航模遙控開(kāi)關(guān)電路圖(一):?jiǎn)瓮ǖ篮侥_b控器的構(gòu)造
遙控裝置一般應(yīng)用于車模、航模等領(lǐng)域,用以實(shí)現(xiàn)對(duì)靶機(jī)、航模、玩具等的自動(dòng)控制。下面介紹一種無(wú)線比例電機(jī)遙控器的制作方法。它選用易購(gòu)元件,具有原理簡(jiǎn)單、性能可靠的特點(diǎn)。
電機(jī)遙控路的工作原理
圖1(下圖)為遙控發(fā)射電路。555集成塊與R1、R2、RP1、VD1、VD2及C1組成一無(wú)穩(wěn)態(tài)大范圍可變占空比振蕩器。圖示參數(shù)的振蕩頻率為50Hz左右,通過(guò)RP1阻值的調(diào)節(jié),占空比的變化范圍可達(dá)到1%一99%,由③腳輸出50Hz方波信號(hào)。VT1及外圍元件構(gòu)成晶體穩(wěn)頻電容三點(diǎn)式振蕩器,石英晶體的諧振頻率選用27.145MHz。本電路采用石英晶體穩(wěn)頻,所以工作可靠。VT1振蕩產(chǎn)生的高頻載波經(jīng)555電路③腳的方波信號(hào)調(diào)制,由天線發(fā)射出去。
圖2(下圖)為接收驅(qū)動(dòng)電路。為簡(jiǎn)化接收電路,由VT2及其外圍元件構(gòu)成超再生檢波器,檢出原方波調(diào)制信號(hào)。由C12、R7加至IC2的③腳進(jìn)行放大,放大后的信號(hào)經(jīng)VD3、VD4倍壓整流,由VT3射隨器輸出平滑的直流電壓。該電壓的大小與發(fā)送的不同占空比信號(hào)波形有關(guān),占空比大,電壓高,經(jīng)R11為VT4提供的偏置電流大,電機(jī)的轉(zhuǎn)速高;占空比小,電壓低,經(jīng)R11為VT4提供的偏置電流小,電機(jī)轉(zhuǎn)速慢。當(dāng)占空比足夠小時(shí),VT3截止無(wú)輸出,VT4因失去偏置而不導(dǎo)通,電機(jī)M停轉(zhuǎn)。由此可得電機(jī)轉(zhuǎn)速與占空比成正比關(guān)系。
元器件的選擇
L1可用10K型中周骨架,用Φ0.15高強(qiáng)度漆包線繞9匝,L2在L1的外層用同型號(hào)漆包線繞3匝,不用屏蔽罩,但需旋入磁芯。L3同L1制作。B用JAl2等金屬殼諧振器,頻率在27-29.8MHz之間。VT1、VT2、VT3均用3DG130D型NPN三極管,β》100。VT4選用3DD15D型大功率管。RFC用18uH色碼電感。IC1的型號(hào)為NE555。IC2的型號(hào)為L(zhǎng)M386。電容除標(biāo)明的電解電容外均用CC1型高頻瓷介電容。電阻均用1/8w碳膜電阻器。
電路的調(diào)試
先調(diào)發(fā)射機(jī)載頻振蕩器,高頻扼流線圈RFC及晶振B暫不裝上,使C4對(duì)地短路。調(diào)節(jié)R3阻值,使VT1的集電極電流為12mA,然后裝上晶振B,此時(shí)電流會(huì)增至15mA左右,否則應(yīng)仔細(xì)調(diào)節(jié)L1的磁芯,直至電路起振為止,去掉C4短路線。超再生檢波的調(diào)試方法是用800Ω的高阻耳機(jī)串聯(lián)一個(gè)10uF電容器跨接在VT2的發(fā)射極與集電極之間,用無(wú)感起子細(xì)調(diào)電位器RP2及線圈L3的磁芯,直至耳機(jī)中有明顯響亮的“沙沙”聲為止。下一步將發(fā)射機(jī)天線靠近接收機(jī),接通通控開(kāi)關(guān)S,微調(diào)發(fā)射機(jī)和接收機(jī)中線圈的磁芯,直至耳機(jī)中能聽(tīng)到清晰的工頻聲為止,然后拉開(kāi)兩機(jī)距離,再進(jìn)一步細(xì)調(diào)。其余電路無(wú)須調(diào)試,一般裝好后即可正常工作。
航模遙控開(kāi)關(guān)電路圖(二)
五通道航模遙控器的電路圖
航模遙控器的電路圖,比例遙控的,五通道,元件好找
航模遙控開(kāi)關(guān)電路圖(三)
根據(jù)遙控器內(nèi)部空間結(jié)構(gòu),昨天剛畫(huà)完整的PCB板子,主控單片機(jī)換成了PIC16F917,無(wú)線遙控模塊先用NRF2401測(cè)試,等OK了再換成距離遠(yuǎn)一點(diǎn)的無(wú)線模塊;最多8通道,PCB還在打樣中。部分原理圖和PCB如下圖所示:
航模遙控開(kāi)關(guān)電路圖(四)
六通道航模遙控發(fā)射接收機(jī)電路原理分析
這種六通道航模遙控發(fā)射接收機(jī)電路,可對(duì)燃油發(fā)動(dòng)機(jī)航模飛機(jī)的水平、垂直尾翼、襟翼和發(fā)動(dòng)機(jī)等各種動(dòng)作參數(shù)進(jìn)行數(shù)字比例遙控,亦可對(duì)需要數(shù)字比例遙控的其它艦船模型進(jìn)行有效的控制。
現(xiàn)在分別對(duì)發(fā)射機(jī)和接收機(jī)電路的工作狀態(tài)作一分析:
發(fā)射機(jī)電路如下圖所示。
六通道數(shù)字比例信號(hào)的產(chǎn)生由下圖中IC1擔(dān)任,IC1是可編程7通道RC編碼器集成電路NE5044,IC1的1-7腳上外接分壓電路,利用這些引腳上電壓的變化,對(duì)IC1的11腳輸出的串行脈沖群分別單個(gè)進(jìn)行脈沖寬度調(diào)制,因?yàn)楸緳C(jī)僅用六通道,所以IC1的7腳接地。
IC1的1-6腳的控制電壓在0-5V之間變化,15腳輸出的5V基準(zhǔn)穩(wěn)壓源提供各級(jí)電路所需穩(wěn)定電壓。由于控制電路比較復(fù)雜,現(xiàn)對(duì)各通道控制回路和功能作一簡(jiǎn)單介紹:
升降(elevator)調(diào)節(jié):IC1的1腳電壓由W4和W7進(jìn)行調(diào)節(jié),通過(guò)接收機(jī)的舵機(jī)電路對(duì)升降舵進(jìn)行小幅度控制;而大幅度控制是通過(guò)W6、W8和Wl產(chǎn)生的控制電壓經(jīng)運(yùn)算放大器2-1放大后,再對(duì)IC1的3腳的電壓進(jìn)行較大幅度的控制,以實(shí)現(xiàn)飛機(jī)升降中的不同幅度數(shù)字比例遙控。對(duì)W12的調(diào)節(jié)是在發(fā)射機(jī)內(nèi)作一次性調(diào)整襟翼(flap,aileron)控制:襟翼是大型模型飛機(jī)主翼后側(cè)的副翼,在飛機(jī)起降中擔(dān)負(fù)重要作用。發(fā)射機(jī)上對(duì)它的的控制是通過(guò)W5、Wl0和W2調(diào)節(jié)IC1的2腳上的電壓進(jìn)行的,對(duì)W13的調(diào)節(jié)是在發(fā)射機(jī)內(nèi)作一次性調(diào)整。
方向舵(rudder)控制:由W3和W9對(duì)IC1的4腳電壓進(jìn)行控制,以實(shí)現(xiàn)對(duì)飛機(jī)垂直尾翼上方向舵進(jìn)行控制。
發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力控制:是通過(guò)Wll對(duì)IC1的6腳電壓進(jìn)行控制,從而通過(guò)接收機(jī)的舵機(jī)電路對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)油門上的節(jié)氣閥門(throttle)進(jìn)行數(shù)字比例遙控,最后達(dá)到對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力控制的目的。
另外,由開(kāi)關(guān)K3對(duì)IC1的5腳電壓作0V和5V的切換,以形成兩檔變速開(kāi)關(guān)。
有時(shí)飛機(jī)在爬升的同時(shí)需要發(fā)動(dòng)機(jī)增大馬力,在電路上是通過(guò)運(yùn)算放大器IC2-2將W6控制的升降信號(hào)放大后送到IC1的6腳,這樣一來(lái),IC1的3腳和6腳的電壓同時(shí)變化,以實(shí)現(xiàn)飛機(jī)在爬升的同時(shí)增大發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力。如不需此項(xiàng)控制,可閉合Kl。
K2和K4的閉合可增加控制能力。K6、K7、K8和K9均為雙刀雙擲開(kāi)關(guān),稱之為倒向開(kāi)關(guān),可使對(duì)IC1的1-6腳的控制電壓改變極性,目的是使電位器的操縱手柄變動(dòng)方向與飛機(jī)的飛行運(yùn)動(dòng)方向一致,如將W3的操縱手柄向右推動(dòng)時(shí)飛機(jī)原向左轉(zhuǎn),這時(shí)可撥動(dòng)K9使飛機(jī)向右轉(zhuǎn)、以順應(yīng)操縱習(xí)慣。
IC1的11腳輸出的串行脈沖群如下圖中第1條波形圖所示。該信號(hào)經(jīng)VT9放大倒相后,再經(jīng)VT8放大恢復(fù)原形,然后,每當(dāng)VT7導(dǎo)通時(shí)VT6截止。VT6提供給發(fā)射機(jī)共基丙類放大推動(dòng)級(jí)VT2的電壓波形如下圖中第2條波形圖所示。
實(shí)際上,這波形是VT3產(chǎn)生的29.785MHz本振信號(hào)的包絡(luò)波形,是經(jīng)脈沖寬度調(diào)制的調(diào)幅波,在其中可看出本發(fā)射機(jī)各通道信號(hào)在脈沖群中對(duì)應(yīng)的位置,各通道控制電位器改變電壓可使對(duì)應(yīng)脈沖寬度在0.7-1.7ms之間發(fā)生變化,IC1的1-6腳上電壓越高,輸出對(duì)應(yīng)脈沖寬度越窄。發(fā)射機(jī)所發(fā)射的脈沖群周期約為24ms,周期長(zhǎng)度可由W15微調(diào)。
經(jīng)VT2放大的調(diào)幅波通過(guò)耦合變壓器Tl在VT1中進(jìn)行高頻功率放大,再經(jīng)濾波網(wǎng)絡(luò)送到天線,發(fā)射到空間。
發(fā)射機(jī)電源由機(jī)內(nèi)10節(jié)1.2V鎳鎘電池供電,K5為電源開(kāi)關(guān),M為輸出電壓表,表示發(fā)射級(jí)工作電流,因其它各級(jí)電流較小、故近似用總電流表示發(fā)射級(jí)工作電流。
IC1電源由Rl0直接提供,IC1的15腳輸出的5V基準(zhǔn)電壓通過(guò)VT5控制VT4電流,平時(shí)VT6在R6作用下一直導(dǎo)通提供推動(dòng)級(jí)VT2電源,只有當(dāng)IC1的11腳有正脈沖群來(lái)到時(shí)才會(huì)截止。
評(píng)論
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