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ENZYKLOPÄDIE DER FUNKELEKTRONIK UND ELEKTROTECHNIK Funksteuergeräte für Modelle. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik
Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Funksteuerungsausrüstung Zur Übertragung von Befehlen wird ein Zahlen-Impuls-Code verwendet. Der Sender-Encoder ist auf zwei Mikroschaltungen der K561-Serie aufgebaut (Abb. 1). Der Sendergenerator ist nach einfachster Schaltung mit Quarzfrequenzstabilisierung auf einem VT2-Transistor aufgebaut. Der Schwingkreis L1C3 ist auf die Frequenz des Schwingquarzes gleich 27,12 MHz abgestimmt.
Der Sender sieht keine besonderen Maßnahmen vor, um den Schwingkreis des Senders an die Antenne anzupassen, daher ist die Strahlungsleistung des Senders gering und die Reichweite des Funksteuerungssystems beträgt 5 ... 10 m. Um die Reichweite zu erhöhen können Sie die Versorgungsspannung des Senders auf 9 V erhöhen und eine passende CLC-Schaltung und Verlängerungsspule verwenden. Das Diagramm des Empfängers des Funksteuerungssystems ist in Abb. 2 dargestellt. Die Eingangsstufe des Empfängers ist nach dem Schema eines superregenerativen Detektors im Transistor VT1 aufgebaut. Der Superregenerator hat bemerkenswerte Eigenschaften - hohe Empfindlichkeit, niedrige
die Abhängigkeit des Ausgangssignalpegels vom Eingangspegel, Einfachheit, aber auch Nachteile - geringe Selektivität, Signalabstrahlung, wodurch es als Sender mit geringer Leistung arbeitet und andere Empfänger stören kann. Der Betrieb des superregenerativen Detektors ist in vielen Funkkontrollbüchern beschrieben und wird hier nicht behandelt. Am Lastwiderstand R3 der Eingangsstufe werden zusätzlich zum Nutzsignal Sägezahn-Löschimpulse mit einer Frequenz von 40 ... 60 kHz unterschieden, die Schaltung R4 C9 dient zu deren Filterung und der Kondensator C10 dient dazu Zweck. Die gleichen Elemente unterdrücken kurzzeitiges Impulsrauschen (z. B. von den Elektromotoren des Modells) und teilweise das Rauschen des superregenerativen Detektors. Eine ungefähre Form des Nutzsignals am Kollektor des Transistors VT2, der im linearen Verstärkungsmodus arbeitet, ist im ersten Diagramm in Abb. 3 dargestellt. Dieses Signal ist noch weit entfernt von den Impulsfolgen, die für den Betrieb des Decoders erforderlich sind. Um eine gute rechteckige Impulsform zu erhalten, wird ein Verstärkerformer an einem VT3-Transistor verwendet. In Abwesenheit eines Nutzsignals, wenn am Kollektor des Transistors VT2 ein Rauschsignal eines Superregenerators mit kleiner Amplitude anliegt, befindet sich der Transistor VT3 in einem Zustand geringer Sättigung, die Spannung zwischen seinem Kollektor und seinem Emitter beträgt 250 . .. 300 mV und verstärkt das Eingangssignal nicht. Ein solcher Arbeitspunkt des Transistors VT3 wird durch einen Trimmerwiderstand R6 eingestellt.
Wenn Bursts von HF-Impulsen auftreten, sendet der superregenerative Detektor Bursts von Impulsen positiver Polarität an die Basis des Transistors VT2, Signale erscheinen am Kollektor VT2 und der Basis VT3 gemäß dem ersten Diagramm in Fig. 3. Die negative Halbwelle des Signals schließt den Transistor VT3, und an seinem Kollektor werden Impulse positiver Polarität gebildet, wodurch die Schlüsselstufe am Transistor VT4 geöffnet wird. An seinem Kollektor werden Impulsstöße negativer Polarität mit einer Amplitude gleich der Spannung der Stromquelle gebildet, die dem Eingang des Befehlsdecoders zugeführt werden. Das Diagramm des Befehlsdecodierers ist in Fig. 4 gezeigt. Pakete mit Eingangsimpulsen negativer Polarität werden einem Teil des Decoders auf den Mikroschaltungen DD1 und DD2 zugeführt. Nach Empfang des nächsten Impulsbündels wird der Zähler DD2 auf einen Zustand gesetzt, der der Anzahl von Impulsen in dem Bündel entspricht. Als Beispiel veranschaulicht Fig. 3 den Betrieb des Zählers im Fall des Empfangs von Bursts von fünf Impulsen. Am Ende der Packung erscheint ein Protokoll an den Ausgängen 1 und 4 des Zählers. 1, am Ausgang 2-log.0 (Diagramme DD2:3, DD2:4, DD2:5 in Abb. 3). Die Impulsfront des Pausendetektors DD1.2 schreibt den Stand des Zählers in die Schieberegister DD3.1, DD4, DD3.2 um, wodurch an deren Ausgängen 1 jeweils ein Protokoll erscheint. 1, log.0, log.1.
Nach dem Ende des zweiten Pakets von fünf Impulsen verschiebt der Impuls vom Ausgang des Pausendetektors DD1.2 die zuvor aufgezeichneten Informationen von Bit 1 der Schieberegister zu Bit 2 und schreibt in Bit 1 das Ergebnis der Zählung der Anzahl der Impulse des nächsten Bursts usw. Als Ergebnis sind bei kontinuierlichem Empfang von Bursts mit fünf Impulsen alle Ausgänge der Schieberegister DD3.1 und DD3.2 log.1, alle Ausgänge von DD4 - log.0 . Diese Signale werden den Eingängen der Mehrheitsventile der DD5-Mikroschaltung zugeführt, Signale, die dem Eingang entsprechen, erscheinen an ihren Ausgängen, sie kommen zu den Eingängen des DD6-Decoders. Log.5 erscheint am Ausgang 1 des Decoders, was ein Zeichen für den Empfang eines Befehls mit einer Anzahl von Impulsen gleich fünf ist. So werden Signale störungsfrei empfangen. Bei starkem Störpegel kann die Anzahl der Pulse im Burst von der geforderten abweichen. In diesem Fall werden die Signale an den Ausgängen jedes der Schieberegister von den richtigen abweichen. Angenommen, der Zähler zählt beim Empfang eines der Bursts anstelle von fünf sechs Impulse. Nach dem Empfang von zwei Bursts mit fünf Impulsen und einem von sechs Impulsen ist der Status der Ausgänge der Register DD3.1, DD4 und DD3.2 jeweils der folgende: 011,100, 111. Die Eingänge des Elements DD5.1 erhalten zwei log.1 und einen log.0. Da das Ausgangssignal des Mehrheitsventils den meisten Signalen an seinen Eingängen entspricht, gibt es 1 Decoder DD6 log.1 an Eingang 5.2 aus. In ähnlicher Weise ergibt Element DD0 log.5.3, Element DD1 - log.5. Der Ausgang 1 des Decoders wird log.XNUMX sein, ebenso bei störungsfreiem Empfang. Wenn also in der Folge von Impulsbündeln, die in den Eingang des Befehlsdekoders eintreten, in drei beliebigen aufeinanderfolgenden Bündeln zwei die richtige Anzahl von Impulsen aufweisen, wird am gewünschten Ausgang des DD6-Chips ständig ein Protokoll aufrechterhalten. eines.
Wenn keine der Sendertasten gedrückt wird, sind an den Ausgängen 1,2,4 des Zählers nach dem Ende eines Stoßes von acht Impulsen log.0 und an allen verwendeten Ausgängen des Decoders DD6 ebenfalls log.0. Tabelle 1 zeigt die Entsprechung der Befehle zur Anzahl der Burst-Impulse und den Ausgangssignalen des Systemdecoders. Ein Paket von fünf Impulsen ist der „Stop“-Befehl, bei dessen Empfang, wie bereits oben erwähnt, log.1 am Ausgang 5 DD6 erscheint. Dieses log.1 geht an die Eingänge R der Flip-Flops DD7.1 und DD7.2 und setzt sie auf 0. Wir werden die Rolle der DD8-Mikroschaltung noch nicht berücksichtigen und davon ausgehen, dass sich das Signal beim Durchlaufen nicht ändert Elemente. Als Ergebnis des Empfangs des „Stopp“-Befehls werden die Ausgänge PV, LV und H (zurück) log.0 sein, die Motoren, die über Verstärker an die angegebenen Ausgänge angeschlossen sind, werden gestoppt. Wenn der Befehl "Forward" gegeben wird, erscheint log.1 am Ausgang 6 DD6, er setzt den Trigger DD7.2 am Eingang S auf Zustand 1, der Trigger DD7.1 wird unabhängig von seinem Anfangszustand gesetzt zum Zustand O am Eingang C, da an seinem Eingang D log.0. Als Ergebnis erscheint log.1 an den PV- und LV-Ausgängen, log.0 erscheint am H-Ausgang, beide Motoren des Rovers drehen sich und stellen sicher, dass sich das Modell vorwärts bewegt. Wenn der Befehl "Zurück" gegeben wird, befindet sich der Trigger DD7.1 im Zustand 1, DD7.2 - im Zustand 0 sorgen die Motoren für die Bewegung des Modells zurück. Die angegebenen Befehle werden in den Triggern des DD7-Chips gespeichert und nachdem die Tasten SB5-SB7 losgelassen wurden. Angenommen, wenn sich das Modell vorwärts bewegt, wird die Taste SB2 "Rechts" gedrückt. In diesem Fall erscheint log.1 an Ausgang 2 DD6, es geht an Ausgang 2 des Elements DD1.4 und ändert log.1 an seinem Ausgang in log.0. Als Ergebnis wird das RO-Signal gleich Null und der rechte Motor stoppt. Das Modell dreht sich aufgrund der linken Raupe nach rechts (die zweite Zeile von Tabelle 1). Beim Rückwärtsfahren wird durch Drücken der SB2-Taste auch das Signal am Ausgang des DD1.4-Elements in das Gegenteil geändert, aber jetzt von log.0 auf log.1 wird auch der rechte Motor langsamer und das Modell auch nach rechts drehen. Ähnlich verhält sich das Modell, wenn die SB4-Taste „Links“ gedrückt wird. Die Befehle "Rechts" und "Links" werden nicht gespeichert, sie sind nur gültig, wenn die entsprechende Taste gedrückt wird. Ebenso werden die Befehle „Licht“ und „Signal“ (SB1 und SB3) nicht gespeichert. Wenn Sie diese Tasten drücken, schalten sich die Transistoren VT2 bzw. VT1 ein. Ihre Basen sind ohne Begrenzungswiderstände mit den Ausgängen des DD6-Decoders verbunden, was zulässig ist, wenn die Versorgungsspannung der Mikroschaltungen der Serie K561 innerhalb von 3 ... 6 V liegt. Der DD8-Mikroschaltkreis wird verwendet, um den Decoder des Funksteuerungssystems mit der Platine des Rovers zu verbinden, was ein Manövrieren beim Vermeiden von Hindernissen ermöglicht. Die Verwendung des XOR-Chips gewährleistet die Steuerbarkeit des Modells auch dann, wenn es ein automatisches Manöver durchführt. Das vollständige Verbindungsdiagramm der planetaren Rover-Knoten ist in Abb. 5 dargestellt. Hier ist A1 ein Empfänger gemäß dem Diagramm in Abb. 2, A2 ist eine Platine mit Mikroschaltungen DD1-DD4 Abb. 211, A3 ist ein Systemdecoder gemäß dem Diagramm in Abb. 4, A4 sind Motorverstärker. Das Schema in Abb. 5 zeigt auch den Anschluss der Scheinwerferlampe HL1. Der Autor hat den Befehl "Signal" nicht verwendet, die Quelle des Tonsignals kann in die Kollektorschaltung des Transistors VT1 auf die gleiche Weise einbezogen werden wie die Einbeziehung von HL1 in die Kollektorschaltung VT2.'
Die Stromversorgung der Elektromotoren und Einheiten A1-AZ ist aufgeteilt, um den Einfluss von Störungen durch Motoren auf den elektronischen Teil des Planetenrover auszuschließen. Die gemeinsamen Leitungen beider Stromkreise werden nur am Knoten A4 zusammengeführt, dies sollte bei der Installation beachtet werden. Um den Einfluss von Störungen durch Motoren zu eliminieren, sind Drosseln L1-L4 und Kondensatoren C1-C4 in ihren Stromkreisen enthalten, Metallgehäuse von Motoren sind an einen gemeinsamen Draht angeschlossen. In Abwesenheit des Knotens A2 können Spannungen an die Eingänge P, L, C des Knotens A3 gemäß den Anweisungen in Fig. 5 angelegt werden, .8 mit den Eingängen DD 4 und DD 7.1. Alle Knoten des Funksteuerungssystems sind auf Leiterplatten aufgebaut: Der Sender ist einseitig mit Abmessungen von 60x40 mm (Bild 6), Empfänger - einseitig mit den Abmessungen 105x40 mm (Bild 7), Decoder - auf doppelseitig mit den gleichen Abmessungen (Bild 8). In diesen Figuren werden einseitige Platinen von der Seite gezeigt, die der Seite gegenüberliegt, wo die Teile installiert sind, die Decoderplatine ist von beiden Seiten gezeigt. Das Funksteuerungssystem verwendete MLT-Widerstände, Keramikkondensatoren KTM (C1 in Abb. 2), KM-5 und KM-6, Elektrolytkondensatoren K50-6 (C4, C8, C11, C12 in Abb. 2), K50-16 ( C13 in Abb. 2). Der abgestimmte Widerstand R6 in Fig. 2 ist vom Typ SPZ-16, seine Abschlüsse sind rechtwinklig gebogen. Das System verwendet Standarddrosseln DM-0,2 30 μH (L2 in Abb. 2) und DM-3 12 μH (L1-L4 in Abb. 5), selbst hergestellte mit ähnlichen Parametern können ebenfalls verwendet werden. Der Quarzresonator im Sender befindet sich in einem Glasgehäuse mit einem Durchmesser von 10 mm für eine Frequenz von 27,12 oder 28 ... 28,2 MHz. In Abwesenheit eines Quarzresonators kann der Sender gemäß jedem der veröffentlichten Schemata zusammengebaut werden, während der Burstformer und die Modulatorschaltung gemäß Fig. 1 beibehalten werden. Die Spule L1 des Schwingkreises des Senders ist auf einen Rahmen mit einem Durchmesser von 5 mm gewickelt und wird durch einen Carbonyleisenkern mit einem Durchmesser von 4 mm und einer Länge von 6 mm eingestellt. Es enthält 12 Windungen PELSHO-0,38-Draht. Die Spule L1 des Empfängers ist mit demselben Draht auf einen Rahmen mit einem Durchmesser von 8 mm gewickelt und enthält 9 Windungen, sie wird durch einen Carbonyleisenkern mit einem Durchmesser von XNUMX mm eingestellt. Der Sender kann dieselbe Spule wie der Empfänger verwenden. Die Senderbatterie ist 3336, beim Modell werden vier A343-Zellen zum Antrieb der Motoren verwendet, die Elektronik wird von vier A316-Zellen versorgt. Die Empfängerantenne ist eine 300 mm lange Fahrradspeiche, die Sendeantenne ist teleskopierbar, besteht aus vier Knien mit einer Gesamtlänge von 480 mm. Der Sender ist in einem Kunststoffgehäuse mit den Abmessungen 75 x 1500 x 30 mm montiert und enthält ein spezielles Bedienfeld, das unten beschrieben wird. Der Zusammenbau der Funksteuerung und deren Konfiguration muss in der folgenden Reihenfolge erfolgen. Es ist notwendig, den digitalen Teil auf der Senderplatine zusammenzubauen, alle Widerstände außer R5 und Transistoren zu installieren, jedoch keinen Quarzresonator, keine L1-Spule und keine Kondensatoren C3-C5. Stellen Sie durch Auswahl der Widerstände R1 und R2 die Pulsfrequenz am DD1.2-Ausgang auf 180 ... 220 Hz mit einem Tastverhältnis nahe 2 ein und überprüfen Sie dann die korrekte Burst-Erzeugung wie oben beschrieben. Dann können Sie den Befehlsdecoder zusammenbauen und durch Einbau des Widerstands R5 in den Sender den Kollektor des Transistors VT1 des Senders mit dem Eingang des Decoders verbinden. Die Versorgungsspannung beider Platinen kann eine gemeinsame 4,5 V verwenden. Die Last des Transistors VT1 des Senders sind die in Reihe geschalteten Widerstände R4, R6 und die Basis-Emitter-Strecke des Transistors VT2. Der Decoder sollte wie oben beschrieben überprüft werden. Weitere Überprüfungen können durchgeführt werden, indem zuerst die Eingänge L und R mit dem Plus der Stromquelle verbunden werden, der Eingang C mit einem gemeinsamen Draht. In diesem Fall müssen die Signale an den Ausgängen H, LV, PV beim Drücken der Sendertasten denen in Tabelle 1 entsprechen. Danach können Sie die Knoten A3 und A4 und die Motoren des Modells gemäß dem Schema von Abb. 222 verbinden. Die Induktivitäten L1-L4 und die Kondensatoren C1-C4 sollten direkt an die Motorklemmen gelötet werden. Als nächstes sollten Sie die Klarheit der Modellsteuerung über ein Kabelpaar überprüfen, das die Sender- und Decoderplatinen verbindet. Wenn alles funktioniert, sollten Sie Sender und Empfänger komplett zusammenbauen. Nach dem Zusammenbau des Empfängers müssen Sie zunächst den Widerstand R6 einstellen. Dazu sollten Sie den superregenerativen Modus des Transistors VT1 "unterbrechen", indem Sie den Schwingkreis L1 C2 kurzschließen, ein Voltmeter zwischen Kollektor und Emitter VT3 anschließen, den Schieberegler R6 auf die Position mit minimalem Widerstand stellen und allmählich Erhöhen Sie den Widerstand, stellen Sie die Spannung am Voltmeter auf 250 ... 300 mV ein, während Sie möglicherweise den Widerstand R5 abholen müssen. Glänzen Sie den Jumper von der Schaltung L1 zu C2. Wenn Sie Sender und Empfänger einschalten und den Abstand zwischen ihnen allmählich vergrößern, sollten Sie ihre Schaltkreise auf die maximale Amplitude des Signals einstellen, das mit einem Oszilloskop oder einem Wechselspannungsvoltmeter am Kontrollpunkt KT1 beobachtet wird. Als nächstes sollten Sie den Widerstand R6 anpassen, um die richtige Form der Impulse am Kontrollpunkt KT2 gemäß Abb.220 zu erhalten. Nachdem Sie das gesamte Modell gemäß dem Schema von Abb. 5 zusammengebaut und sichergestellt haben, dass das Steuerungssystem in Abständen von 2 ... 3 m normal funktioniert, muss die maximale Reichweite durch Einstellen des Widerstands R6 erreicht werden. Im Sender und Empfänger können nahezu alle Hochfrequenz-npn-Siliziumtransistoren (KT316, KT312, KT3102, KT315 mit beliebigen Buchstabenindizes) verwendet werden. Die Mikroschaltung K561LP13 kann durch die Mikroschaltung K561YK1 ersetzt werden. Wenn sie nicht vorhanden ist, ist es zum Nachteil der Störfestigkeit möglich, den Vergleich sequentiell eingehender Befehle auszuschließen, indem die Mikroschaltungen des Befehlsdecoders D03-DD5 durch eine Mikroschaltung K561IR9 ersetzt werden. Im Sender wird eine spezielle Fernbedienung als Tasten SB2, SB4, SB6, SB7 verwendet, die zum Erteilen von Befehlen mit klarer Richtungsbedeutung geeignet ist. Die Fernbedienung erlaubt es, gleichzeitig auch zwei Befehle abzugeben, die sich nicht ausschließen, zum Beispiel „Vorwärts“ und „Rechts“, was hier allerdings nicht zum Einsatz kommt. Als Kontaktsystem der Fernbedienung kommen vier Mikroschalter zum Einsatz. Abbildung 9 zeigt sein Design, die Abmessungen sind in Bezug auf die Mikroschalter PM2-1 angegeben, es gibt viele Arten von Mikroschaltern mit denselben Abmessungen.
Die Mikroschalter 3 sind auf die Basis 2 aus Textolit mit einer Dicke von 2...3 mm geklebt. Am Sockel 2 ist von unten mit vier Schrauben 7 oder Nieten eine Platte 1 aus Messing oder Weißblech mit einer Dicke von 0,2...0,3 mm befestigt. An dieser Platte ist mittig ein Hebel 2 aus organischem Glas mit einer M5-Schraube mit Unterlegscheibe befestigt. Beim Kippen des Hebels 5 drückt dieser auf die Stangen der Mikroschalter 3 und schaltet diese. Wenn der Hebel diagonal gedrückt wird, schalten zwei benachbarte Mikroschalter ein. Es wird empfohlen, die Fernbedienung in der folgenden Reihenfolge zusammenzubauen. Platte 1 und 2 miteinander verbinden, Hebel 1 mit Schraube und Unterlegscheibe auf Platte 5 fixieren Mikroschalter 3 mit Epoxidkleber so auf Platte 2 kleben, dass Mikroschalterstangen Hebel 5 berühren. Kleben Sie nach der Polymerisation des Klebers den resultierenden Block auf die Konsolenabdeckung 4 oder befestigen Sie ihn auf andere Weise, um die Wartungsfreundlichkeit zu gewährleisten, während Sie den Block entlang des quadratischen Lochs in der Konsolenabdeckung zentrieren. Die Tasten KM1-5 werden als SB1 und SB1 verwendet. Literatur 1. S. A. Birjukow. Digitale Vorrichtungen basierend auf integrierten MOS-Schaltungen. M. Radio und Kommunikation. 1996 Veröffentlichung: N. Bolschakow, rf.atnn.ru
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