Игрушечная машинка с дистанционным управлением: 3 простых и эффективных шага, чтобы собрать собственную радиоуправляемую машинку

Игрушечная машинка с дистанционным управлением оснащена двумя маленькими двигателями постоянного тока, оснащенными крошечными редукторами: один для вращения задних колес, а другой для управления передними колесами. Связь между автомобилем и его портативным пультом дистанционного управления осуществляется по радиоканалу на частоте 27 МГц. Типичная игрушечная машинка с пультом дистанционного управления 27 МГц показана на рис. 1.

Проектирование схемы передатчика в пульте дистанционного управления игрушечной машинкой с радиоуправлением 27 МГц

Давайте начнем с рассмотрения схемы передатчика, расположенной внутри пульта дистанционного управления, которая показана на рис. 2. Эта схема работает от батареи напряжением 3 В.

В основе платы радиопередатчика лежит 8-контактный чип энкодера YX4116 (IC1). Остальная часть электроники представляет собой радиочастотный передатчик 27 МГц, соединенный с двумя транзисторами и несколькими пассивными компонентами.

На плате передатчика с питанием от постоянного тока напряжением 3 В (две батарейки типа АА по 1,5 В) имеются четыре кнопки управления для движения влево, вправо, назад и вперед. Теперь посмотрим на схему платы радиопередатчика QF-1694-5T.

Здесь сигнал несущей частотой 27 МГц генерируется генератором, состоящим из XTAL1, транзистора T1 и катушки индуктивности L1. Резистор R2 устанавливает ток смещения T1 для возбуждения кристалла с частотой 27 МГц (фактически 27,145 МГц) и заставляет его колебаться с собственной частотой.

Закодированный сигнал данных на выводе 6 микросхемы IC1 связан с сигналом несущей частоты через резистор R1. Затем смешанный сигнал поступает на следующий каскад, образованный транзистором Т2 и катушкой индуктивности L2, и, наконец, в эфир через антенну из рояльной проволоки.

Выход соединен по переменному току через конденсатор C5 для удаления оставшихся компонентов постоянного тока. Сеть L3-C6 используется для согласования импеданса антенны. Передатчик 27 МГц включается/выключается сигналом данных (и управления) от IC1.

Из-за этого активного состояния выходной сигнал имеет синусоидальную форму, а интервал между переходами включения/выключения соответствует входному сигналу от чипа кодера. Принципиальная схема приемника игрушечной машинки 27 МГц показана на рис. 3.

Компоненты и функции приемника в игрушечной машине с дистанционным управлением

Схема платы радиоприемника QF-1688-R3 с питанием от батареи 4,5 В (три элемента типа АА по 1,5 В), расположенной внутри игрушечного автомобиля, немного сложнее, поскольку она также включает в себя встроенные H-мосты для управления двумя двигателями постоянного тока. Сердцем платы радиоприемника является 16-контактная микросхема декодера TXM8D423C (IC1).

Внутренняя часть схемы радиоприемника на самом деле представляет собой регенеративный приемник, который используется уже несколько десятилетий. Он построен на транзисторе Т1. Настроенная цепь LC (резервуарная цепь), состоящая из L1 и C2, обеспечивает положительную (регенеративную) обратную связь, но только на настроенной частоте 27 МГц.

Выходной сигнал настроенной LC-схемы фильтруется для удаления несущей, так что только сигнал данных достигает IC1. Две стандартные схемы H-моста внутри IC1 используются для управления тяговым двигателем для движения вперед и назад (B/F) и рулевым двигателем для движения влево и вправо (R/L).

Н-мосты обеспечивают плавное двунаправленное управление двигателями постоянного тока.
Рис. 4 показаны модули передатчика и приемника, которые сейчас можно приобрести во многих интернет-магазинах в качестве игрушечных запасных частей.

Инструкции по сборке игрушечной радиоуправляемой машинки

Схемы передатчика и приемника можно собрать на универсальном PCB. Однако, поскольку модули передатчика и приемника с частотой 27 МГц теперь легко доступны на рынке, их использование было бы лучшим вариантом.

Подключите аккумулятор 3 В к модулю передатчика и поместите его в пульт дистанционного управления игрушечной машинкой. Затем подключите моторы к модулю приемника, как показано на рис. 4. Заключите приемник в корпус игрушечной машинки.

Хотите узнать больше о самодельных радиоуправляемых устройствах? Ознакомьтесь с другими проектами RC здесь.

Т.К. Харендран — разработчик электроники, бета-тестер аппаратного обеспечения, технический автор и обозреватель продуктов.