Цифрова система радіокерування із частотним кодуванням. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Апаратура радіокерування

 Коментарі до статті

Найпоширеніший тип систем радіоуправління моделями - системи, побудовані за принципом частотного кодування. У такій системі кожній команді відповідає певна частота модулюючого сигналу. Кодер такої системи є мультивібратором, частота якого змінюється за допомогою декількох кнопок подачі команд або за допомогою змінного резистора. Декодер, як правило, складається з набору RC або LC фільтрів (майже як у кольоромузичній установці), які виділяють сигнали команд і направляють їх на електронні ключі, що керують навантаженнями. Система, що описується в цій статті, побудована на аналогічному принципі (кожній команді відповідає певна частота модуляції), але роль декодера в ній виконує своєрідний спрощений цифровий частотомір. Система кодування, побудована на такому принципі, докладно описана в Л.1.

Принципова схема передавального пульта показана малюнку 1. Власне передавач побудований за однокаскадної схемою на транзисторі VT2. Коливальний контур L1C6, включені в його колекторний ланцюг, налаштований на частоту несучої. Частота несучої визначається частотою резонансу кварцового резонатора Q1 (в даному випадку 27,12 МГц). Частота резонансу Q1 повинна дорівнювати частоті несучої або бути в два рази її менше, в першому випадку генератор на VT2 працює на основній гармоніці резонатора, а в другому на його другій гармоніці. Наприклад, для частоти несучої рівної 27 МГц можна взяти резонатор на 27 МГц або 13,5 МГц.

Ріс.1

Передавач однокаскадний, транзистор VT2 виконує роль і генератора, що задає, і підсилювача потужності. ВЧ-змінна напруга з колектора VT2 надходить через розв'язуючий конденсатор С7 і подовжувальну котушку L2 в антену W1 роль якої виконує один "вус" від старої телевізійної телескопічної антени. Довжина "вуса" у висунутому стані близько 1 метра.

Амплітудний модулятор виконаний на транзисторі VT1. Цей транзистор включений у розрив ланцюга живлення передавача. Напруга зміщення на його базі встановлено резистором R3 таким чином, що за відсутності змінної модулюючої напруги на базі VT1, він знаходиться у майже відкритому стані. При цьому на передавач надходить приблизно 3/4 напруги живлення. При подачі на базу VT1 змінної напруги від кодера він починає то сильніше відкриватися, то частково закриватися. У цьому відповідним чином змінюється напруга живлення передавача, отже, потужність його випромінювання. Таким чином виконується амплітудна модуляція високочастотного сигналу, що надходить в антену.

Кодер виконано на мікросхемі D1. Він є мультивібратор, частота якого залежить від ємності С1 і опору резистора, включеного між входом і виходом елемента D1.1. За допомогою семи підстроювальних резисторів R6-R14 і семи кнопок S1-S7 можна встановити сім різних частот, що лежать в межах 500-3000 Гц. Цими частотами і кодуватимуться сім різних команд, які можна передавати за допомогою пульта, що передає.

Живиться передавальний пульт від батареї напругою 9В із шести елементів типу А332 або двох "плоських" батарейок.

Приймач складається з приймального тракту на мікросхемі К174ХА2 та декодера, побудованого за схемою спрощеного частотоміра. Приймальний тракт повністю запозичений з Л2. Принципова схема приймального тракту показано малюнку 2. Він побудований на багатофункціональної мікросхемі А1 - К174ХА2 за спрощеною типової схемою.

Ріс.2

Сигнал від антени W1, роль якої виконує тонка сталева спиця довжиною близько 0,5 метра, надходить у вхідний контур L1С2. Контур налаштований на частоту несучого передавача. Виділений сигнал через котушку зв'язку L2 надходить на симетричний вхід балансового УРЧ змішувача мікросхеми А1. Гетеродин також входить до складу мікросхеми. Схема обв'язування гетеродина відрізняється від типової наявністю в ланцюзі зворотного зв'язку кварцового резонатора Q1, що стабілізує частоту гетеродина. На виході гетеродина включений контур L3С4, налаштований частоту гетеродина. В даному випадку в гетеродині використовується кварцовий резонатор на 26,655 МГц (з урахуванням проміжної частоти 465 кГц і частоти несучої 27,12 МГц). Але в цій схемі можна використовувати і резонатори на інші частоти враховуючи інші несучі та проміжні частоти, наприклад, при частоті несучої 27 МГц (якщо резонатор у передавачі на 13,5 МГц), можна використовувати резонатор у приймачі на 13,2 МГц, тоді частота гетеродина дорівнюватиме 26,4 МГц, а проміжна частота 600 кГц. Але при цьому контура L4C6 і L6C8 необхідно перебудувати з ПЧ 465 кГц на ПЧ 600 кГц.

Сигнал проміжної частоти виділяється на виводі 15 А1 і надходить у контур L4C6, налаштований ПЧ = 465 кГц. У цій схемі немає п'єзокерамічного фільтра. З одного боку це несприятливо позначається на селективності тракту по сусідньому каналу, але з іншого боку забезпечується більш висока чутливість з відсутності втрат у фільтрі, і є можливість вибирати будь-яку ПЧ в межах 300-1000 кГц залежно від того, які кварцові резонатори є в наявності . При необхідності завжди можна в схему ввести п'єзокерамічний фільтр на 465 кГц, замінивши їм конденсатор С7. У будь-якому випадку селективність по сусідньому каналу такого приймального тракту значно вища, ніж у звичних, застосовуваних для систем радіоуправління, надрегенеративних приймачів.

Через конденсатор С7 виділена напруга ПЧ надходить через висновки 11 і 12 А1, на вхід підсилювача ПЧ мікросхеми. На виході УПЧ (висновок 7) включений переддетекторний контур L6 С8, налаштований, як і L4 С6 на проміжну частоту (у разі на 465 кГц). Детектор виконаний за однонапівперіодною схемою на германієвому діоді VD1. Низькочастотна напруга, амплітудою близько 100 мВ, виділяється на конденсаторі С10 і надходить на вихід радіотракту. Кормі того, ця напруга інтегрується ланцюгом R4 для отримання постійної напруги АРУ, яке подається на висновок 9 мікросхеми А1. Другий ланцюг АРУ (висновок 10) мікросхеми К174ХА2 у цій схемі, з метою спрощення, не використовується.

Дальність впевненого зв'язку між передавачем та приймальним трактом виходить близько 300-500 метрів у зоні прямої видимості. Над водою дальність зв'язку ще зростає. За наявності таких потужних джерел перешкод, як колекторні двигуни, що підключені без LC-фільтрів, дальність у зоні прямої видимості знижується до 100-200 метрів залежно від рівня перешкод.

Плату радіоприймачів бажано укласти в латунний або жерстяний екран.

Напруга живлення приймального тракту 6-9 В. Як джерело живлення можна використовувати батарею типу "Крона" або батарею, що складається з дискових акумуляторів або окремих гальванічних елементів типу A316. Ця батарея використовується для живлення цифрової частини декодера.

Принципова схема цифрового декодера показано малюнку 3.

Рис.3 (натисніть , щоб збільшити)

Змінна напруга з виходу приймального тракту надходить на підсилювач-обмежувач на операційному підсилювачі А1. Напруга перетворюється на імпульси довільної форми, і далі надходить на тригер Шмідта на елементах 01.3 і D1.4, які надають цьому сигналу остаточну форму прямокутних імпульсів МОП-логіки. Тригер Шмідта керований, він функціонує, коли на висновок 9 D1.4 надходить логічний нуль і стає несприйнятливим до вхідних імпульсів, коли цей висновок надходить одиниця. Таким чином, змінюючи рівень на виводі 9 D1.4, можна керувати проходженням імпульсів на вхід лічильника D3. Лічильник D3 служить для підрахунку числа імпульсів, що надійшли на вхід декодера протягом вимірювального часу. Вимірювальний проміжок часу визначається за допомогою мультивібратора на D1.1 і D1.2 і лічильника D2. Припустимо, у вихідному стані елемент D1.4 відкритий і йде підрахунок імпульсів лічильником D3. В цей час на виході D2 буде логічний нуль. На лічильний вхід D3 постійно надходять імпульси від мультивібратора на D1.1 та D1.2. Як тільки D2 дорахує до 32-х, на його виході з'являється одиниця. Ця одиниця надходить одночасно виведення D1.4 і висновок 6 регістра D4. припиняється надходження імпульсів на вхід D3 та код з виходів лічильника D3 переноситься в пам'ять регістра D4. Це триває протягом півперіоду імпульсів на виході мультивібратора, поки на виході D1.1 логічний нуль. Потім стан цього виходу змінюється одиницю. Це призводить до того, що виявляються закритими обидва діоди VD1 і VD2. У точці їх з'єднання з R8 виникає одиничний імпульс, який обидва лічильники D2 і D3 встановлює в нульове положення. Після цього D1.4 відкривається та починається новий період підрахунку вхідних імпульсів.

Таким чином, у кожний момент часу в регістрі D4 зберігатиметься код результату останнього вимірювання вхідної частоти. Якщо частота не змінюється, цей код, періодично оновлюючись, залишатиметься одним і тим же. Якщо частота зміниться, то через час, що дорівнює 32-м періодам імпульсів на виході мультивібратора на D1.3 та D1.4, зміниться і код, що зберігається в регістрі. Дешифратор D5 служить для перетворення цього коду більш доступну десяткову форму.

Для визначення частоти використовуються лише три останні старші розряди лічильника D3, при цьому, виходить так, що перші сім вхідних імпульсів ніяк не враховуються. Таке "загрублення" вимірювання частоти зроблено навмисно, щоб унеможливити помилки від температурного розладу мультивібраторів кодера і декодера, а також від всіляких перешкод і наведень.

Живиться декодер від джерела, як і приймальний тракт напругою 6...9В. Індуктивність L1 служить зменшення перешкод від виконавчих пристроїв. Виконавчі пристрої повинні керуватися транзисторними ключами, які розраховані на подачу на їх входи логічних одиниць МОП-логіки.

Усі деталі (крім транзисторних ключів) змонтовані на трьох друкованих платах. На одній платі всі деталі пульта, що передає (крім антени, кнопок і джерела живлення), на другій платі - радіоприймальний тракт, і на третій - декодер. Монтаж проводиться на односторонніх друкованих платах. Плата декодера виконана компактно, і через неможливість завдати тонких доріжок значна частина з'єднань на ній виконана тонкими монтажними проводами.

• Друкована плата передавального пульта
• Друкована плата радіоприймального тракту
• Друкована плата декодера

Контурні котушки приймального тракту намотуються на таких каркасах, але з екранами. Екрани позначені на монтажній схемі пунктирними лініями. Котушки L1 і L3 містять по 9 витків. L2 містить 3 витки, намотані поверх L1. Провід – ПЕВ 0,31. Котушки L4 і L6 стосовно проміжної частоти 465 кГц містять по 120 витків дроту ПЕВ 0,12, намотаних виток до витка в два шари. Котушка L5 намотана поверх L4, вона містить 10 витків ПЕВ 0,12.

У декодері операційний підсилювач К554УД2А можна замінити на К554УД2Б або К140УД6, К140УД7. Мікросхему К176ЛЕ5 можна замінити на К561ЛЕ5. Лічильники К176ІЕ1 прямої заміни не мають, але при необхідності кожну мікросхему К176ІЕ1 можна замінити на К561ІЕ10, включивши обидва лічильники мікросхеми К561ІЕ10 послідовно, так щоб були виходи з ваговими коефіцієнтами 16 і 32 на Регістр К561 К9ІРЗ або на мікросхему К176ІЕ9, включивши її тільки в режимі попередньої установки, але для запису інформації потрібно буде схему доповнити RC-ланцюгом формує короткий імпульс запису на її виведенні 176. Дешифратор К561ІД11 можна замінити на К1ІД176 або на демультиплексор К1.

Завадодавний дросель L1 намотаний на феритовому кільці діаметром 17-23 мм, містить 300 витків дроту ПЕВ 0,12.

Налаштування потрібно починати з передавального пульта (рисунок 1). Відключивши один із висновків резистора R4 підберіть опір R3 таким чином, щоб напруга на емітері транзистора VT1 була приблизно дорівнює 3/4 напруги живлення. Потім починайте налаштування передавача. Підключіть до нього повністю висунуту антену. Для контролю за випромінюванням передавача зручно користуватися осцилографом типу С1-65А, на вході якого замість кабелю зі щупами підключіть об'ємну котушку з намотувального дроту діаметром 0,5-1 мм. Котушка повинна мати діаметр близько 50-70 мм, число витків 3-5. Один вивід котушки приєднайте до "земляної" клеми осцилографа, а другий висновок вставте в центральний отвір вхідного роз'єму. Розташуйте передавач разом з антеною на відстані близько 0,5 метра від котушки осцилографа і "піймайте" осцилографом сигнал передавача. Послідовно підлаштовуючи котушки L1 і L2, а також і конденсатор С6 досягнете появи на екрані осцилографа правильного синусоїдального сигналу основної частоти (помилково, можна передавач налаштувати на гармоніку) найбільшої амплітуди. Потім відновіть з'єднання R4 та перевірте наявність амплітудної модуляції.

Натисніть одну з кнопок S1-S7 та встановіть відповідний підстроювальний резистор у положення максимального опору. Частота імпульсів на виведенні 10 D1 має бути близько 500 Гц, встановіть таку частоту підбором номіналу С1.

Налаштування приймального тракту виконуйте за загальноприйнятою методикою (налаштування контурів ПЧ, налаштування вхідного та гетеродинного контуру).

Налаштування декодера (рисунок 3) виконуйте з підключеним до нього налаштованим приймальним трактом і сигналом передавача. Увімкніть передавач, він випромінюватиме амплітудно-модульований сигнал, який прийматиме приймальний тракт. Добором номіналу R1 досягайте появи правильних прямокутних імпульсів на виході D1.4 (при нулі на виведенні 9 D1.4). Далі, (рисунок 1) натисніть кнопку першої команди S1 і встановіть двигун резистора R6 в положення, близьке до положення максимального опору, і замкніть кнопку S1 перемичкою. Тепер (рисунок 3) підберіть такий опір R9, при якому на виводі 14 D5 буде одиниця.

Далі, розімкніть S1 і послідовно замикаючи інші кнопки, підлаштуйте їх резистори так, щоб на відповідних виходах дешифратора декодера були одиниці.

На цьому налаштування системи радіоуправління можна вважати закінченим.

література

1. Кожановський З Д. Система частотного кодування, Радіоконструктор 11-99. стор.28-29.
2. Каравкін В. Проста СВ-радіостанція з амплітудною модуляцією, Радіоконструктор 01-2001, стор 2-4.

Автор: Каравши В.; Публікація: Н. Большаков, rf.atnn.ru

Дивіться інші статті розділу Апаратура радіокерування.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Штучна шкіра для емуляції дотиків 15.04.2024

У світі сучасних технологій, де віддаленість стає дедалі більш повсякденною, збереження зв'язку й почуття близькості грають значної ролі. Нещодавні розробки німецьких учених із Саарського університету в галузі штучної шкіри становлять нову еру у віртуальних взаємодіях. Німецькі дослідники з університету Саарського розробили ультратонкі плівки, які можуть передавати відчуття дотику на відстані. Ця передова технологія надає нові можливості для віртуального спілкування, особливо для тих, хто виявився далеко від своїх близьких. Ультратонкі плівки, розроблені дослідниками, товщиною всього 50 мікрометрів, можуть бути інтегровані в текстильні вироби та носитися як друга шкіра. Ці плівки діють як датчики, що розпізнають тактильні сигнали від мами чи тата, і як виконавчі механізми, що передають ці рухи дитині. Дотики батьків до тканини активують датчики, які реагують на тиск та деформують ультратонку плівку. Ця ...>>

Котячий унітаз Petgugu Global 15.04.2024

Турбота про домашніх тварин часто може бути викликом, особливо коли йдеться про підтримку чистоти в будинку. Представлено нове цікаве рішення стартапу Petgugu Global, яке полегшить життя власникам кішок та допоможе їм тримати свій будинок в ідеальній чистоті та порядку. Стартап Petgugu Global представив унікальний котячий унітаз, здатний автоматично змивати фекалії, забезпечуючи чистоту та свіжість у вашому будинку. Цей інноваційний пристрій оснащений різними розумними датчиками, які стежать за активністю вашого вихованця в туалеті та активуються для автоматичного очищення після його використання. Пристрій підключається до каналізаційної системи та забезпечує ефективне видалення відходів без необхідності втручання з боку власника. Крім того, унітаз має великий обсяг сховища, що змивається, що робить його ідеальним для домашніх, де живуть кілька кішок. Котячий унітаз Petgugu розроблений для використання з водорозчинними наповнювачами та пропонує ряд додаткових матеріалів. ...>>

Привабливість дбайливих чоловіків 14.04.2024

Стереотип про те, що жінки віддають перевагу "поганим хлопцям", довгий час був широко поширений. Однак нещодавні дослідження, проведені британськими вченими з Університету Монаша, пропонують новий погляд на це питання. Вони розглянули, як жінки реагують на емоційну відповідальність та готовність допомагати іншим у чоловіків. Результати дослідження можуть змінити наше уявлення, що робить чоловіків привабливими в очах жінок. Дослідження, проведене вченими з Університету Монаша, призводить до нових висновків щодо привабливості чоловіків для жінок. В рамках експерименту жінкам показували фотографії чоловіків з короткими історіями про їхню поведінку в різних ситуаціях, включаючи їхню реакцію на зіткнення з бездомною людиною. Деякі з чоловіків ігнорували безпритульного, тоді як інші надавали йому допомогу, наприклад, купуючи їжу. Дослідження показало, що чоловіки, які виявляють співчуття і доброту, виявилися більш привабливими для жінок порівняно з т ...>>

Випадкова новина з Архіву Найдешевший планшетник 16.04.2012 Індійська електронна фірма Quad у Хайдарабаді розпочала випуск найдешевшого у світі планшетного комп'ютера "Аакаш", розробленого у співпраці з англійськими фахівцями. Пристрій працює на операційній системі "Андроїд", має процесор з частотою 366 мегагерц, оперативною пам'яттю 256 мегабайт і семидюймовим сенсорним екраном, підключається до мереж Wi-Fi і стільникових телефонних мереж. Об'єм вбудованої пам'яті два гігабайти, вона розширюється картками microSD до 32 гігабайт. Назва "Аакаш" означає на хінді "небо". Хоча собівартість комп'ютера 50 доларів, в Індії він продаватиметься за 35: продажну ціну субсидує уряд, щоб школярі та студенти з небагатих сімей могли придбати цей планшетник.

Інші цікаві новини:

▪ Морський робот-безпілотник на автономному харчуванні

▪ Набір для створення бездротової миші від TI та Cypress

▪ Чоловіки поширюють негативну інформацію рідше, ніж жінки

▪ Світлодіодні лазери - загроза для літаків

▪ Крижаний щит Гренландії катастрофічно тане

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ Розділ сайту Любителям подорожувати - поради туристу. Добірка статей

▪ стаття Особливості виживання в умовах вимушеної автономії на морі Основи безпечної життєдіяльності

▪ стаття Коли вперше почали застосовувати метал? Детальна відповідь

▪ стаття Функціональний склад телевізорів Superstar Довідник

▪ стаття Дзеркала. Прості рецепти та поради

▪ стаття Перетворювач напруги 5/9 вольт для живлення радіоприймачів Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages ​​of this page

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт

www.diagram.com.ua
2000-2024