广播受控玩具如何工作

作者:杰夫·泰森(Jeff Tyson)|

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RC-Cars没有年龄希尔街工作室 /盖蒂图像

您可能在星期六早上看了广告电视宣布“超级公路 - 雷普宾devastator”或其他一些的惊人能力无线电控制(RC)车。而且您可能已经看到公园里的人在飞行模特飞机or飞艇,或控制一艘微型船,沿着池塘平静地航行。

在本文中,您将了解所有有关收音机控制。您会发现RC玩具使用了哪些频率,不同的组件是什么以及它们如何一起工作。您还将了解无线电控制和遥控器之间的区别是在谈论玩具或型号时。

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RC玩具的类型

RC玩具有各种各样的型号,包括:

尽管它们如何运作的机制在不同的玩具之间可能有很大差异,但基本原理是相同的。所有无线电受控玩具都有四个主要部分:

  • 发射机- 您将发射器握在手中以控制玩具。它发送无线电波到接收器。
  • Receiver- 玩具内部的天线和电路板从发射机中接收信号,并通过发射机指挥到玩具内部的电动机。
  • 电动机-电动机can turn wheels, steer the vehicle, operate propellers, etc.
  • 能量源

发射器使用无线电波将控制信号发送给接收器(请参阅广播的工作原理有关详细信息),然后驱动发动机,导致特定的行动发生。汽车中的电动机可能会导致车轮转弯,而飞机上的电动机可能会调节襟翼。电源通常是可充电电池组,但有时只是普通电池。

In many of the RC toys, the radio controlled motor provides guidance while another source of power provides the locomotion. Here are some examples:

  • 飞机通常有一个小的汽油动力发动机转动螺旋桨;RC电动机控制着襟翼。
  • A sailboat uses the wind for propulsion; the RC motor controls the rudder.
  • 飞艇使用或热空气升起;RC电动机控制小型螺旋桨。

现在,让我们仔细看看每个主要组件。

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RC玩具发射器

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典型的RC汽车发射器

RC玩具通常具有一个小型手持设备,其中包括某种类型的控件和无线电发射器。发射器在A上发送信号频率to the receiver in the toy. The transmitter has a power source, usually a 9-volt电池,这为信号的控制和传输提供了力量。无线电控制和遥控玩具之间的关键区别在于,遥控玩具具有连接控制器和玩具的电线,而无线电控制始终是wireless

最多RC toys operate at either27 MHzor49 MHz。FCC已将这对频率分配给基本的消费品,例如车库门开瓶器,对讲机和RC玩具。高级RC型号,例如更复杂的RC飞机,使用72 MHz或75 MHz频率。

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大多数RC玩具都标有它们操作的频率范围。例如,下面的RC卡车具有将其指定为27 MHz型号的标签。

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This truck operates at 27 MHz.

最多RC toy manufacturers make versions of each model for both frequency ranges (27 MHz and 49 MHz). That way, you can operate two of the same model simultaneously, for racing or playing together, without having to deal with interference between the two transmitters. Some manufacturers also provide more specific information about the exact portion of the频率band玩具运行。一个很好的例子是美国的尼科,他提供了创建最多六个玩具的赛车集的选项,每个型号都调整为27 MHz频率范围的不同部分。

发射器范围从单功能简单控制器到具有各种选项的全功能控制器。一个例子单功能控制器是当玩具释放时将扳机按下并向后向后时,使该玩具前进。要停止玩具,您实际上必须将其关闭。

最多全功能控制器有六个控件:

  • 向前
  • 撤销
  • 向前和向左
  • 向前和右
  • 反向和向左
  • 反向和正确

在大多数全功能控制器中,不按任何按钮或转动任何旋钮会导致玩具停止并等待进一步的命令。更高级RC系统的控制器经常使用双操纵杆具有多个级别的响应,以进行精确控制。

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无线电控制

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典型的RC信号传输

让我们仔细看看我们在最后一页上看到的RC卡车。我们将假设使用的确切频率为27.9 MHz。这是使用RC发射器时发生的一系列事件:

  1. You press a trigger to make the truck go forward.
  2. The trigger causes a pair of electrical contacts to touch, completing a circuit connected to a specific pin of an集成电路(IC).
  3. 完整的电路导致发射器传输设定的序列电脉冲(看广播的工作原理for details). Each sequence contains a short group of synchronization pulses, followed by the pulse sequence. For our truck, the同步段--which alerts the receiver to incoming information -- is four pulses that are 2.1 milliseconds (thousandths of a second) long, with 700-microsecond (millionths of a second) intervals. The脉冲段,它告诉天线新信息是什么,使用了700平方米的脉冲,其间隔为700微秒。
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典型的RC信号传输

脉冲序列

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  • 前锋:16个脉冲
  • 反向:40脉冲
  • 向前/Left: 28 pulses
  • 前向/右:34脉冲
  • 反向/左:52脉冲
  • 反向/右:46脉冲
  1. 发射器发送的无线电波爆发,每秒27,900,000循环振荡(27.9 MHz)。如果您读过广播的工作原理,您将认识到这一点脉冲调制
  2. 卡车正在不断监视指定的频率(27.9 MHz)的信号。当接收器从发射器接收无线电突发时,它将信号发送到一个过滤器,该过滤器阻止了27.9 MHz以外的天线拾取的任何信号。其余信号被转换回电脉冲序列。
  3. 脉冲序列被发送到卡车中的IC,该脉冲序列解码序列并启动适当的电动机。就我们的示例而言,脉冲序列是16个脉冲(正向),这意味着IC将正电流发送到运行车轮的电动机。如果下一个脉冲序列是40个脉冲(反向),则IC将将电流倒入同一电动机以使其沿相反方向旋转。
  4. 电动机的轴实际上有一个gearon the end of it, instead of connecting directly to the axle. This decreases the motor's speed but increases the扭矩,通过使用小型电动机为卡车提供足够的电源!
  5. The truck moves forward.

如果您在RC卡车内看,您会发现它非常简单。

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在RC卡车内

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看卡车的内部

在我们的RC卡车内,我们有两个电动机,一个天线,一个电池pack and a circuit board.

一个电动机向前或向左转动前轮,而另一个电动机则转动后轮向前或向后移动。电路板包含IC芯片,放大器和无线电接收器。一些简单的齿轮将电动机连接到车轮。令人惊讶的是,运动范围的多功能范围如此之少。

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  • 在车内,您会发现一个带有几个的电路板capacitors, resistors anddiodes, as well as the IC that controls the motors. The radio receiver consists of a crystal that振荡以特定的频率,电感器天线
  • The electric电动机batteries。功率的流由IC调节。

For more information on RC toys, radio control and related topics, check out the links on the next page.

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最初出版:2000年12月18日

RC玩具

遥控器如何在玩具上工作?
无线电波是通过遥控器中的发射器生成的,并发送到玩具中的接收器。按下远程按钮时,以通过空气传播的电脉冲的形式生成信号。
如何增加RC发射器的范围?
为了增加范围,您可以使用晶体管来增强RC发射器的信号。但是,这可能很棘手且昂贵。一种廉价的方法是通过更有效的天线更改天线或使用更大的天线。您也可以使用定向天线来扩大发射机的信号。
任何发射器都可以与任何接收器一起工作吗?
任何发射器都可以与任何类型的接收器配对。但是,不匹配的频率和发射器功率可能会永久损坏接收器。因此,请确保您的发射器和接收器都以相同的频率运行。
您如何停止遥控干扰?
当两个设备以相同的频率运行时,他们的可能会遇到串扰或干扰。如果您的设备有更改频率的选项,则应该解决问题。大多数远程RC设备都在27 MHz或49 MHz上运行,因此请阅读手册以检查设备的频率。调整频率水平,直到您注意到已经消除了干扰。

特色

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