Любители и дизайнеры всегда хотели бы улучшить свои навыки и знания в области электроники. Навыки, которые сделают вас лучшим в этой области, включают механику, электронику, электрику и управление. Область машин с дистанционным управлением является лучшей для изучения таких навыков.

В DIY RC Cars вы будете формировать свои механические навыки, изготавливая механические конструкции, такие как шасси DIY RC car. Ваши электрические навыки будут оттачиваться через понимание электрических величин, таких как напряжение, ток и мощность, которые необходимы для питания вашего DIY. Ваши электронные навыки, от понимания электронных компонентов до создания их функциональных схем и навыков пайки, будут улучшаться с помощью DIY RC car. 

Наконец, ваш DIY RC автомобиль должен иметь режим управления. Ваши навыки управления оттачиваются с пониманием различных систем управления и их функций. На продвинутом уровне вы в конечном итоге понимаете некоторые основы программирования. Эта вводная статья подходит для новичков в индустрии DIY RC автомобилей.

Понимание схем дистанционного управления

В этом разделе основное внимание будет уделено принципам работы радиоуправляемых машин и основным компонентам дистанционно управляемых транспортных средств.

Как работают радиоуправляемые машины?

Figure 1: Радиоуправляемая машина

RC означает дистанционное управление. Радиоуправляемые машины — это интеллектуальные системы, которые объединяют механические подвижные конструкции с беспроводной связью. Система имеет передатчик, беспроводное питание и приемник, надежно закрепленный на механической конструкции. Для работы системы приемник посылает выбранные сигналы на приемник радиоуправляемой машины. Передатчик получает входные данные от пользователя, а затем отправляет их на приемник для декодирования. Приемник получает и интерпретирует все входные данные, отправляя соответствующие команды на исполнительные механизмы радиоуправляемой машины, такие как серводвигатели, для необходимого вывода. Ваша радиоуправляемая машина оживает с механической конструкцией и приемопередатчиком.

Помимо механической конструкции и приемопередатчика, в создании радиоуправляемой машины важнейшую роль играют следующие технологии:

·       RF: RF — это сокращение от радиочастота, обеспечивающая связь между передатчиком и приемником.

·       Литий-полимерные аккумуляторы: для работы радиоуправляемых машинок требуется достаточное количество электроэнергии постоянного тока, а литий-полимерные (LiPo) аккумуляторы обеспечивают необходимую энергию.

·       Серводвигатели: RC Cars требуют движения, и рулевое управление двигателем является одним из способов достижения движения. Обычно для этой цели используется серводвигатель.

·       Система ESC: в радиоуправляемых автомобилях для управления вектором движения используются ESC (электронные регуляторы скорости).

Основные компоненты радиоуправляемой машины

Вот основные компоненты, необходимые для сборки радиоуправляемой машины:

Шасси

Шасси — это основа радиоуправляемых машин. Это структура, которая вмещает все остальные компоненты. Компонент — это основа радиоуправляемых машин, вмещающая другие элементы, такие как подвеска, двигатель, приводные цепи, аккумуляторы и электроника.

Различные шасси разработаны для того, чтобы радиоуправляемые автомобили могли достигать различных функциональных возможностей и рельефа местности. Внедорожные, шоссейные, дрифтовые, рок-краулеры, короткие дистанции и стадионные грузовики — вот лишь некоторые типы шасси в радиоуправляемых автомобилях. Шасси разработаны с использованием различных материалов, таких как пластик, алюминий, углеродное волокно, сталь и дерево. Различные материалы выбираются в зависимости от области применения, стоимости, преимуществ и ограничений.

Некоторые важные характеристики, которые делают шасси завершенным, — это колесная база для крепления колес, дорожный просвет, трансмиссия, система подвески, поверхность крепления аккумулятора, компоновка шасси, а также шины и диски.

Figure 2: Шасси для радиоуправляемой машины

Сервоприводы переменного тока

Серводвигатель — это электромеханический компонент, который точно управляет угловым и линейным движением машинок с дистанционным управлением. Этот тип двигателя используется в дроссельной заслонке и тормозах для регулирования скорости и рулевого управления для управления направлением машинок с дистанционным управлением.

Серводвигатели бывают разных типов: от аналоговых до цифровых и бесщеточных. При выборе серводвигателя для вашего радиоуправляемого автомобиля необходимо учитывать крутящий момент, скорость, потребление напряжения, размер, вес, водонепроницаемость и тип используемых подшипников.

Figure 3: Серводвигатель для радиоуправляемых машин

DC Motors

DC Двигатели используют постоянный ток, где электрическая энергия используется для вращения вала, соединенного с механическими частями, такими как шестерни, звездочки, колеса, ремни и цепи. Различные типы двигателей постоянного тока, такие как щеточные и бесщеточные, используются в радиоуправляемых автомобилях.

Чтобы выбрать двигатели постоянного тока, рассмотрите ключевые характеристики, такие как размер двигателя, количество оборотов, номиналы KV, напряжение, крутящий момент и эффективность. Двигатель используется в качестве тяги, аксессуаров и помощи в рулевом управлении в радиоуправляемых автомобилях.

приемопередатчик

Приемопередатчик состоит из передатчика и приемника.

·       Передатчик: Оператор RC-автомобиля использует этот портативный гаджет для отправки команд управления на приемник на шасси RC-автомобиля. Ключевыми характеристиками передатчика являются частота, в основном радиочастота, каналы, которые определяют функциональность передатчика, и диапазон действия. Они бывают двух типов: поршневой захват и ручные передатчики.

Figure 4: Схема передатчика для радиоуправляемых машин

·       Приемник: Это крошечный электромеханический гаджет, установленный на RC-машинках для приема сигналов от передатчика и отправки их на ESC RC-машинки для необходимого ответа или действия. Он имеет такие особенности, как антенна, каналы и компактный дизайн, который можно разместить в RC-машинке. Это может быть как двухканальная, так и многоканальная система.

Figure 5: Схема приемника для радиоуправляемых машин

ESC

ESC — это система, используемая в радиоуправляемых автомобилях для регулирования скорости двигателей. Она также управляет торможением, потреблением батареи и направлением движения автомобиля. Существует два типа ESC: щеточный ESC используется для щеточных двигателей, а бесщеточный ESC используется для бесщеточных двигателей.

Перед выбором системы ESC необходимо учесть несколько факторов, таких как номинальные токи, номинальные напряжения, схемы выпрямителя батареи и простота программирования. Также следует учесть соответствие двигателя, область применения, размер, вес и совместимость с батареями.

Батарейные блоки

Аккумуляторная батарея питает радиоуправляемые автомобили. Дизайнер должен выбрать среди существующих аккумуляторных батарей. Существует четыре типа: никель-металл-гидридные, литий-полимерные, никель-кадмиевые и литий-ионные аккумуляторные батареи.

Перед выбором подходящей батареи конструктор должен учесть ее напряжение, емкость аккумуляторной батареи, скорость разряда батареи, совместимость с зарядным устройством, а также размер и вес батареи.

Figure 6: Аккумуляторы для радиоуправляемых машин

Сделай сам свой Собственный  RC автомобилей

Набор для сборки радиоуправляемой машины

Радиоуправляемые автомобили можно быстро построить из готовых наборов. Наборы представляют собой набор идеально подобранных компонентов, которые обеспечивают производительность и совместимость. Ниже приведен список наиболее распространенных радиоуправляемых наборов для начинающих.

·       Базовые комплекты: состоят из колес, шасси и двигателей и требуют простой сборки.

·       Расширенные комплекты: Помимо функций, доступных в базовых комплектах, этот комплект имеет больше функций, таких как возможность программирования, более продвинутые двигатели, такие как сервоприводы, более настраиваемое шасси и более высокую производительность.

Перед выбором комплекта радиоуправляемой машины необходимо учесть несколько факторов, таких как:

·       Уровень ваших навыков: для новичков подойдут более простые наборы для радиоуправляемых машин с подробной инструкцией.

·       Стоимость: Расширенные комплекты RC дороже базовых комплектов RC. Помимо стоимости, расширенные комплекты обеспечивают лучшую производительность, долговечность и возможность настройки.

·       Назначение: Как уже говорилось ранее, радиоуправляемые машины имеют несколько классификаций. Вы решаете, хотите ли вы гоночную, внедорожную или многоцелевую машину.

Схема цепи дистанционного управления для радиоуправляемых машин

Вы должны понимать их управление, чтобы создавать схемы дистанционного управления для RC-автомобилей. Управление основано на обмене данными между передатчиком и приемником.

Схема дистанционного управления для радиоуправляемых машинок работает по следующим принципам:

·       При нажатии любой кнопки на схеме передатчика на рисунке 4 сигналы отправляются на энкодер.

·       Кодер принимает сигналы и преобразует их в последовательный формат, а затем отправляет их на приемник через радиочастотный передатчик, показанный на рисунке 5.

·       Радиочастотный приемник, установленный на радиоуправляемой машинке, принимает сигналы и передает их на декодеры.

·       Декодер интерпретирует сигнал и запускает действие двигателя в соответствии с полученными данными от передатчика.

Как сделать пульт дистанционного управления

·      Система передатчика:

Система передатчика включает в себя перечисленные ниже компоненты:

1. Джойстик или кнопки для ввода данных пользователем.

2. Микросхема кодера, например, HT12E 

3. Модуль радиочастотного передатчика, например, 433 МГц

4. Источник питания, например, батарея 9 В.

При сборке передатчика используются следующие этапы:

1. Подключите кнопку переключателя к энкодеру IC, HT12E. HT12E преобразует пользовательский ввод в двоичный код. Каждое нажатие на кнопку должно давать уникальный выходной сигнал.

2. Подключите выход HT12E к HT12D К модулю радиочастотного передатчика.

3. Используя стабильный источник питания, включите модуль радиопередатчика. Убедитесь, что проводка выполнена идеально.

4. Проверьте свою схему, наблюдая за передаваемым сигналом.

·       Система приемника:

Схема радиоприёмника состоит из следующих элементов:

1.       Модуль радиочастотного приемника

2.       Микроконтроллер,

3.       Декодер например HT12D

4.       драйвер двигателя

5.       Двигатели

6.       Источник питания.

При сборке приемника используются следующие этапы:

1. Подключите приемник к микросхеме декодера HT12D. Следуя схеме выше, убедитесь, что выводы правильно сконфигурированы.

2. Интегрировать декодер с микроконтроллером. Написать код на микроконтроллере для интерпретации полученных сигналов для управления двигателями.

3. Подключите проводку к приводу двигателя ESC, затем подайте на него питание с помощью входящего в комплект блока питания.

4. Проверьте правильность работы вашего приемника.

Устранение распространенных проблем

Механические, электрические и программные проблемы — это проблемы, с которыми сталкиваются дизайнеры в каждом процессе проектирования. Проектирование радиоуправляемых машин не является исключением. Ниже приведены некоторые распространенные проблемы, с которыми вы можете столкнуться, и способы их решения при работе с радиоуправляемыми машинами.

·       Неотзывчивый двигатель: в радиоуправляемых автомобилях неотзывчивый двигатель может быть вызван ослабленными соединениями, неисправным ESC или низким питанием. Чтобы решить эту проблему, проверьте проводку, подтвердите номинальное напряжение аккумулятора и зарядную емкость, осмотрите систему ESC и проверьте, функционирует ли двигатель должным образом.

·       Неисправность рулевого управления: Это может быть вызвано либо передачей сигналов сбоя, либо повреждением серводвигателя. Чтобы устранить проблему, начните с проверки функциональности двигателя, затем перекалибруйте поступающие сигналы.

·       Помехи сигнала: Иногда у вашей RC-машины плохое сопряжение приемопередатчиков или разные устройства работают в одном и том же диапазоне радиочастот. Эти изменения можно устранить, изменив рабочую частоту вашей системы или обеспечив идеальное сопряжение приемопередатчиков у RC-машины.

·       Перегрев компонентов: Изменение вызвано плохой системой охлаждения или длительным использованием радиоуправляемой машины. Добавив радиаторы и вентиляторы к перегревающимся компонентам, можно решить проблему.

Заключение

Создание собственного автомобиля с дистанционным управлением — захватывающий процесс, который поможет вам обрести множество навыков. Он сочетает в себе как креативность, так и технические знания. Чтобы купить свой автомобиль с дистанционным управлением, вы должны знать необходимые компоненты и системы, такие как приемник, передатчик, ESC и методы устранения неполадок автомобиля с дистанционным управлением. Опытные дизайнеры могут рассмотреть возможность проектирования своих продуктов с нуля и заказать производство через PCBasic. На PCBasic, предоставляются качественные и лучшие услуги по обслуживанию клиентов.