Я остановился на том, что разблокировал четвертую ось управления и установил в пульт тучку кнопок, переключателей и светодиодов. Дальше дело было за схемой, паяльником и прошивкой . Как потом оказалось, кнопок и разъемов оказалось маловато, пришлось доустанавливать.
Схема сделана на основе микроконтроллера Atmega8. Его ножек хватило буквально «впритык». Чтобы увидеть большую схему — кликните по картинке (схема так же находиться в архиве, который в конце статьи.
Подсчитаем: 10 кнопок/переключателей + 2 светодиода + 2 ножки на кварц (нам нужен точный во времени ШИМ сигнал) + 5 каналов АЦП + 2 ножки на UART + 1 канал на вывод сигнала РРМ на ВЧ модуль = 22 ножек МК. Как раз столько, сколько есть у Atmega8, которая настроена на внутрисхемное программирование (имею в виду пин RESET, он же PC6).
Светодиоды подключил на PB3 и PB5 (MOSI и SCK разъема программирования) Теперь во время заливки прошивки буду наблюдать красивое перемигивание (бесполезное в некотором смысле — но тут я гнался за визуальным красивым эффектом ).
Напомню с чего все началось — у меня в наличии появился ВЧ модуль из хобикинговской аппаратуры (он был заменен на ВЧ модуль FrSky), и была вертолетная аппаратура. Так как в аппаратуре не было никаких крутилок (да и зачем они?) то получается из шести каналов я буду нормально (штатно) использовать только 4 (по два на каждый стик). Один канал я решил потратить на 8 независимых кнопок/переключателей, еще один — программно имитировать вращение крутилки (например — красивый выпуск шасси — щелкнул переключателем, и шасси на протяжении 10 секунд выпускаются). Еще один переключатель до сих пор не определился, что с ним делать.
Светодиоды, показывающие состояние переключателей — работают независимо от микроконтроллера. Один из программно управляемых светодиодов отвечает за индикацию разряженной батареи, второй — показывает текущее состояние программной крутилки.
В корпус кроме кнопок и светодиодов еще захотелось добавить стандартный (для меня) разъем UART (для связи с ПК, потом буду писать свою программу настройки), и разъем с выводом РРМ сигнала — для подключения пульта к симулятору. Помучившись с разъемом для программатора — понял, что это мне не подходит — и тоже вывел его наружу. Единственное, что плохо в этом — что появилась опасность замкнуть штырьки разъема, хотя они и «утоплены» в корпусе. Но это лечиться последовательными резисторами 220 Ом (что дает 99% гарантию, что микроконтроллер останется цел)
Когда уже вплотную подошел к использованию аппаратуры, понял, что забыл о кнопке Bind (при нажатии на которую передатчик переходит в режим поиска приемника). Пришлось допиливать и это
Весьма простенькая — большая часть ножек просто выведена наружу. На плате присутствует стабилизатор на 5 вольт, и схема измерения входного напряжения. Почему использовал DIP корпус? Та просто был он у меня… кроме того — почему бы и не DIP…
Когда паял все это — то пробирала мысль — разве эта туча проводов будет работать?!
Но все же оно работает. Обычно у меня платы чистые от канифоли… но тут уж постоянно возился с делителем, пока не оказалось, что это у меня программная проблема а не «железная». Питание от двухбаночной липольки (то, что когда-то осталось от нормальной трехбаночной, после того, как ее забыли отключить от нагрузки. В результате одна из банок ушла в полный разряд). Несмотря на это — предусмотрел возможность работы и от пальчиковых батарей. Мало ли
В результате получил четырехканальную аппаратуру со своей собственной прошивкой, в которой я могу менять все что мне захочется. Вот о прошивке и программном обеспечении напишу потом.
А сейчас можно скачать текущую версию прошивки. Пока что не настраивается вообще (т.е. настроек реверса, расходов, смещения и прочих «вкусностей» еще нету). Просто считывается состояние крутилок и генерируется РРМ сигнал. Кнопки и выключатель MOD пока не работает. Зато работает виртуальная серва (на 5 канале) и измерение уровня входного напряжения. Если оно слишком низкое — светодиод IND начнет мигать (прошивка автоматически определяет сколько банок у литий-полимерного аккумулятора). И еще — расходы по 4 каналу (тому, где я добавлял свой потенциометр) — завышены, чтобы компенсировать неполный диапазон вращения потенциометра.
Для радиоуправления различными моделями и игрушками может быть использована аппаратура дискретного и пропорционального действия.
Основное отличие аппаратуры пропорционального действия от дискретной состоит в том, что она позволяет по командам оператора отклонять рули модели на любой требуемый угол и плавно изменять скорость и направление ее движения «Вперед» или «Назад».
Постройка и налаживание аппаратуры пропорционального действия достаточно сложны и не всегда под силу начинающему радиолюбителю.
Хотя аппаратура дискретного действия и имеет ограниченные возможности, но, применяя специальные технические решения, можно их расширить. Поэтому далее рассмотрим однокомандную аппаратуру управления, пригодную для колесных, летающих и плавающих моделей.
Для управления моделями в радиусе 500 м, как показывает опыт, достаточно иметь передатчик с выходной мощностью окьло 100 мВт. Передатчики радиоуправляемых моделей, как правило, работают в диапазоне 10 м.
Однокомандное управление моделью осуществляется следующим образом. При подаче команды управления передатчик излучает высокочастотные электромагнитные колебания, другими словами, генерирует одну несущую частоту.
Приемник, который находится на модели принимает сигнал, посланный передатчиком, в результате чего срабатывает исполнительный механизм.
Рис. 1. Принципиальная схема передатчика радиоуправляемой модели.
В итоге модель, подчинясь команде, меняет направление движения или осуществляет одно какое-нибудь заранее заложенное в конструкцию модели указание. Используя однокомандную модель управления, можно заставить модель осуществлять достаточно сложные движения.
Схема однокомандного передатчика представлена на рис. 1. Передатчик включает задающий генератор колебаний высокой частоты и модулятор.
Задающий генератор собран на транзисторе VT1 по схеме емкостной трех-точки. Контур L2, С2 передатчика настроен на частоту 27,12 МГц, которая отведена Госсвязьнадзором электросвязи для радиоуправления моделями.
Режим работы генератора по постоянному току определяется подбором величины сопротивления резистора R1. Созданные генератором высокочастотные колебания излучаются в пространство антенной, подключенной к контуру через согласующую катушку индуктивности L1.
Модулятор выполнен на двух транзисторах VT1, VT2 и представляет собой симметричный мультивибратор. Модулируемое напряжение снимается с коллекторной нагрузки R4 транзистора VT2 и подается в общую цепь питания транзистора VT1 высокочастотного генератора, что обеспечивает 100% модуляцию.
Управляется передатчик кнопкой SB1, включенной в общую цепь питания. Задающий генератор работает не непрерывно, а только при нажатой кнопке SB1, когда появляются импульсы тока, вырабатываемые мультивибратором.
Посылка в антенну высокочастотных колебаний, созданных задающим генератором, происходит отдельными порциями, частота следования которых соответствует частоте импульсов модулятора.
В передатчике использованы транзисторы с коэффициентом передачи тока базы h21э не менее 60. Резисторы типа МЛТ-0,125, конденсаторы — К10-7, КМ-6.
Согласующая антенная катушка L1 имеет 12 витков ПЭВ-1 0,4 и намотана на унифицированном каркасе от карманного приемника с подстроечным ферритовым сердечником марки 100НН диаметром 2,8 мм.
Катушка L2 бескаркасная и содержат 16 витков провода ПЭВ-1 0,8 намотанных на оправке диаметром 10 мм. В качестве кнопки управления можно использовать микропереключатель типа МП-7.
Детали передатчика монтируют на печатной плате из фольгированного стеклотекстолита. Антенна передатчика представляет собой отрезок стальной упругой проволоки диаметром 1...2 мм и длиной около 60 см, которая подключается прямо к гнезду X1, расположенному на печатной плате.
Все детали передатчика должны быть заключены в алюминиевый корпус. На передней панели корпуса располагается кнопка управления. В месте прохождения антенны через стенку корпуса к гнезду XI должен быть установлен пластмассовый изолятор, чтобы предотвратить касание антенны корпуса.
При заведомо исправных деталях и правильном монтаже передатчик не требует особой наладки. Необходимо только убедиться в его работоспособности и, изменяя индуктивность катушки L1, добиться максимальной мощности передатчика.
Для проверки работы мультивибратора надо включить высокоомные наушники между коллектором VT2 и плюсом источника питания. При замыкании кнопки SB1 в наушниках должен прослушиваться звук низкого тона, соответствующий частоте мультивибратора.
Для проверки работоспособности генератора ВЧ необходимо собрать волномер по схеме рис. 2. Схема представляет собой простой детекторный приемник, в котором катушка L1 намотана проводом ПЭВ-1 диаметром 1...1,2мм и содержит 10 витков с отводом от 3 витка.
Рис. 2. Принципиальная схема волномера для настройки передатчика.
Катушка намотана с шагом 4 мм на пластмассовом каркасе диаметром 25 мм. В качестве индикатора используется вольтметр постоянного тока с относительным входным сопротивлением 10 кОм/В или микроамперметр на ток 50...100мкА.
Волномер собирают на небольшой пластине из фольгированного стеклотекстолита толщиной 1,5 мм. Включив передатчик, располагают от него волномер на расстоянии 50...60 см. При исправном генераторе ВЧ стрелка волномера отклоняется на некоторый угол от нулевой отметки.
Настраивая генератор ВЧ на частоту 27,12 МГц, сдвигая и раздвигая витки катушки L2, добиваются максимального отклонения стрелки вольтметра.
Максимальную мощность высокочастотных колебаний, излучаемых антенной, получают вращением сердечника катушки L1. Настройка передатчика считается оконченной, если вольтметр волномера на расстоянии 1...1,2 м от передатчика показывает напряжение не менее 0,05 В.
Для управления моделью радиолюбители довольно часто используют приемники, построенные по схеме сверхрегенератора. Это связано с тем, что сверхрегенеративный приемник, имея простую конструкцию, обладает очень высокой чувствительностью, порядка 10...20 мкВ.
Схема сверхрегенеративного приемника для модели приведена на рис. 3. Приемник собран на трех транзисторах и питается от батареи типа «Крона» или другого источника напряжением 9 В.
Первый каскад приемника представляет собой сверхрегенеративный детектор с самогаше-нием, выполненный на транзисторе VT1. Если на антенну не поступает сигнал, то этот каскад генерирует импульсы высокочастотных колебаний, следующих с частотой 60...100 кГц. Это и есть частота гашения, которая задается конденсатором С6 и резистором R3.
Рис. 3. Принципиальная схема сверхрегенеративного приемника радиоуправляемой модели.
Усиление выделенного командного сигнала сверхрегенеративным детектором приемника происходит следующим образом. Транзистор VT1 включен по схеме с общей базой и его коллекторный ток пульсирует с частотой гашения.
При отсутствии на входе приемника сигнала, эти импульсы детектируются и создают на резисторе R3 некоторое напряжение. В момент поступления сигнала на приемник продолжительность отдельных импульсов возрастает, что приводит к увеличению напряжения на резисторе R3.
Приемник имеет один входной контур L1, С4, который с помощью сердечника катушки L1 настраивается на частоту передатчика. Связь контура с антенной — емкостная.
Принятый приемником сигнал управления выделяется на резисторе R4. Этот сигнал в 10...30 раз меньше напряжения частоты гашения.
Для подавления мешающего напряжения с частотой гашения между сверхрегенеративным детектором и усилителем напряжения включен фильтр L3, С7.
При этом на выходе фильтра напряжение частоты гашения в 5... 10 раз меньше амплитуды полезного сигнала. Продетектированный сигнал через разделительный конденсатор С8 подается на базу транзистора VT2, представляющего собой каскад усиления низкой частоты, а далее на электронное реле, собранное на транзисторе ѴТЗ и диодах VD1, VD2.
Усиленный транзистором ѴТЗ сигнал выпрямляется диодами VD1 и VD2. Выпрямленный ток (отрицательной полярности) поступает на базу транзистора ѴТЗ.
При появлении тока на входе электронного реле, коллекторный ток транзистора увеличивается и срабатывает реле К1. В качестве антенны приемника можно использовать штырь длиной 70... 100 см. Максимальная чувствительность сверхрегенеративного приемника устанавливается подбором сопротивления резистора R1.
Монтаж приемника выполняют печатным способом на плате из фольгированного стеклотекстолита толщиной 1,5 мм и размерами 100x65 мм. В приемнике используются резисторы и конденсаторы тех же типов, что и в передатчике.
Катушка контура сверхрегенератора L1 имеет 8 витков провода ПЭЛШО 0,35, намотанных виток к витку на полистироловом каркасе диаметром 6,5 мм, с подстроечным ферритовым сердечником марки 100НН диаметром 2,7 мм и длиной 8 мм. Дроссели имеют индуктивность: L2 — 8 мкГн, a L3 — 0,07...0,1 мкГн.
Электромагнитное реле К1 типа РЭС-6 с обмоткой сопротивлением 200 Ом.
Настройку приемника начинают с сверхрегенеративного каскада. Подключают высокоомные наушники параллельно конденсатору С7 и включают питание. Появившийся в наушниках шум свидетельствует об исправной работе сверхрегенеративного детектора.
Изменением сопротивления резистора R1 добиваются максимального шума в наушниках. Каскад усиления напряжения на транзисторе VT2 и электронное реле особой наладки не требуют.
Подбором сопротивления резистора R7 добиваются чувствительности приемника порядка 20 мкВ. Окончательная настройка приемника производится совместно с передатчиком.
Если в приемнике параллельно обмотке реле К1 подключить наушники и включить передатчик, то в наушниках должен прослушиваться громкий шум. Настройка приемника на частоту передатчика приводит к пропаданию шума в наушниках и срабатыванию реле.
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
Для работы нам потребуются список деталей:
1) PIC16F628A-2 шт (микроконтроллер)
2) MRF49XA-2 шт (радио трансмиттер)
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
Припаиваем
все компоненты, PIC16F628A лучше припаивать самым последним, так как
его нужно будет еще запрограммировать. Первым делом припаиваем MRF49XA
Файл
TX-это для передатчика, а RX - для приемника. Главное потом не
перепутать микроконтроллеры. И припаиваем микроконтроллеры на плату.
После того как соберете, ни в коем случае не подключайте нагрузку сразу к
плате, а то спалите все. Нагрузку к плате следует подключать через
мощный транзистор как на фото
На
схеме светодиоды стоят чисто для проверки работоспособности. Если у
кого нету программатора тоже обращайтесь, помогу с уже прошитыми
микросхемами.
Как прошить PIC
С вопросами и предложениями обращаться на почту [email protected]
