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航模遥控器

作者:nieyong

常见的无线遥控按照使用技术不同,主要有红外遥控2.4G遥控。红外遥控有方向范围窄,距离短等特点,所以航模遥控器基本上都是使用2.4G无线遥控。 我们知道蓝牙,wifi,ZigBee等都是采用的2.4G频段,那么这个又有什么差别呢?首先我们需要对2.4GHz无线技术以及标准做一个简单的介绍。

2.4GHz无线技术简介及其标准

2.4GHz无线技术如今已经成为了无线产品的主流传输技术。所谓的2.4GHz所指的是一个工作频段2400M-2483M范围,这个频段是全世界免申请使用。常见的Wifi,蓝牙,ZigBee都是使用的2.4G频率段。

Wifi,蓝牙,Zigbee都是基于2.4GHz的,只不过他们采用的协议不同,导致其传输速率不同,所以运用的范围就不同。同样是采用2.4G频率作为载波,但不同的通讯协议衍生出的通讯方式会有着天壤之别;仅仅在传输数据量上,就有着从1M每秒到100M每秒的差别。详见下面的2.4GHz ISM频段无线信号比较图。

2.4G无线通信模块

2.4G无线通信模块(英文:2.4Ghz RF transceiver / receiver module)工作在全球免申请ISM频道2400M-2483M范围内,实现开机自动扫频功能,共有50个工作信道,可以同时供50个用户在同一场合同时工作,无需使用者人工协调、配置信道。同时,可以根据成本考虑,选择50米内、150米、600 米多种类型无线模块。接收单元和遥控器单元具有1键自动对码功能,数字地址编码,容量大,避免地址重复。

Crazepony就是使用的2.4G无线通信模块作为无线控制。

crazepony的2.4G模块

Crazepony的2.4G模块使用的是单片2.4G无线射频收发芯片NRF24L01。关于为什么会选用这片IC,在CamelGo的博客我和Crazepony的那点事儿(2)中有这么一段描述。

数据通信这块,也没什么特别要考虑的,短距离高速通信且免费这一点要求就限制了只能选择2.4GHz这个频段,在这个频段出了很多优秀的芯片厂商。在学生时代,我用得最多是Nordic公司的NRF24L01这个系列的收发一体芯片,由于刚开始着手启动Crazepony这个项目时,我只会这颗操作芯片,本着方便的原则,所以很自然的选择了这颗它(后来发现国外一个团队bitcraze也用的这个系列的芯片时,还是有点小激动的)

市面上有很多NRF24L01的模块,有标准的接口,直接插上就可以使用。在遥控器上,我们就直接使用了这个模块,用来和飞控上的NRF24L01进行通信。我们标配的模块如下图所示,控制的距离在20m左右。

也可以使用带有鞭状天线的NRF24L01模块,引脚是完全一样的,能够达到更远的控制距离。淘宝购买链接

市场上航模遥控器介绍

进口遥控,有名的品牌有JR,FUTABA,SANWA等。

  • 油动版(标准接收机),遥控距离在600~800米(4VF,4EX,6EX,MAX66,RD6000,VG400)PPM,FM模式
  • 电动版(微型接受机),遥控距离在400~500米(一次变频版)700~1000米(二次变频)
  • 高级遥控器,象FF9,JR9X2,JR12,T12.T14,PCM版二次变频接收机,最远有1.5KM~2KM
  • 2.4G,进口遥控距离在600~800米(FUTABA10C,T12,T14,DSX9,DSX7)

国产遥控器,最常见的为天地飞,英文WFLY。

  • 天地飞6通,一次变频版接收机一般遥控距离在300~400米,这种小型接收机一般只适用于电动飞机,装到油机上面有一定危险。
  • 天地飞8,9通,遥控距离600~800米,二次变频版,可以飞油动飞机,电动飞机,但飞汽油机有危险。

国产遥控与进口遥控的差距区别在于,一是无线电技术上的差距,另一方面国产的研发机构太少,没有经过长时间的产品测试。国产遥控器用的都是比较便宜的电子元件,所以成本比较低,特别是接收机,接收机的芯片,好接收机都是进口芯片,所以很稳定,程序编写比较好,便宜的接收机芯片比较便宜,所以容易出事。一个很简单的例子,遥控器上面的电位器,国产设备用得是国产电位器一般寿命在10~30万次,进口设备的电位器,像FUTABA是台湾产的可以达到100万次,这样直接影响遥控器的寿命。一般认为遥控器的做工方面JR遥控器最好,线路布局各方面都很好,特别是目前只有JR遥控器配有保险丝如果爱好者不小心短路了,只需要更换保险丝就可以,比较人性化,更重要的是JR遥控器全部是在日本,马来西亚制造,品质有所保证。 FUTABA大众型遥控器现在比较普遍,现在FUTABA的低端遥控器都是在国内产的,接收机是台湾产的,所以遥控器这东西一份价格一分货。模友按照自己的经济能力去选购就可以了,千万不能攀比,选择适合自己的都可以。

现在国产遥控器的厂家越来越多,价格的优惠使得航模的门槛越来越低,所以有一款适合自己的遥控器是广大模友的心愿,广大模友按照自己的经济实力合理 选购属于自己的遥控器。

拥有一个遥控器,能够用来控制Crazepony四轴飞行器

要使用原有的遥控器控制Crazepony四轴飞行器,要自制接收机。很多厂商原则上是不会公开遥控器使用的2.4G芯片也数据编码格式的。这就需要对该厂商遥控器的编码进行破解。

例如crazyflie就支持ESky的遥控器,因为该遥控器的编码被大神破解并且公开。所以有人专门争对这个提供了接收机代码包,叫做Esky Protocol,其实就是ESky公司遥控器使用的通信协议。只要在飞控端支持这种通信方式,那么可以使用ESky航模公司的遥控器进行控制。Crazyflie官网支持ESKY ET6I Remote Control遥控器。

关于ESky公司的2.4G遥控器设备的通信协议,参考ArduinoRCLib项目中的描述。

The Esky 2.4 GHz equipment uses the Nordic NRF2401AG in both the transmitter and receiver. A compatible alternative to this chip is the NRF24L01+ (which is widely available).

关于遥控曲线问题

很多新手反应,航模不好控制。其实这是有原因的,其中最大的一点就是关于遥控曲线的问题,而其中又以油门曲线最为有代表性。

目的是把直线变化的油门,变为曲线变化,以此提供不同的飞行模式。我们以最简单的3点曲线来说明,我们把发射机油门遥杆从下底端,中段,上顶端分为3个点,普通的发射机对应的油门量分别是0%,50%,100%,如果具有油门曲线的发射机,则可对这3个点单独进行设定。

比如,我们将下底端的0%设定为100%。这时,油门摇杆的位置在中段时油门量为50%,向上向下推动油门遥杆都是不断的增加油门量直到100%油门。这时我们看到的是一个V字形变化的油门曲线了(这是3D模式的油门变化要求)。5点曲线就是在3点之间插入2个点,以提供更接近曲线的平滑设定。当然还有一些高端的遥控器提供了7点甚至更多的设定点。那么多少合适呢,对于世界级的比赛其实5点或以上就已经足够了!