Diseño de controlador RC para coche pequeño.

Estoy creando un automóvil pequeño que debe ser controlado por un control remoto de joystick pequeño de mano.

básicamente estoy tratando de encontrar la mejor opción para hacer esta tarea.

El vehículo tiene dos motores de 24 V, uno para el movimiento de avance y retroceso, el otro para la dirección izquierda y derecha. Los motores deben poder controlarse de forma analógica en el sentido de que sus velocidades pueden variar. El control remoto de mano debe tener un joystick de 2 ejes, un eje se correlaciona con el motor de dirección y el otro eje con el motor de conducción.

Para responder correctamente a la pregunta, es probable que necesite saber lo que he hecho hasta ahora. Me las arreglé para hacer esto usando simples módulos de transmisor y receptor de RF de ebay. Como se ve aquí, http://www.ebay.com/itm/433Mhz-WL-RF-Transmitter-Receiver-Module-Link-Kit-for-Arduino-ARM-MCU-Wireless-/380717845396?hash=item58a48d4b94:g :x9cAAMXQigBSMp4X He estado usando dos arduino MCU, uno en el control remoto que se necesita para leer los valores del eje de los joysticks y luego enviar esos valores a través de la unidad transmisora ​​mencionada anteriormente. La segunda MCU en el automóvil se usa con el módulo receptor de RF para obtener las lecturas del joystick del transmisor y luego, en consecuencia, controlar la placa del controlador del motor del automóvil.

Esto está funcionando exactamente como lo necesito, sin embargo... ¿es la mejor manera de hacerlo?

Estas son mis preguntas:

1) ¿Los autos RC comunes realizan este control de tipo analógico sin MCU? Si es así, ¿cómo?

2) El control remoto que he creado es solo un módulo nano de joystick y transmisor de 2 ejes, pero la batería se agota muy rápido. ¿Cuál es la mejor opción para un control remoto de baja potencia que sea capaz de enviar lecturas de joystick de 2 ejes? Pregunto esto porque siento que el nano tiene muchos requisitos de batería.

3) por último, los autos deben usarse uno alrededor del otro y las unidades de RF que estoy usando actualmente están todas en el mismo canal y, por lo tanto, recibo interferencias. ¿Cómo puedo emparejar un transmisor y un receptor para que solo funcionen entre sí? Preferiblemente, me gustaría poder usar interruptores DIP para establecer canales de modo que pueda haber, digamos, 100 de estos autos, cada uno en un canal diferente.

PD: espero que no, pero tengo la sensación de que todo esto se puede hacer sin 2 MCU, lo que significa que el circuito hará lo que mi código está haciendo actualmente. Si este es el caso, ¿dónde empiezo a aprender cómo construir un circuito que pueda hacer esto? eeek! muy por encima de mis habilidades!

EDITAR, para poder variar la velocidad y la dirección* de los motores.
Los juguetes RC pueden funcionar sin MCU. La resistencia del joystick se utiliza para influir en la duración de una señal PWM que se transmite. El receptor vuelve a convertir el PWM en un valor analógico.

Respuestas (2)

La banda de 433 MHz es una banda pública en algunos países, donde cualquier forma de interferencia de radio puede aparecer en cualquier momento. Por lo tanto, para empezar, puede descartar cualquier forma de radio analógica, ya que tales soluciones pueden captar cualquier interferencia y tratarla como una señal de control.

El uso de un protocolo de radio digital significa que tendrá que usar:

  • una MCU
  • o algún circuito integrado codificador/decodificador
  • o un chip de radio con soporte de protocolo integrado (básicamente una MCU integrada)

La segunda alternativa es menos común hoy en día, a los fabricantes les gusta hacer que todos esos circuitos integrados queden obsoletos.

La forma más simple de protocolo digital implica el valor analógico y alguna suma de comprobación. Sería conveniente incluir también el valor del interruptor DIP como un código de identidad único, si desea evitar que el control remoto del automóvil 1 controle el automóvil 2, etc.

Debe asegurarse de que sus automóviles no estén configurados para funcionar en el mismo canal. Es probable que no tengas muchas opciones para configurar el canal de radio en alguna radio de mierda barata como la vinculada, pero como mínimo necesitas diferentes frecuencias para los diferentes autos.

Asegúrate de que no sea una porquería de banda ancha que se mancha toda la banda 433, porque entonces esto no será posible. Busque módulos que tengan un canal fijo, o la posibilidad de configurar el canal. Idealmente, un canal en la banda 433 debería tener 25kHz de ancho, para minimizar la posibilidad de interferencia.

En la mayoría de los países, solo puede transmitir hasta 1 mW ERP de 433 a 434 MHz, por lo que también debe verificar esto. Más allá de 434 040 MhZ, puede usar hasta 10 mW en la mayoría de los países. En otros países, cualquier uso de la banda de 433MHz para autos RC sería ilegal, ya que la banda está reservada para sistemas RFID de contenedores de envío, etc. ¿Dónde se encuentra?


Con respecto a la duración de la batería, puede probar el joystick a intervalos determinados. Asegúrese de que solo haya suministro al joystick en el punto en el que está leyendo el valor. Se podría usar un transistor simple o MOSFET para esto. De manera similar, puede apagar la radio cuando no se usa. Sin embargo, tenga en cuenta que la radio de Ebay puede necesitar algo de tiempo para bloquear la frecuencia correcta.

1) Los transmisores de autos RC con control proporcional generalmente usan un microcontrolador para leer los potenciómetros y generar el protocolo de transmisión. Esto es más barato que usar componentes discretos.

2) El Arduino Nano solo consume alrededor de 20 mA y el módulo FS1000A tx consume 4-15 mA, por lo que si su batería se agota "muy rápido", debe tener una capacidad muy baja o algún otro circuito externo está consumiendo una corriente excesivamente alta.

3) Su receptor utiliza un detector superregenerativo que tiene poca selectividad, por lo que recibirá todo lo que se transmita en la banda de 433 MHz. En teoría, podría tener 100 radios en diferentes frecuencias, pero eso requeriría filtros de banda muy estrecha y una tasa de datos baja. El otro camino a seguir es el espectro ensanchado por salto de frecuencia. Pero con solo 1,75 MHz en la banda, aún puede haber un límite bastante bajo en la cantidad de transmisores que puede operar a la vez.

Podría ser mejor utilizar módulos de 2,4 GHz. La banda de 2,4 GHz es mucho más ancha, por lo que puede manejar muchos más transmisores que funcionan a la vez (ejemplo: prueba de 100 transmisores Spektrum DSMX ). La gran mayoría de los transmisores de radiocontrol para aficionados utilizan hoy en día 2,4 GHz, y los juguetes de radiocontrol también se están moviendo a esta banda.

Con las unidades de control de radio de espectro ensanchado, el 'emparejamiento' generalmente se logra porque cada transmisor tiene un código de identificación único que se transmite junto con los datos. El receptor tiene una memoria no volátil que almacena este código de identificación y solo responde a transmisiones que incluyen la misma identificación. El proceso de emparejamiento o 'vinculación' a menudo se invoca presionando un botón en el transmisor y colocando un puente a través de 2 pines en el receptor. Hay otros métodos, pero todos implican cambiar tanto el transmisor como el receptor al modo 'enlace' para que el receptor sepa almacenar el código de identificación de ese transmisor.

Si no le importa que cada receptor esté asignado permanentemente a su transmisor correspondiente, puede codificar la ID en el receptor y luego no tendrá que emparejarse.

Tengo la sensación de que todo esto se puede hacer sin 2 MCU, lo que significa que el circuito hará lo que mi código está haciendo actualmente.

En los viejos tiempos, estas cosas se hacían sin MCU, y no era fácil obtener una recepción confiable y sin errores en múltiples canales. También era muy caro.

Sin embargo, hay otros problemas con 2.4GHz: solo funciona en la línea de visión. Pero supongo que eso no es un gran problema con los autos RC (a diferencia de los aviones RC, drones, etc.).
@Lundin Es difícil volar un avión RC sin verlo. En mi país es ilegal a menos que tengas un Certificado de Operador de Aeronaves No Tripuladas.
Los aviones pueden volar temporalmente detrás de algún objeto, o el operador puede moverse detrás de uno, un camión se detiene frente a ellos, el paisaje puede ser irregular, etc. Ingeniería cotidiana: considere situaciones inesperadas.