#遥控车的灵魂——无线电遥控设备简介

遥控车的灵魂——无线电遥控设备简介

所谓的无线电遥控（简称RC），就是利用无线电波对被控对象进行远距离控制。无线电遥控技术发展只有几十年的历史：本世纪20年代，才刚刚出现无线电遥控的雏形。那时，人们试图将遥控技术使用于无人驾驶飞机和舰船上，但由于技术不够完善而未能成功。二次世界大战以后，无线电遥控技术发展迅速，并逐渐在军事、国防、工农业生产以及科学技术等方面得到广泛的使用。70年代后期，模型用无线电遥控设备也以商品的形式逐渐出现。

随着现代电子技术的飞速发展，模型用遥控设备不但实现了商品化，可靠性和灵敏度也越来越高，还形成了许多系列和品种，能满足不同层次的爱好者及不同模型的技术要求。

无线电遥控的原理

无线电遥控设备是怎样按操纵的意图来控制模型车的呢？举个例子：我们平常收看电视节目是电视台利用录音录像设备把声音和图像转化成电信号，并通过无线电波发射出去；家里的电视机接收到这些信号后再还原成声音和图像，这样我们就看到节目了。无线电遥控设备的工作原理也大致如下：操纵者通过拿在手中的遥控发射机“（拨动发射机上的旋钮和摇杆），将控制模型车前进、刹车（后退）、左右转弯的指令变成电信号并将其发射到空中；模型车上装载的遥控接收机收到这些电信号后在由伺服舵机转换成机械运动，从而实现对模型车的遥控。

遥控设备的分类

遥控设备的款式和种类很多，通常按其通道数分类。我们把通行指令信号的道路叫做“通道”，一遥控设备只能允许一种指令信号通行，既只能发射、接收一种指令信号，那么，这台设备就只有一个通道。模型用遥控设备有两通道、四通道……甚至十通道等多种。车辆模型一般只控制方向和油门（刹车和倒车和油门共用一个通道），所以只需用两通道就够了。

按调制方式，遥控设备还可分为调幅（AM）式和调频（FM）式。调幅式比较简单实用，价格也便宜；调频式则性能可靠、稳定，不易受其它信号的干扰。另外还有一种比调频式更高级的脉冲编码式（PCM），具有更强的抗干扰性。

遥控设备的组成

遥控设备一般由发射机、接收机和伺服舵机（或电子调速器）组成。

1.发射机——用来将操纵指令转换为带有控制信息的无线电信号并向空中辐射。车辆模型用的发射机杆式和枪式两种。杆式发射机有两个操纵杆，左边的用来控制模型车的速度及刹车（或后退），右边控制模型车的方向。枪式发射机用一个转轮（方向盘）和一个类似手枪扳机的操纵杆来分别控制方向和速度。除了这些基本功能之外，一些较高级发射机还运用了先进的电脑技术，增加了许多附加的功能，如储存多辆模型车的调整数据，一机多用；有计时、计圈功能，方便练习和比赛；有大型液晶显示屏幕，可显示工作状态和各种功能。

2.接收机——是用来接收发射机发出的无线电信号的。由于接收机是装在模型车上的，一般都尽量做得很小巧。例如：日本产的FUTABA R-113F型接收机，只有一个火柴合大小，重量仅18g，具有很高的灵敏度，能接收近千米外发射来的无线电信号。接收机一般都要和发射机配套使用，通常使用六伏直流电源（4节5号电池）。

3.伺服舵机和电子变速器——伺服舵机的作用是把接收机收到的电信号转换成相应的机械动作，借此完成方向和速度的控制。伺服舵机根据不同用途又可分为普通舵机、强力舵机和微型舵机。普通舵机能满足一般使用要求；强力舵机通常被用在较大的模型或受力较大的控制机构上（如越野车的转向机构）；微型舵机则常被用于尺寸和受力都比较小的模型车上。电子变速器使用在电动模型车上，是一种专门调速用的伺服装置，和普通的机械式调速器相比，有体积小、寿命长、效率高、输出功率大的优点。一些高级的电子变速器还运用了数码技术，采用高频操作，有多种程式刹车、温控自动保护以及自动断电等功能。

遥控设备的使用频率

遥控设备所使用的频率都在业余无线电波范围内通常有27MHz、40MHz、75MHz等几个波段，每个波段都有多种不同的频率可供使用，爱好者可通过更换遥控设备上的晶体来选择使用频率。

模型爱好者在玩遥控模型时，一定要留意所使用的频率。如果和他人使用相同的频率，就会互相干扰，造成失控。这时候，模型车就会像一只无头苍蝇，到处乱冲乱窜，严重时车RC亡（发射机和接收机电池电压不足时也会造成失控）。目前市面上流行的遥控设备大多是日本的产品，如：FUTABA，JR，SANWA，KO等。FUTABA的遥控设备种类繁多，已形成自己的产品系列，在国内爱好者中有很好的口碑。其中，MEGA TECHJUNIOR（枪式）和ATTACK-2DR（杆式）为简单、实用的低价产品，是初学者最好的选择；3PJ（枪式）和好VC（杆式）则是采用先进科技的高性能产品，是参赛者夺冠不可缺少的利器；另外还有物美价廉的中档产品，爱好者则可根据自己的需要随意选择

FM/PCM和FM/PPM的区别

FM/PCM和FM/PPM的区别

FM/PCM的优点：

1 高可靠性和高抗干扰性。大家知道，一般PPM遥控设备都要求在操作时先开发射机后开接收机，先关接收机后关发射机。其原因是在没有发射信号时，接受机会因自身内部的噪音或外界的干扰产生误动作；即使是带静噪电路的接受机，在有同频干扰的情况下也会出现误动作。而采用了PCM编解码方式，在程序设计中包含了多种信号校验功能，即使在发射机关机、只开接收机的情况下，也不会产生误动作。因此，当每次发射机定时关机后，接收机仍可处于开机待命状态，避免了频繁开关接收机的麻烦。

2 无信号自动回中功能：如不预置接收机输出状态，接收机在无信号后约2秒种自动回中。

PPM和PCM的工作原理：

前面提到了PPM和PCM编解码技术，那么，究竟什么是PPM和PCM呢？两者又有什么区别呢？

PCM是英文pulse-code modulation的缩写，中文的意思是：脉冲编码调制，又称脉码调制。PPM是英文pulse position modulation的缩写，中文意思是：脉冲位置调制，又称脉位调制，这里顺便提一句，有些航模爱好者误将PPM编码说成是FM，其实这是两个不同的概念。前者指的是信号脉冲的编码方式，后者指的是高频电路的调制方式。比例遥控发射电路的工作原理如图1所示。操作通过操纵发射机上的手柄，将电位器组值的变化信息送人编码电路。编码电路将其转换成一组脉冲编码信号（PPM或PCM）。这组脉冲编码信号经过高频调制电路（AM或FM）调制后，再经高放电路发送出去。

目前，比例遥控设备中最常用的两种脉冲编码方式就是PPM和PCM：最常用的两种高频调制方式是FM调频和AM调幅：最常见的组合为PPM/AM脉位调制编码/调幅、PPM/FM脉位调制编码/调频、PPM/FM脉冲调只编码/调频三种形式。通常的PPM接收解码电路都由通用的数字集成电路组成，如CD4013，CD4015等。对于这类电路来说，只要输入脉冲的上升沿达到一定的高度，都可以使其翻转。这样，一旦输入脉冲中含有干扰脉冲，就会造成输出混乱。由于干扰脉冲的数量和位置是随机的，因此在接收机输出端产生的效果就是“抖舵”。除此之外，因电位器接触不好而造成编码波形的畸变等原因，也会影响接收效果，造成“抖舵”。对于窄小的干扰脉冲，一般的PPM电路可以采用滤波的方式消除；而对于较宽的干扰脉冲，滤波电路就无能为力了。这就是为什么普通的PPM比例遥控设备，在强干扰的环境下或超出控制范围时会产生误动作的原因。尤其是在有同频干扰的情况下，模型往往会完全失控。

PPM的编解码方式一般是使用积分电路来实现的，而PCM编解码则是用模/数（A/D）和数/模（D/A）转技术实现的。

首先，编码电路中模/数转换部分将电位器产生的模拟信息转换成一组数字脉冲信号。由于每个通道都由8个脉冲组成，再加上同步脉冲和校核脉冲，因此每个脉冲包含了数十个脉冲信号。在这里，每一个通道都是由8个信号脉冲组成。其脉冲个数永远不变，只是脉冲的宽度不同。宽脉冲代表“1”，窄脉冲代表“0”。这样每个通道的脉冲就可用8位二进制数据来表示，共有256种变化。接收机解码电路中的单片机（单片计算机，