Портал садовода - Fiora24

Радиоуправляемые модели стандартные схемы. Радиоуправление на микроконтроллере

Юный Техник Для умелых рук 1975 №5 нашем приложении № 3 за 1973 год была опубликована однокомандная аппаратура радиоуправления моделями. С тех пор в редакцию поступило много писем от читателей с просьбой повторить схему.
Редакция попросила руководителя радиокружка Дома пионеров Октябрьского района Москвы Эдуарда Афанасьевича Тарасова подготовить материал о радиоуправлении моделями.
В отличие от предыдущей конструкции данная аппаратура имеет некоторые преимущества:
1. Генератор ВЧ ее передатчика работает непрерывно. Это позволило повысить помехозащищенность аппаратуры.
2. Ее монтаж выполнен без применения фольгированного гетинакса.
3. На выходе приемника вместо довольно дефицитного электромагнитного реле используется мощный транзистор.
4. Контурные катушки выполнены на каркасах широко распространенных контуров телевизора "Рубин".

ПЕРЕДАТЧИК работает на частоте 28.2 МГц, частота модуляции примерно 2 кГц. Его принципиальная схема приведена на рисунке 1. Генератор высокой частоты собран на транзисторе T1, по схеме ёмкостной трёхточки. Его частота определяется контуром R2, С2, С4, С5. Отношение ёмкостей конденсаторов С4 и С5 определяет величину обратной связи. Связь с антенной выполнена по схеме П-контура. Это позволило упростить конструкцию передатчика и облегчить его налаживание. Величина этой связи зависит от соотношения емкости конденсатора С2 и включенных последовательно конденсаторов С4 и С5. Конденсатор С1 установлен для того, чтобы избежать срыва колебаний генератора при замыкании антенны на корпус передатчика.
Модулятор передатчика собран по схеме мультивибратора на транзисторах Т2 и Т3.

Органом управления, позволяющим включать и выключать исполнительный двигатель на модели, служит кнопка Кн1. Использовать для этой цели выключатель питания нельзя! И вот почему. Электродвигатели, установленные на модели, являются источником достаточно сильных радиопомех, особенно если учесть их близкое расположение к приёмнику.
А приемник сделан так, что его чувствительность к помехам снижается во время работы передатчика. Поэтому команды подаются включением или выключением модуляции.
Передатчик расположен в дюралюминиевом корпусе размером 110x45x150 мм.

Все детали передатчика, кроме органов управления, батарей питания и антенны, размещены на монтажной плате, сделанной из гетинакса толщиной 1,5 мм. Размеры платы 90x50 мм. Для монтажа плата расчерчивается штангенциркулем на квадраты со стороной 5 мм. В местах пересечения полученных линий для крепления деталей сверлятся отверстия диаметром 1 мм. Их размещение на монтажной плате и соединения между собой показаны на рисунке 2. Пунктирными линиями здесь обозначены соединения, сделанные с нижней стороны платы. Отверстия диаметром 4 мм, просверленные по углам, служат для крепления платы в корпусе передатчика.


Контурная катушка LI наматывается на пластмассовом каркасе диаметром 9 мм проводом ПЭВ-2 диаметром 0,51 мм. Каркас и сердечник могут быть использованы от контуров телевизора "Рубин".

Дроссель Др1 имеет индуктивность, равную примерно 8 мкГн. Можно использовать дроссель коррекции от телевизора или изготовить его самостоятельно. Для этого на резисторе МЛТ-0,5, сопротивление которого не менее 100 кОм, намотайте 90 витков провода ПЭВ-2 диаметром 0,1-0,12 мм.
Конденсаторы C1-С5 должны быть обязательно керамическими, а С6 и С7 могут быть и бумажными.
Монтажная плата разработана под резисторы МЛТ-0,5. Но могут быть использованы и резисторы МЛТ-0,125, УЛМ, ВС-0,12 и другие.
Транзистор Т1 может быть типа П403, П4І4-П416, ГТ308 с коэффициентом усиления не менее 50. А вот на месте Т2 и Т3 прекрасно работают и низкочастотные транзисторы П13-П16, МП39-МП42, но при этом коэффициент усиления у них тоже должен быть не менее 50.
Питается передатчик от двух соединенных последовательно батарей 3336Л. Если вы захотите уменьшить размеры передатчика, то используйте батареи "Крона".
Антенна передатчика имеет длину примерно 80 см и свинчивается из двух дюралевых прутков диаметром 4 мм с помощью трубочки, имеющей внутреннюю резьбу. Хорошо подходит для передатчика телескопическая антенна от транзисторного приемника.
Размещая монтажную плату в корпусе, следите, чтобы катушка L1 находилась на расстоянии не менее 8 мм от корпуса.
Правильно собранный из исправных деталей передатчик сразу начинает работать. Необходимо только проверить частоту передатчика и, если это необходимо, подстроить его сердечником катушки L1.
ПРИЁМНИК (см. рис. 3). Он собран целиком на транзисторах. Даже на выходе приёмника нет традиционного реле - его место занял мощный транзистор. Это позволило не только исключить достаточно дефицитную деталь, но и повысить надежность работы приёмника.

Его первый каскад собран по схеме сверхрегенератора с самопогашением, а высокочастотная часть этого каскада - по схеме индуктивной трёхточки. Цепочка R3, С5 определяет частоту гашения. В нашем приёмнике она равна примерно 100 кГц. Высокая частота гашения снижает коэффициент усиления каскада, ко зато позволяет отделить полезный сигнал от частоты гашения с помощью достаточно простых фильтров. Режим работы каскада устанавливается потенциометром R2.
Однокаскадный усилитель низкой частоты приёмника собран на транзисторе Т2. Сигнал на вход каскада подается через фильтр R4, Сб. Благодаря включению конденсатора C6 в цепь обратной связи его ёмкость удалось значительно снизить. С выхода УНЧ через резистор R7 сигнал подается на вход второго детектора, собранного на транзисторе Т3. Это позволило повысить входное сопротивление каскада.
Постоянная составляющая продетектированного сигнала, подаваемая на выходной транзистор Т5 через эмиттерный повторитель Т4, управляет работой исполнительного электродвигателя ЭД-1.
Для того чтобы повысить надежность работы схемы, питание приемника и электродвигателя производится от отдельных батарей.
Единственная самодельная деталь приемника - катушка L1. Она наматывается на пластмассовом каркасе диаметром 8 мм и содержит девять витков провода ПЭВ-2 диаметром 0,51 мм. Намотка производится виток к витку, а отвод делается от третьего витка. Отсчет ведется от того конца катушки, который подключен к минусовому проводу питания. Делается это так: сначала наматывают на каркас 3,5 витка и отмечают место, где должен быть сделан отвод. Затем осторожно острым ножом зачищают верхнюю поверхность провода. К зачищенному месту припаивают лужёный проводок диаметром 0,2-0,3 мм. Намотав катушку, проводок подсоединяют к соответствующему выводу. Остальные детали приемника стандартные.
Транзистор Т1 может быть типа П403, П414-П416, а Т2-Т4 - МП20Б. Коэффициент усиления транзисторов должен быть не менее 100. В качестве выходного транзистора Т5 могут быть использованы транзисторы П213-П217 с коэффициентом усиления не менее 25.
Конденсаторы, кроме электролитических, керамические. Ёмкости конденсаторов С1 и С7 могут быть увеличены до 33 нФ, а конденсатора С8, наоборот, снижена до 0,5 мкФ.
Увеличение ёмкости конденсатора С9 приводит к увеличению времени разгона и остановки двигателя.
Все постоянные резисторы типа МЛТ-0,5, но могут быть использованы и МЛТ-0,125, ВС-0,12. Подстроечный резистор R2 типа СП-3.
Конструктивно приемник смонтирован на гетинаксовой плате размером 50x120x1,5 мм. Подготовка платы приемника для монтажа производится так же, как и платы передатчика. Монтажная схема ее приведена на рисунке 4.
Настройка радиоприемника должна проводиться с подключенной антенной. Лучше всего с тон, с которой он будет работать на модели.
К эмиттеру транзистора Т1 через резистор в 20-30 кОм подключают осциллограф. Вращая ручку потенциометра R2, добиваются получения наиболее устойчивой амплитуды частоты гашения. Затем от генератора сигналов подают на вход приемника сигнал частотой 28,2 МГц, модулированный по амплитуде частотой 1000 Гц. Связь между генератором и приёмником должна быть по возможности слабой. Можно, например, расположить провод, идущий от генератора, на расстоянии 1-2 см от антенны приемника. Вращая сердечник L1, добиваются получения максимальной величины полезного сигнала. Он будет просматриваться в виде изменения амплитуды сигнала гашения.
Остальные каскады приемника настройки не требуют. Если для вращения электродвигателя ЭД-1 потребуется увеличить силу тока, замените транзистор Т5. Максимальное значение выходного тока 0,8-1А.
Э. ТАРАСОВ

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).

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 самодельного пульта радиоуправления

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

Печатная плата контроллера пульта радиоуправления

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.

Устройство предназначено для управления 12 различными нагрузками. Причем одновременно и в любой комбинации допускается нажатия до 8 кнопок (PORTB) или 4 кнопок (PORTA). Оно может входить в состав, например, радиоуправляемого комплекса для авто и авиамоделей, управления гаражными воротами и т.п.

  • Скачать файл принципиальной схемы в формате lay

Работа приемной части предусмотрена в двух режимах. Режим реального времени и с фиксацией команд (зависит от положения перемычки S на плате приемника).Если перемычка убрана, команды зафиксируются. Если перемычка установлена, команды будут выполняться только в момент удержания соответствующей кнопки (кнопок).
Индикаторы исполнения команд - светодиоды. Разумеется, к соответствующим выводам процессора можно подключить например затворы мощных полевых или базы биполярных транзисторов через токоограничивающие резисторы.

Передатчик

Передающая часть состоит из задающего генератора и усилителя мощности.
ЗГ - классическая схема на ПАВ- резонаторе со 100 % амплитудной модуляцией.
УМ- стандартный с общим эммитером, нагруженный на четвертьволновый отрезок провода длиной 16 см через согласующую емкость.
Шифратор - PIC 16F628A , он осуществляет обработку информации о нажатых кнопках кодирование и посылку пачек управляющих импульсов а также включение светодиодного индикатора и усилителя мощности во время передачи кода.

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 - PIC 16F628A, 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).

Уважаемый 4uvak. Собрал на днях сие чудо на 4 канала. Использовал радио модуль FS1000A, Пашет конечно же все как и написано, за исключением дальности, но думаю это радио модуль просто не фонтан, от того и стоит он 1,5$.
Но собрал я его для того что бы привязать его к broadlink rm2 pro и тут у меня нифига не получилось. Broadlink rm2 pro его увидел, считал его команду и сохранил в себе, но когда он отсылает команду на декодер, последний ни как не реагирует. Broadlink rm2 pro рассчитан по заявленным характеристикам на работу в диапазоне 315/433 МГц, но сие чудо он не принял в свои ряды. Далее последовали танцы с бубном..... В broadlink rm2 pro есть функция как таймер на несколько команд и я решил поставить broadlink rm2 pro задачу на отправку одной и той же команды несколько раз с интервалом 0 секунд, НО!!! Записав одну команду дальше записывать он отказался мотивируя тем, что нет больше места в памяти для сохранения команд. Следом я попробовал сделать ту же операцию с командами от телевизора и он записал 5 команд без проблем. Отсюда я сделал вывод, что в написанной вами программе очень информативные и большие по объему команды отсылаемые кодером на декодер.

Я в программировании МК абсолютный ноль и ваш проект это первый в моей жизни собранный и работающий пульт. С радио техникой никогда не дружил и профессия у меня далека от электроники.

Теперь вопрос:

Если всё же как я полагаю отсылаемый кодером сигнал длинный и большой, то можно его сделать максимально мизерным???, с той же базой, что бы не менять обвязку МК и схему.

Я понимаю, что любой не оплачиваемый труд считается за рабство:))))) , а посему готов оплатить ваш труд. Я конечно же не знаю, сколько это будет стоить, но думаю цена будет адекватной проделанной работе. Я хотел вам перечислить деньги но там где было написано, там в рублях и непонятно куда отправлять. Я не резидент РФ и живу в Кыргызстане. У меня мастер кард $. Если есть вариант отправить вам деньги на вашу карту то будет хорошо. В рублях я даже не знаю как это делать. Возможно есть и другие легкие варианты.

Задумал я это потому, что после того как приобрел broadlink rm2 pro подключил тв и кондиционер за бесплатно, а вот остальные радио штучки у нас какие то не дешевые. В доме 19 выключателей на свет, по 3-4-5 штук на комнату и покупать на все выходит очень накладно. Да и розетки хотелось бы переделать на управлении, иначе какой же это умный дом получается.

В общем задача у меня сделать пульты своим руками, что бы они не путали друг друга и главное что бы их понимал broadlink rm2 pro . На данный момент он пульт по вашей схеме не понимает.

В обсуждении я написать не смог, там только зарегистрированные пользователи пишут.

Жду вашего ответа.


Нажимая кнопку, вы соглашаетесь с политикой конфиденциальности и правилами сайта, изложенными в пользовательском соглашении