Hur radiostyrda leksaker fungerar

Det finns ingen ålder att leka med rc-bilar Hill Street Studios / Getty Images

Du har förmodligen sett annonserna på lördagsmorgon-tv som förkunnar de fantastiska förmågorna hos "Super Ultra Road-rippin 'Devastator" eller någon annan radiostyrd (RC) bil. Och du kanske har sett människor i parken flyga med ett modellflygplan eller skymta, eller styra en miniatyrbåt som seglar lugnt över en damm.

I den här artikeln, du kommer att lära dig allt om radiokontroll. Du kommer att ta reda på vilka frekvenser som används för RC -leksaker, vad de olika komponenterna är och hur de alla fungerar tillsammans. Du kommer också att lära dig vad skillnaden mellan radiokontroll och fjärrkontroll är när du pratar om leksaker eller modeller.

Typer av RC -leksaker

RC -leksaker finns i en mängd olika modeller, Inklusive:

Bilar
Lastbilar
Fantasy fordon
Flygplan
Helikoptrar
Blimps
Segelbåtar
Motorbåtar
Ubåtar
Robotar
Djur

Även om mekaniken för hur de fungerar kan skilja sig mycket mellan olika leksaker, grundprincipen är densamma. Alla radiostyrda leksaker har fyra huvuddelar:

Sändare - Du håller sändaren i dina händer för att styra leksaken. Den skickar radiovågor till mottagaren.
Mottagare - En antenn och kretskort inuti leksaken tar emot signaler från sändaren och aktiverar motorer inuti leksaken enligt kommandon från sändaren.
Motor (er) - Motorer kan vrida hjul, styra fordonet, driva propellrar, etc.
Kraftkälla

Sändaren skickar en styrsignal till mottagaren med hjälp av radiovågor (se Hur radio fungerar för mer information), som sedan driver en motor, orsakar en specifik åtgärd. Motorn i en bil kan få hjulen att svänga, medan motorn i ett plan kan justera flikarna. Strömkällan är vanligtvis ett uppladdningsbart batteri, men ibland är det bara vanliga batterier.

I många av RC -leksakerna, den radiostyrda motorn ger vägledning medan en annan kraftkälla ger rörelsen. Här är några exempel:

Ett modellflygplan har ofta en liten gasdriven motor för att vrida propellern; RC -motorn styr flikarna.
En segelbåt använder vinden för framdrivning; RC -motorn styr rodret.
En blimp använder helium eller varmluft för lyft; RC -motorerna styr små propeller.

Låt oss nu titta närmare på var och en av huvudkomponenterna.

Fler radiostyrda leksaker

Besök Consumer Guide och kolla in radiostyrda bilar, radiostyrda båtar, radiostyrda svävare, radiostyrda tankar, radiostyrda plan, radiostyrda helikoptrar och till och med radiokontrollerade insekter. Eller bygg din egen med en radiostyrd leksaksats.

Innehåll

RC leksakssändare
Radiokontroll
Inuti en RC -lastbil

RC leksakssändare

En typisk RC -bilsändare

RC -leksaker har vanligtvis en liten handhållen enhet som innehåller någon typ av kontroller och radiosändaren. Sändaren skickar en signal över en frekvens till mottagaren i leksaken. Sändaren har en strömkälla, vanligtvis ett 9-volts batteri, som ger kraften för kontrollerna och överföringen av signalen. Den viktigaste skillnaden mellan radiostyrda och fjärrstyrda leksaker är att fjärrstyrda leksaker har en tråd som förbinder kontrollen och leksaken, medan radiokontroll alltid är trådlös .

De flesta RC -leksaker fungerar antingen 27 MHz eller 49 MHz . Detta par av frekvenser har tilldelats av FCC för grundläggande konsumentartiklar, till exempel garageportöppnare, walkie-talkies och RC-leksaker. Avancerade RC -modeller, som de mer sofistikerade RC -flygplanen, använda 72 MHz eller 75 MHz frekvenser.

Majoriteten av RC -leksaker är märkta med frekvensområdet de arbetar i. Till exempel, RC-lastbilen nedan har en etikett som betecknar den som en 27-MHz-modell.

Denna lastbil kör på 27 MHz.

De flesta tillverkare av RC -leksaker gör versioner av varje modell för båda frekvensområdena (27 MHz och 49 MHz). På det sättet, du kan använda två av samma modell samtidigt, för tävling eller lek tillsammans, utan att behöva hantera störningar mellan de två sändarna. Vissa tillverkare ger också mer specifik information om den exakta delen av frekvensbandet som leksaken arbetar i. Ett bra exempel är Nikko of America, som erbjuder möjligheten att skapa racinguppsättningar med upp till sex leksaker med varje modell inställd på en annan del av 27 MHz frekvensområdet.

Sändare sträcker sig från enkelfunktionella enkla styrenheter till fullfunktionskontroller med ett brett utbud av alternativ. Ett exempel på en enfunktionsstyrenhet är en som får leksaken att gå framåt när avtryckaren trycks ned och bakåt när den släpps. För att stoppa leksaken, du måste faktiskt stänga av den.

Mest fullfunktionskontroller har sex kontroller:

Fram
Omvänd
Framåt och vänster
Framåt och Höger
Omvänd och vänster
Omvänd och höger

I de flesta fullfunktionskontroller, Om du inte trycker på några knappar eller vrider på några rattar får leksaken att stanna och vänta på ytterligare kommandon. Regulatorer för mer avancerade RC -system använder ofta dubbla joysticks med flera nivåer av respons för exakt kontroll.

Radiokontroll

En typisk RC -signalöverföring

Låt oss titta närmare på RC -lastbilen som vi såg på förra sidan. Vi antar att den exakta frekvensen som används är 27,9 MHz. Här är händelseförloppet som sker när du använder RC -sändaren:

Du trycker på en avtryckare för att få lastbilen att gå framåt.
Utlösaren får ett par elektriska kontakter att röra, komplettera en krets som är ansluten till en specifik stift på en integrerad krets (IC).
Den färdiga kretsen får sändaren att sända en inställd sekvens av elektriska pulser (se Hur radio fungerar för mer information). Varje sekvens innehåller en kort grupp av synkroniseringspulser, följt av pulssekvensen. För vår lastbil, de synkroniseringssegment - som varnar mottagaren för inkommande information- är fyra pulser som är 2,1 millisekunder (tusendels sekunder) långa, med 700-mikrosekund (miljondelar av en sekund) intervall. De pulssegment , som berättar för antennen vad den nya informationen är, använder 700-mikrosekundpulser med 700-mikrosekundintervall.

En typisk RC -signalöverföring

pulssekvenser

Framåt:16 pulser
Omvänd:40 pulser
Framåt/vänster:28 pulser
Framåt/Höger:34 pulser
Bakåt/vänster:52 pulser
Bakåt/höger:46 pulser

Sändaren skickar skurar av radiovågor som oscillerar med en frekvens av 27, 900, 000 cykler per sekund (27,9 MHz). Om du har läst hur radio fungerar, du kommer att känna igen detta som pulsmodulering .
Lastbilen övervakar ständigt den tilldelade frekvensen (27,9 MHz) för en signal. När mottagaren tar emot radionsprång från sändaren, den skickar signalen till ett filter som blockerar alla signaler som tas upp av antennen än 27,9 MHz. Den återstående signalen omvandlas tillbaka till en elektrisk pulssekvens.
Pulssekvensen skickas till IC i lastbilen, som avkodar sekvensen och startar lämplig motor. För vårt exempel, pulssekvensen är 16 pulser (framåt), vilket innebär att IC sänder positiv ström till motorn som driver hjulen. Om nästa pulssekvens var 40 pulser (omvänd), IC skulle invertera strömmen till samma motor för att få den att snurra i motsatt riktning.
Motorns axel har faktiskt en växel i slutet av den, istället för att ansluta direkt till axeln. Detta minskar motorns varvtal men ökar vridmomentet, ger trucken tillräcklig kraft genom att använda en liten elmotor!
Lastbilen går framåt.

Om du tittar inuti RC -lastbilen, du kommer att se att det är väldigt enkelt.

Inuti en RC -lastbil

En titt på insidan av lastbilen

Inuti vår RC -lastbil, vi har två elmotorer, en antenn, ett batteri och ett kretskort.

En motor vrider framhjulet åt höger eller vänster, medan den andra motorn vrider bakhjulen för att gå framåt eller bakåt. Kretskortet innehåller IC -chipet, förstärkare och radiomottagare. Några enkla växlar kopplar motorerna till hjulen. Det är verkligen fantastiskt hur mångsidigt rörelseomfånget är med så få komponenter.

Inuti bilen, hittar du ett kretskort med flera kondensatorer, motstånd och dioder, samt IC som styr motorerna. Radiomottagaren består av en kristall som oscillerar vid en specifik frekvens, induktorer och en antenn.
Elmotorerna får ström från batterierna. Kraftflödet regleras av IC.

För mer information om RC -leksaker, radiokontroll och relaterade ämnen, kolla in länkarna på nästa sida.

Ursprungligen publicerat:18 dec. 2000

RC leksaker

Hur fungerar en fjärrkontroll på en leksak?

En radiovåg genereras via en sändare i fjärrkontrollen och skickas till en mottagare i leksaken. När fjärrknapparna trycks in, signaler genereras i form av elektriska pulser som rör sig genom luften.

Hur ökar jag räckvidden för min RC -sändare?

För att öka räckvidden, du kan använda transistorer för att förstärka din RC -sändares signaler. Dock, det kan vara svårt och dyrt. Ett billigt sätt är att byta antenn med en mer effektiv eller använda en större antenn. Du kan också använda en riktningsantenn för att förstärka din sändares signaler.

Kan någon sändare fungera med vilken mottagare som helst?

Alla sändare kan användas för att para ihop med alla typer av mottagare. Dock, felaktiga frekvenser och sändareffekt kan skada din mottagare permanent. Därför, se till att både sändaren och mottagaren arbetar på samma frekvenser.

Hur stoppar du en fjärrkontrollstörning?

När två enheter fungerar på samma frekvens, chansen är stor att de kommer att uppleva överhörning eller störningar. Om din enhet har möjlighet att ändra frekvenser, det borde göra susen. De flesta långdistans RC-enheter fungerar antingen på 27 MHz eller 49 MHz, så läs bruksanvisningen för att kontrollera enhetens frekvens. Justera frekvensnivån tills du märker att störningar har eliminerats.