Какую выбрать "рулилку"? Часть 4.
Окончание, начало в Частях 1, 2, 3.
Теперь о ВЧ канале (радиоканале).
В первых системах дистанционного управления (СДУ) применялась амплитудная модуляция (АМ) ВЧ сигнала. Это значит, что передатчик излучал ВЧ сигнал с неизменной частотой, но амплитуда этого ВЧ сигнала (или его «огибающая») изменялась в зависимости от изменения НЧ сигнала. АМ приемник детектировал ВЧ сигнал, т.е. выделял его огибающую, в которой и содержалась информации о перемещении ручек управления. Как уже говорилось, АМ системы, наряду с простотой реализации имели один принципиальный недостаток: низкую помехозащищенность. Кроме того, АМ сигнал занимает в эфире широкий частотный участок. Особенно это стало заметно при использовании ШИМ кодирования. Для того, что бы исключить взаимное влияние 2-х и более одновременно работающих СДУ, приходилось сильно «разносить» их рабочие частоты. В тесных частотных «окнах», отведенных для RC-моделирования, сделать это было не просто. 😦
Появляются СДУ, использующие частотную модуляцию (ЧМ), а точнее, ее разновидность - фазовую модуляцию (ФМ). В отличии от АМ, где частота сигнала неизменна, а меняется его амплитуда во времени, у ЧМ и ФМ сигнала амплитуда постоянна, а по закону управляющего НЧ сигнала изменяется частота (или фаза, что почти одно и тоже. Грубо говоря, частота и фаза – две стороны одной медали).
По аглицки «частота» – это «Frequency», а «фаза» – «Phase». Для англичан FM – это «частотная модуляция», мы же ассоциативно воспринимаем это как «фазовая модуляция». 😃
Так что, можно сказать, что в современных СДУ используется только 2 вида модуляции ВЧ сигнала – АМ и ЧМ. Преимущество ЧМ над АМ очевидно. Увеличенный КПД выходного каскада передатчика, узкополосность сигнала и его постоянная во времени амплитуда резко увеличивают общую помехозащищенность всего тракта и надежность СДУ. ЧМ приемники так же превосходят АМ собратьев по большинству параметров.
Вот мы и добрались до сладкого… 😃 😃
Так что же такое РРМ и РСМ? Выше мы рассмотрели ШИМ кодирование. Так вот, если ШИМ перевести на английский, получится РРМ - Phase-Pulse-Manipulation, или «фазо-импульсная манипуляция»! Всего на всего… 😃 😦 Спешу успокоить приверженцев английского: дальше мы будем, по возможности, использовать привычные уху и глазу моделиста английские аббревиатуры - как говорится, ссуть-то не в етом, а в том подъезде. 😉
РСМ – Pulse-Code-Manipulation (или ИКМ - импульсно-кодовая манипуляция) штука более сложная. Сам принцип соответствия «ручка вправо - руль вправо» остается, а вот сигнал становится га-араздо хитрее! Наряду с информацией о перемещении ручек управления РСМ сигнал содержит еще много чего. (А может содержать еще больше!) В том числе и какую-то информацию «впрок». 😉
Поясню: при какой-либо помехе, модель с РРМ аппаратурой в лучшем случае сильно тряхнет, а в худшем… - вы меня понимаете! 😦
РСМ аппаратура поведет себя иначе: при кратковременной помехе или пропадании сигнала вы даже не заметите, что с моделью что-то не так (процессор приемника просто заблокирует прохождение «кривого» сигнала, а будет выдавать на РМ последний нормальный сигнал из памяти). При длительной помехе включится режим Fail Safe – режим «сохранения», который, по заранее записанной программе, установит все рули управления в нейтраль и переведет двигатель на малый газ. Модель продолжит полет по прямой или по спирали (если запрограммировать отклонение руля поворота на несколько градусов) до тех пор, пока помеха не исчезнет или модель «на автопилоте» не совершит посадку. В любом случае, последствия будут не такими страшными, как в случае «глухого» отказа! Кстати, у РСМ аппаратуры есть и еще один аварийный режим - Hold Mode: при падении бортового питания процессор «занейтралит» и отключит «лишние» РМ, и позволит, к примеру, рулить только по направлению.
Это очень коротко про RC-аппаратуру. Но уже кое-что… Теперь вы не будете, как слепые котята, тыкаться в коробки с разной аппаратурой, а сразу прикупите то, что надо! 😃
Но ежели кому что надо подробнее – пишите, буду рад… И при случае – отвечу.
Ну вот, как бы, и все. Пора и честь знать.
Ваш старый, бородатый дядька Glider.
Ув. Glider! Нельзя ли принцип имп. кодовой манипуляции сообщить или где почитать. Может имеется возможность на PIC кое-что сбецать. Ноу-хау конечно, на PIC, ну очень хотелось бы.
Валера, каждый производитель аппаратуры норовит сделать PCM по-своему. Вдобавок, информация по протоколам PCM не афишируется. Только общие принципы, от которых мало пользы.
Реально пожалуй делать только PPM-кодеки. PPM везде один и тот же.
Но если у тебя есть веские причины делать именно PCM, то надо хотя бы указать под какую аппаратуру, потому что общих протоколов не существует. Может тогда кто-нибудь и сможет подсказать, если сам эти протоколы раскручивал.
Валера! Я полностью согласен с Виталием.
РСМ - штука темная, ни повторить, ни самостоятельно разобраться… 😦
Я об этом чуть подробнее написал в статье, которая лежит на этом сайте (вариант того, что лежит выше на этом форуме, но более “облитературенно”).
Много нового там не увидишь, но кое-что есть. 😉
хорошо бы было выложить это в более подробной форме на сайт…
Что это, и насколько подробнее?
Уже больше недели на сайте лежит статья про кодеры, на выходе - статья про ВЧ блок передатчика, а там - рукой подать и до описания приемника. 😃
В целом - описание “народной аппаратуры”.
Но, уважаемые, не надо ждать от меня больше того, что я могу объяснить просто и доходчиво, например - описание конструкции PCM системы. Это не возможно сделать “на пальцах”, а вдаваться в теоретические дебри на форуме, сами понимаете… 😦
Валера, каждый производитель аппаратуры норовит сделать PCM по-своему. Вдобавок, информация по протоколам PCM не афишируется. Только общие принципы, от которых мало пользы.
Реально пожалуй делать только PPM-кодеки. PPM везде один и тот же.
Но если у тебя есть веские причины делать именно PCM, то надо хотя бы указать под какую аппаратуру, потому что общих протоколов не существует. Может тогда кто-нибудь и сможет подсказать, если сам эти протоколы раскручивал.
А можно в принципе сделать примочку, которая будет стоять между приёмником и PPM-декодером и контролировать параметры сигнала. В случае резкого изменения длительности канальных импульсов, или их отсутствия - выдавать последней принятой нормальной длительности ( или заданной при изготовлении ). При этом и отключение передатчика не сможет повредить рульмашинки. В принципе. Могу попытаться сделать такую штуку, если это кому-нибудь интересно. Нужны параметры импульсов PPM и совет, что должна делать примочка при пропадании сигнала передатчика.
Я так понял, что хочется сделать fail-safe для PPM. Насколько это действительно надо - понятия не имею. Можно обсудить в отдельной дискуссии.
Про характеристики PPM-сигнала можно почитать в статье “PPM-кодер для RC-аппаратуры”. Если в кратце:
- по импульсу на канал,
- длительность первой части импульса - 400 мкс
- длительность каждого импульса 900-2100 мкс, 1500 - середина, крайние допустимые значения - 700 и 2200 мкс
- период повторения пачек импульсов - 18-20 мс.
Я бы на на вещи вроде fail-safe не стал размениваться: актуальность неочевидна. Можно наверное придумать что-то более стоящее. Если нравиться делать подобные устройства, то напиши.
Я так понял, что хочется сделать fail-safe для PPM. Насколько это действительно надо - понятия не имею. Можно обсудить в отдельной дискуссии.
Fail-Safe я буду делать для себя, поскольку всё равно аппаратура у меня будет самодельной ( кстати, посоветуйте, какие машинки взять для самолётика, 2м в размахе, ранее стояли три Новопроповских, но их использовать не хочется).
Я бы на на вещи вроде fail-safe не стал размениваться: актуальность неочевидна. Можно наверное придумать что-то более стоящее. Если нравиться делать подобные устройства, то напиши.
Что именно можно придумать? Я могу сотворить что-нибудь цифровое, на ОЭВМ типа 8051 или AVR.
Давай тему прожектов по email продолжим.
Машинки тебе подойдут практически любые. Из Hitec-овских могу посоветовать HS-422. Они стоят разумных денег и достаточно надежны. HS-300 и HS-303 рекомендовать не могу, так как там механика не очень. Только на крайний случай, если надо совсем дешево. Модификации с подшипниками и металлическими редукторами не нужны (в твоем случае). Про сервомашинки других фирм ничего сказать не могу, так как не пользовал. Порядок цен на рулевые машинки можешь посмотреть здесь: price.rcdesign.ru
По - моему, тема дискуссии довольно близка к теме моего сайта raildigital.narod.ru
Рекомендую почитать о стандартах DCC. Принцип действия тот же - при неразборчивой команде продолжается выполнение предшествующей или происходит останов (или замедление) локомотива. Декодеры для моделей железных дорог делают на базе PIC, есть практические схемы.
На сайте есть описание стандарта сигнала.