срок службы гальванических элементов питания передатчика. Выполнение декодера на активных RC фильтрах и операционных усилителя не требует выполнения сложных намоточных работ.

Принципиальная схема передатчика показана на рисунке 1.

Рис. 1

Собственно передатчик построен по схеме LC высокочастотного генератора на транзисторе VT1 с цепью вольтдобавки R1 С5. Особенность такой схемы в том, что максимальная выходная мощность излучения, при правильном подборе соотношения резисторов R2 и R3, сочетается с минимальным током потребления транзистора. Для каждого экземпляра транзистора ГТ311И (или Ж) нужно подобрать номиналы этих резисторов таким образом, чтобы получить максимальное излучение высокой частоты, и при этом должен понижаться ток потребления генератором.

Модулирующая цель состоит из варикапа VD1 и включенного последовательно с ним конденсатора С6. ЧМ производится в эмиттерной цепи VT1.

Источник модулирующих импульсов - мультивибратор на микросхеме D1. Переменным резистором R8 устанавливают частоту, соответствующую нужной команде, а затем нажимают кнопку S1. Мультивибратор будет вырабатывать импульсы все время пока нажата эта кнопка. Импульсы поступают на варикап и модулируют ВЧ излучение.

Схема приемника с декодером показана на рисунке 2.

Рис. 2 (нажмите для увеличения)

Приемный тракт выполнен на гибридной микросхеме А1 - КХА058, представляющей собой приемный тракт УКВ-ЧМ радиовещательного приемника. Частота настройки зависит от частоты настройки гетеродинного контура L1 С3. Низкочастотный сигнал снимается с вывода 15 А1 и поступает на входы трех активных фильтров на операционных усилителях А2-А4. Фильтр на А2 настроен на частоту 390 Гц, что соответствует первой команде, фильтр на A3 настроен на частоту 820 Гц, что соответствует второй команде, и последний фильтр, на А4 настроен на 1100 Гц - третья команда.

Делитель напряжения R15-R16-R17 служит для задания напряжения смещения, равного половине напряжения питания для подаче на прямые входы А2-А4, чтобы эти операционные усилители могли работать с однополярным питанием.

На выходах фильтров включены транзисторные ключи-детекторы, управляющие электромагнитными реле, контакты которых на схеме не показаны. Мощность этих реле зависит от конкретного применения системы радиоуправления.

Если передается первая команда переменное ЗЧ напряжение усиливается операционным усилителем А2 до уровня, достаточного для открывания транзистора VT1. Он начинает периодически открываться, заряжая импульсами коллекторного тока конденсатор С20. По мере зарядки напряжение на нем возрастает, и в при определенном уровне, открывается транзистор VT2. В результате срабатывает реле Р1, и его контакты (на схеме не показаны) включают исполнительное устройство, которое должно срабатывать при подаче первой команды.

В это время два других реле обесточены, поскольку частота модулирующего сигнала лежит за пределами их резонансных полос, и усилители A3 и А4 сигнал не усиливают.

Аналогичным образом включаются реле Р2 и Р3 при подаче двух других команд.

Катушки приемника и передатчика бескаркасные, для их намотки используют временную оправку диаметром 4 мм (хвостовик сверла диаметром 4 мм). Намотка выполняется проводом ПЭВ 0,3-0,5. Катушка наматывается на хвостовик сверла, затем формуются ее выводы, зачищаются и облуживаются. После этого полученная "пружинка" снимается со сверла и устанавливается на плату. Катушки одинаковые, для диапазона 64-75 МГц они содержат по 12 витков, для диапазона 88-108 МГц - по 7 витков. Электромагнитные реле используются малогабаритные типа РЭС-55А на напряжение срабатывания 6-10В. Можно использовать реле РЭС-47, РЭС-43, РЭС-10, РЭС-15 с обмоткой на напряжение 6-10В. Роль антенны приемника выполняет проволочный штырь длиной около 50 см, в качестве антенны передатчика используется телескопическая антенна длиной 75 см от транзисторного приемника или магнитолы.

Операционные усилители К140УД6 можно заменить на 140УД6. К140УД7, 140УД7, К140УД608, К140УД708.

Транзистор ГТ311И можно заменить на ГТ311Ж, при монтаже вывод корпуса транзистора нужно соединить с минусом питания. Транзисторы КТ315 можно заменить на любые из серий КТ315, КТ3102, КТ342, КТ316. Транзисторы КТ814 - на любые из серий КТ814, КТ816.

Подстроечные конденсаторы керамические, типа КПК-1М. Постоянные конденсаторы, работающие в высокочастотных цепях типа КТ или КД. или аналогичные импортные с минимальным ТКЕ. Конденсаторы, работающие в низкочастотных фильтрах декодера типа К10-7, КПС, КМ или аналогичные. Электролитические конденсаторы - К50-35 или импортные.

При отсутствии микросхемы КХА058 приемный тракт можно собрать на микросхемах К174ХА34, К174ХА42 или К1066ХА1 по типовым схемам, которые неоднократно описывались в литературе.

Настройку следует начать с приемного тракта. Подключив к выходу микросхемы А1 (к выводу 15) вход любого УЗЧ вращением ротора С3 настройте приемник на любую станцию УКВ диапазона (так можно проверить его функционирование). Затем, ориентируясь по шкале фабричного приемника настройте приемный тракт на участок диапазона, где нет радиостанций.

Затем включите передатчик, замкните S1 и вращением ротора С1 (рисунок 1) настройте передатчик таким образом, чтобы его сигнал был слышен из динамика контрольного усилителя. Далее, подбором номиналов R2 и R3 (и немного подстраивая С1) установите такой режим работы VT1 (рисунок 1), при котором будет максимальная дальность связи между приемником и передатчиком.

Далее, отключите усилитель от выхода приемника, и наблюдая за электромагнитными реле поворачивайте движок переменного резистора R8 передатчика, держа кнопку S1 замкнутой. Нанесите на ручку R8 три заметные метки, соответствующие включениям реле. При необходимости можно подобрать номинал R7 или С8 (рисунок 1).

Дальность системы при управлении судомоделью составляет около 150 метров в зоне прямой видимости.

Автор: Р.Лыжин

Смотрите другие статьи раздела Радиоуправление.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Глазные капли, возвращающие молодость зрению 05.10.2025

С возрастом человеческий глаз постепенно теряет способность четко видеть на близком расстоянии - развивается пресбиопия, или возрастная дальнозоркость. Этот естественный процесс связан с утратой эластичности хрусталика и ослаблением цилиарной мышцы, отвечающей за фокусировку. Миллионы людей по всему миру сталкиваются с необходимостью носить очки для чтения или прибегают к хирургическим методам коррекции. Однако исследователи из Центра передовых исследований пресбиопии в Буэнос-Айресе представили решение, которое может стать удобной и неинвазивной альтернативой - специальные глазные капли, способные улучшать зрение на длительный срок. Разработку возглавила Джованна Беноцци, директор Центра. По ее словам, цель исследования состояла в том, чтобы предоставить пациентам с пресбиопией эффективный и безопасный способ коррекции зрения без хирургического вмешательства. Новые капли, созданные на основе пилокарпина и диклофенака, показали убедительные результаты: уже через час после первого пр ...>>

Цифровая рация Xiaomi Digital Walkie Talkie 05.10.2025

Компания Xiaomi представила современное устройство, объединившее классические принципы радиосвязи с возможностями цифровых технологий. Новинка под названием Xiaomi Digital Walkie Talkie демонстрирует, как привычные рации могут быть переосмыслены в духе времени. Устройство оснащено цветным дисплеем диагональю 1,57 дюйма, который отображает список контактов, параметры соединения и даже примерное местоположение собеседника. Такой подход превращает стандартную рацию в компактное средство связи, сочетающее функциональность смартфона и устойчивость профессиональной техники. Одним из ключевых преимуществ стала высокая автономность. Встроенный аккумулятор емкостью 2500 мА·ч обеспечивает до 100 часов работы в режиме ожидания и около 14 часов непрерывных разговоров, что особенно важно в экспедициях, на дальних маршрутах или в зонах, где подзарядка невозможна. Согласно данным портала unionrayo.com, такое время работы выгодно отличает устройство от большинства аналогов. По дальности дейст ...>>

Открыт обращаемый драйвер старения 04.10.2025

Недавняя работа ученых из Сямэньского университета в Китае показала, что в гипоталамусе, главном регуляторе внутренних функций организма, кроется один из ключей к продлению молодости. Команда под руководством Лиге Ленга обнаружила, что снижение уровня белка менина в гипоталамусе связано с ускорением процессов старения. Менин, как выяснилось, играет важную роль в предотвращении воспаления и поддержании нормальной работы нейронов. Когда его уровень снижается, в мозге возрастает активность воспалительных сигналов, что запускает цепную реакцию возрастных изменений во всем организме - от ослабления когнитивных функций до потери плотности костей и истончения кожи. Чтобы понять, как именно менин влияет на старение, ученые вывели генномодифицированных мышей, у которых этот белок можно было выборочно отключить. Даже у молодых животных такое вмешательство быстро привело к ухудшению памяти, снижению прочности костей и эластичности кожи, а также к укорочению жизни. Эти результаты убедительно ...>>

Случайная новость из Архива Следующая станция - аэродинамическая 15.05.2012 Фирма "Сименс", которая строит скоростные поезда для немецких железных дорог (и "Сапсаны" для России), арендовала на 1000 часов единственную в Европе аэродинамическую трубу, в которую помещается целый железнодорожный состав. Труба, находящаяся в Австрии, не только продувает помещенные в нее средства транспорта, но и позволяет моделировать различные климатические условия, с которыми может встретиться поезд, - от мороза до жары. На более ранних моделях скоростных поездов "Сименса" в мороз могут заедать двери, а в жару - отказывать кондиционеры.

Другие интересные новости:

▪ Самодельная субмарина

▪ Компактная камера Nikon Coolpix S810c на Android

▪ Пьезокерамика без свинца

▪ Индикатор испорченных продуктов

▪ В 2007 году россияне будут под контролем

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Молниезащита. Подборка статей

▪ статья Судно без паруса и винта. Советы моделисту

▪ статья Почему у жирафа длинная шея? Подробный ответ

▪ статья Юкка. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Емкостное реле для орошения грибницы. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Угадаю зачеркнутую цифру. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025