رادیو کنترل در پهپاد ها – جلسه دوازدهم

به نام خدا

رادیو کنترل در پهپاد ها – جلسه دوازدهم

رادیو کنترل وسیله ای برای کنترل ربات و یا هر وسیله ای دیگر است که ارتباط بصورت بی سیم و از طریق امواج رادیویی صورت می گیرد . رادیو کنترل ها مدل های مختلف و کاربردهای گوناگونی دارند ، در اینجا رادیو کنترل مورد نظر ما رادیو کنترل مولتی روتور می باشد ، یک رادیو کنترل از دو بخش تشکیل شده است ،

بخش فرستنده که در دستان ما قرار میگیره

و بخش گیرنده ( Receiver ) که روی مولتی کوپتر قرار میگیره

اندازه رسیور بسیار کوچک و سبک است و روی مولتی روتور سوار میشود ، در رادیو کنترل ها بحث کانال بسیار مهم است هر کانال یک خروجی PWM است که مشخصات موج با توجه به نوع ربات مثلا ( مولتی روتور ، ماشین ، قایق و … ) ممکن است متغیر باشد .  وقتی می گویند یک رادیو کنترل 4 کاناله است به معنی است که خروجی این رادیوکنترل دارای 4 عدد PWM است که توسط ما کنترل می شود . کانال های PWM دارای یک فرکانس ثابت ( مثلا 50 هرتز ) و پهنای پالس متغیر هستند ، به عنوان مثال اگر ما یک فرستنده رادیوکنترل داشته باشیم که روی آن یک ولوم وجود داشته باشد در مقابل این ولوم در گیرنده ( رسیور ) یک سیم خروجی داریم ، وقتی ما این ولوم را کم و زیاد می کنیم در خروجی گیرنده ، ولتاژ کم و زیاد می شود و اگر یک ال ای دی را به آن وصل کنیم ، با چرخش ولوم نور ال ای دی تغییر می کند. به این میگن یک کانال . این ولتاژی که ازش حرف زدیم از یک خروجی PWM تولید می شود که دارای فرکانس و دامنه معینی است و ابتدای صفر و انتهای یک آن تنظیم شده است .

حداقل تعداد کانال برای هدایت یک کوادکوپتر ، 4 کانال می باشد . پس اگر بخواهید رادیوکنترلی درست و یا تهیه کنید باید حداقل 4 کانال داشته باشد ( البته برای کار با بعضی از فلایت کنترل ها مانند فلایت کنترل KK حداقل نیاز به 5 کانال دارید!!!) ، اگر بخواهید انکانات جانبی مانند نصب دوربین و گیمبال و سایر اهرم ها را به ربات اضافه کنید ، به تعداد کانال بیشتری نیاز دارید .

حالا به توضیح اهرم ها و کلید های روی رادیو کنترل می پردازیم . در این جا رادیوکنترل 6 کانال FlySky و گیرنده آن را مورد بررسی قرار می دهیم .

در تصویر بالا کلی دکمه و المان می بینید ولی از بین این همه المان تنها به چهار مورد آن نیاز اساسی داریم ، سایر المان ها برای تنظیمات رادیوکنترل استفاده می شوند .

در تصویر بالا موارد 1 و 2 ولوم عادی هستند و قابلیت چرخش دارند و ممکن است در سایر رادیوکنترل ها این دو موجود نباشند ولی موارد 3 و 4 حتما در همه رادیوکنترل ها وجود دارد . این دو ، جوی استیک های اصلی رادیوکنترل می باشند . هر جوی استیک دو محور x و y دارد که هر محور یک کانال است . پس یک جوی استیک در کل 2 کانال محسوب می شود . حرکت در راستای y یعنی بالا و پایین یک کانال است و در راستای x یعنی چپ و راست هم یک کانال حساب می شود . با این اوصاف دو جوی استیک 3 و 4 با هم 4 کانال را ایجاد می کنند . که هر کانال نام مخصوص به خود و وظیفه مخصوص به خود را دارد .

در اکثر موارد ، محور y جوی استیک شماره 3 قابلیت فنری ندارد ، اسم این محور تراتل ( Throttle ) است که مربوط به گاز دادن یا همان افزایش سرعت ملخ ها می باشد . هنگامی که می خواهیم ربات را به پرواز دربیاوریم آرام آرام آن را به سمت بالا حرکت می دهیم تا سرعت موتور ها زیاد شود و  ربات شروع به پرواز کند . سایر محور های دو جوی استیک قابلیت فنری دارند یعنی اگر اهرم جوی استیک را رها کنید جوی استیک در مرکز قرار می گیرد . محور x جوی استیک شماره 3 رادر ( Rudder ) نام دارد که مربوط به گردش حول محور z (محور عمود بر ربات ) می باشد یعنی با حرکت اهرم جوی استیک در این محور ، می توانیم جهت جلوی ربات را تغییر دهیم . اگر رادر را به سمت چپ حرکت دهیم ربات باید حرکت پادساعتگرد کند و اگر به سمت راست حرکت دهیم باید چرخش ساعتگرد انجام دهد .

محور y در جوی استیک شماره 4 ، الویتور ( Elevator ) نام دارد که مربوط به حرکت عقب و جلوی ربات میشود . یعنی اگر جوی استیک شماره 4 را به سمت بالا ببریم ، ربات به سمت جلو می رود و اگر به سمت پایین بیاوریم ربات به سمت عقب می آید . محور x در جوی استیک شماره 4 ایلران (  Aileron ) نام دارد که مربوط به حرکت چپ و راست ربات می شود .

چینش بالا بهترین چینش برای کنترل کوادکوپتر می باشد . علاوه بر حالت بالا حالت های دیگری هم وجود دارد که می توان توسط تنظیمات رادیوکنترل( البته آن هایی که تنظیمات دارند) این چینش را عوض کرد مانند شکل های زیر :

حالا متناسب با این اهرم ها در خروجی گیرنده رادیوکنترل که بر روی پرنده نصب می شود سیگنال هایی داریم که آن ها را بررسی می کنیم .

تصویر بالا که می بینید رسیور رادیو کنترل فلای اسکای معرفی شده است ، تقریبا رسیور همه رادیو کنترل ها به همین شکل و شمایل هستند ، ممکن است پین ها کنار کیس باشند و یا اینکه تعداد پین ها زیاد تر و یا کمتر باشد ، ولی ترتیب به پایه ها به شکل بالاست حالا میخوایم به معرفی پین های رسیور بپردازیم.

در شکل بالا می بینید که جلوی پایه ها اسم آن ها نوشته شده است . CH1 تا CH6 و پایه های BAT که به باتری وصل میشه . قبل از اینکه به معرفی کانال ها بپردازیم بهتر است بدانیم این همه پایه کاربردشان چیست .

GND : این زمین رسیور است و به منفی وصل می شود . کل این ردیف ، GND می باشد و کافی است یکی از آن ها را به منفی وصل کنید ( همه آن ها در داخل مدار رسیور به هم وصل اند ) .

+5V : این پایه ها تغذیه رسیور هستند و همه آن ها به هم وصل اند و فقط کافی است یکی از آن ها را به تغذیه وصل کنید .

PWM : این پایه اصله کاری است . این ردیف همگی خروجی PWM هستند و هر کدام یک خروجی جداگانه می باشد ، هر پایه اسم و کاربرد خاص خود را دارد .

معرفی کانال های رسیور :

CH1 : کانال یک ایلران است ، یعنی با تغییر اهرم جوی استیک در راستای ایلران این پایه خروجی آن خواهد بود و متناسب با آن تغییر می کند .

CH2 : کانال دو الویتور است ، یعنی با تغییر اهرم جوی استیک در راستای الویتور این پایه خروجی آن خواهد بود و متناسب با آن تغییر می کند .

CH3 : کانال سه تراتل است ، یعنی با تغییر اهرم جوی استیک در راستای تراتل این پایه خروجی آن خواهد بود و متناسب با آن تغییر می کند .

CH4 : کانال چهار رادر است ، یعنی با تغییر اهرم جوی استیک در راستای رادر این پایه خروجی آن خواهد بود و متناسب با آن تغییر می کند .

CH5 و CH6 : این خروجی ها مربوط به کانال های 5 و 6 یعنی همان خروجی های ولوم می باشد .

پارامتر های مهم در انتخاب رادیوکنترل :

برد رادیوکنترل : یکی از ملاک هایی که قبل از خرید رادیو کنترل باید به آن دقت کنیم برد رادیو کنترل است ، برد رادیو کنترل های تجاری معمولاً بین 200 متر تا 2000 متر است ، معمولاً فرکانس کاری اکثر رادیو کنترل های موجود 2.4 گیگاهرتز است که همین باعث میشود برد مشابهی و دور و برد 1000 متر داشته باشند.

تعداد کانال : همان طور که پیش تر بحث کردیم تعداد کانال لازم برای هدایت کامل یک مولتی روتور چهار کانال می باشد ، اما اگر می خواهید امکانات دیگری به ربات اضافه کنید ( مانند دوربین یا حمل بار و… ) باید رادیو کنترلی با تعداد کانال متناسب با فعالیت ربات تهیه کنیم ، هرچه تعداد کانال بیشتر باشد قیمت هم بیشتر میشود.

امنیت اطلاعات : اگر برای مسابقات رباتیک خودتان را آماده می کنید باید یک رادیو کنترل ضد گلوله تهیه کنید ، معمولاً رقبا برای اینکه خودشان به مرحله نهایی برسند سعی می کنند از راه های مختلفی مانند نویز انداختن ، کنترل ربات و … مانع پیشرفت رقیب خود شوند ، اگر رادیو کنترل معمولی و بی کیفیت تهیه کنید به راحتی با ایجاد نویز فرکانسی می توانند در کارکرد رادیو کنترل شما اختلال ایجاد کنند و یا می توانند کنترل ربات شما را در دست بگیرند ،(البته در مسابقات قوانین وجود دارد که مانع این کار میشود ولی ما باید همه چیز را در نظر بگیریم).

امکانات رادیو کنترل : قبل از خرید رادیو کنترل تحقیق کنید که رادیو کنترل که مد نظر دارید چه امکاناتی دارد و برای چه کاربردی تهیه شده طراحی شده است و ….

برند رادیو کنترل : به برند رادیو کنترل توجه کنید بعضی از برند ها محصولات خود را با کیفیت و از قطعات عالی تهیه می کنند و بعضی هم یه اسباب بازی به اسم رادیو کنترل تهیه می کنند ، البته توجه کنید برند های خوب و معتبر وارد کشور نمی شوند ، تنها اجناس عادی حق واردات دارند ، در زمینه رادیو کنترل یک سری ملاک ها تعیین شده اند که رادیو کنترلی که می خواهد وارد کشور شود باید از ان فیلتر عبور کند .

پایان این جلسه – تا جلسه بعد خدانگهدار