Jak to dát celé dohromady - podruhé

()

 

  V první èásti tohoto tématu jsem se pokusil popsat, jak sladit jednotlivé prvky lodního modelu. V druhé èásti se podíváme na ovládání lodního modelu. Stále je dost tìch, kteøí se chtìjí do stavby lodního modelu pustit, ale chybí jim základní informace - co všechno budou vlastnì potøebovat. Každému i tomu zaèínajícímu lodnímu modeláøi je jasné, že k ovládání svého krásného modelu bude potøebovat nìjakou RC soupravu (RC = Radio Control - rádiem øízený). Ale co to vlastnì všechno obnáší ? Jakou znaèku ? A co jsou to ty frekvence a kanály, serva, regulátory ?!
 
RC souprava
   Každá RC souprava se skládá ze tøí základních èástí. Tyto èásti jsou sladìny v jeden funkèní celek, který umožòuje dálkovì øídit model.
 

Základní èásti RC soupravy

Vysílaè

 vysílaè (TX)

Pøijímaè

 pøijímaè (RX)

Regulátor

 výkonné prvky (serva, regulátory, spínaèe)

 

   RC soupravy se dìlí na neproporcionální a proporcionální. Ty neproporcionální jsou již prakticky v modeláøské praxi minulostí a dnes se využívají jen pro ovládání jednodušších hraèek. Pro spolehlivé ovládání modelu budete potøebovat proporcionální soupravu. Jaký je mezi tìmito soupravami rozdíl ?

   U neproporcionální soupravy se velikost výchylky øídí celkovou dobou po kterou je vysílán øídící impuls. Pøevedeno do srozumitelné øeèi to znamená, že napø. kormidlo se otáèí tak dlouho, dokud držíte páku ovladaèe vychýlenou. Krátký impuls malá výchylka, dlouhý impuls velká výchylka. Velikost výchylky páky ovladaèe není tedy rozhodující. Tento zpùsob ovládání vyžaduje jistý cvik.

   Proporcionální soupravy pracují jinak. Velikost výchylky se øídí velikostí výchylky páky ovladaèe. Opìt trochu srozumitelnìji. Když chcete s modelem zatoèit mírnì doprava stejnì mírnì vychýlíte i páku na vysílaèi. Pøi plném obratu páku vychýlíte do krajní polohy a kormidlo se také vytoèí do krajní polohy. Ovládání je proto mnohem pøesnìjší a intuitivnìjší.

 

   Každá RC souprava pracuje v kmitoètovém pásmu. Kmitoètová pásma jsou pro jednotlivé modely vyèlenìna takto:

 

27 MHz

Pásmo používají hraèky a staré soupravy. Toto pásmo je èasto také rušeno, zejména od obèanských radiostanic (CB).

35 MHz

Pásmo vyhrazené pouze pro modely letadel

40 MHz

Pásmo vyhrazené pro modely aut, lodí a letadel

 

   Rozdìlení kmitoètových pásem zabezpeèuje, že vedle sebe mohou létat, jezdit a nebo plout modely, aniž by hrozilo, že se budou navzájem rušit. To by ovšem nestaèilo. Je potøeba zabezpeèit, aby vedle sebe mohly plout modely lodí ovládané ve stejném kmitoètovém pásmu. Proto je každé kmitoètové pásmo ještì rozdìleno na tzv. kanály. Tím je zabezpeèeno, že mùže vedle sebe plout více modelù ovládaných RC soupravami, které pracují ve stejném kmitoètovém pásmu. Každá souprava ovšem musí pracovat na jiném kanále! Kdyby pracovalo více RC souprav souèasnì na stejném kanále, vzájemnì by se rušily.

 

   Jednotlivá pásma a kanály pøidìluje Èeský telekomunikaèní úøad. V roce 2001 vydal tzv. "Generální licenci GL-15/R/2001" k provozování radiových vysílacích zaøízení pro øízení hraèek a dálkové ovládání modelù, letadel, aut, lodí a pod. Dodržování této generální licence je pro všechny modeláøe závazné!

   Aby tedy dálkové ovládání správnì fungovalo, musí vysílaè a pøijímaè pracovat ve stejném kmitoètovém pásmu a na stejném kanále. Pokud tedy chcete ovládat model lodì, musíte k jeho ovládání použít RC soupravu, která pracuje v kmitoètovém pásmu 40MHz - kanál 50 až 92. Na pøíslušné kmitoètové pásmo je RC souprava již naladìna výrobcem. Kanál si mùžete urèit sami pomocí tzv. krystalù. Je to malá souèástka, kterou obsahuje vysílaè i pøijímaè. Krystal lze snadno vymìnit. Krystal je však rozdílný pro pøijímaè a vysílaè. Pøijímaèové mohou být s dvoje s normální a s duálním smìšováním. Pokud se tedy sejdou na jednom místì dvì RC soupravy pracující se stejným kanálem, staèí u jedné z nich vymìnit krystaly a problém s vzájemným rušením je vyøešen. Pøi koupi RC soupravy jeden pár shodných krystalù dostanete a je dobré si dokoupit ještì jeden pár krystalù pro jiný kanál. Vyrábí se i RC soupravy s tzv. kmitoètovou syntézou, kde krystaly nejsou potøeba a pøíslušný kanál se volí pomocí menu. Výhody jsou jasné, nevýhodou je pak cena takové soupravy.

   Teï máme jasno v tom co je to kmitoètové pásmo, kanál ... tím to ovšem nekonèí. RC soupravy se dìlají s tzv AM a FM modulací. AM je zkratka pro tzv. "amplitudovou modulaci" a FM pro "frekvenèní modulaci". Nebudu to zde pøíliš rozpitvávat. RC soupravy s AM modulací jsou levnìjší, ale zase o trochu víc náchylnìjší k rušení. Tento zpùsob modulace se používá pro ty jednodušší soupravy.

   Aby výèet byl kompletní, tak pro pøenos povelù RC soupravy používají dvojí tzv. kódování (modulace) - PCM a PPM. U PCM (Pulse Code Modulation) se povel pøenáší v podobì èíselného kódu. U PPM (Pulse Position Modulation) se povel pøenáší jako sled impulsù rùzné délky.

 

   Urèitì jste už slyšeli nebo èetli , že ten èi onen model je ovládán pomocí dvou, tøí, ètyø kanálové RC soupravy. V tomto pøípadì se nemyslí kmitoètové kanály, ale kolik povelù souèasnì je souprava schopna dávat. Jeden povel potøebuje jeden kanál. Napø. pro ovládání jízdy modelu automobilu nebo lodì vystaèíme s dvoukanálovou soupravou. Jeden kanál bude vyhrazen pro øízení smìru jízdy (vlevo-rovnì-vpravo), druhý kanál pro øízení rychlosti jízdy (vpøed-stop-vzad). Pokud chceme ovládat další funkce modelu, tøeba svìtla a klakson a pod., budeme potøebovat další kanály.

   Programovatelné RC soupravy jsou kapitola sama pro sebe. Umožòují ukládat do pamìti nastavení až pro desítky modelù. Obsahují programy pro rùzné letové režimy a další vymoženosti jako je mixování kanálù a vytváøení funkèních vazeb. Jejich schopnostem odpovídá i jejich cena.

 

   Podle zpùsobu jak vysílaè držíme a rukama ovládáme øídící prvky (páèky, posuvné, otoèné atd.) dìlíme vysílaèe na

Vysílaè - palcový

 palcové

 pultové

Vysílaè - volantový

 volantové

 

   Výbìr vhodné RC soupravy pro ovládání vašeho modelu je takový malý rébus, kdy je potøeba zvážit celou øadu hledisek.

  • vᚠmodel je jednorázová záležitost nebo první z mnoha

  • vᚠmodel bude jen jezdit-létat-plout nebo bude mít i další funkce

  • budu stavìt jen lodì-letadla-auta, nebo z každého nìco

  • budu s modelem chodit na veøejná setkání - soutìže

  • kolik mám na nákup soupravy financí

   Analýza tìchto hledisek pro každou variantu by vydala na nìkolik èlánkù. Proto tìm kteøí koupi RC soupravy zvažují, doporuèuji pøihlásit se do nìkterého na Internetu (nejlépe na MH). Tam si dùkladnì prostudovat již napsané pøíspìvky a pokud nebudete nìèemu rozumìt, tak se aktivnì zapojit do diskuse a konkrétnì se vyptat  na vše co vás zajímá. Vìtšinou zde odpovìdi na své otázky naleznete.

 

   Samotná RC souprava však k ovládání modelu nestaèí. Budete ještì potøebovat nìjaké ty výkonné prvky. Jejich úkolem je vámi vyslané povely vykonat. Tedy vychýlit kormidlo, zpomalit, zrychlit jízdu modelu a pod.

 

Regulátor

   Pro regulaci rychlosti se používají tzv. regulátory. Je to malé elektronické zaøízení, které ovládá otáèky motoru. Regulátory mùžeme rozdìlit na dvì základní skupiny:

  • pro stejnosmìrné motory

  • pro støídavé motory

a v každé této skupinì na

  • jednosmìrné

  • obousmìrné

   Jednosmìrné regulátory se používají tam, kde nepotøebujeme zpìtný chod motoru. Napøíklad u letadel. Obousmìrné regulátory se používají hlavnì v modelech automobilù a lodí.

 

Regulátor

   Regulátor mùže být vybaven tzv. BEC obvodem. Tento obvod nám umožòuje, aby pøijímaè i motor mìly jeden spoleèný zdroj napájení. Dále regulátory mohou být vybaveny elektronikou (funkce PCO), která sleduje stav napájecích èlánkù a v pøípadì, že hrozí jejich brzké vybití, automaticky sníží otáèky motoru (nebo to dají jiným zpùsobem najevo)  a tím vás upozorní, že je potøeba nabít baterie. V pøípadì, že by hrozilo jejich úplné vybití, napájecí zdroje odpojí zcela, aby nedošlo k jejich poškození. Nìkteré regulátory jsou vybaveny brzdou pro úplné zastavení motoru. Brzdu lze zpravidla podle potøeby vypnout a zapnout (mechanicky propojkou nebo programovì). Dále nìkterý speciální regulátor mùže být vybaven dalším jedním až tøemi výstupy, které mohou ovládat napø. osvìtlení modelu, zvukový modul, pøípadnì další zaøízení (napø. regulátor Nautilus). Nìkteré regulátory jsou programovatelné, lze tedy mìnit jejich vlastnosti podle potøeb modelu. Tyto záležitosti jsou ale spíše pro zkušené modeláøe.

   Každý regulátor je stavìný na urèitou proudovou zátìž. Tedy jaký maximální proud mùže odebírat motor, aniž by došlo k poškození regulátoru. Je to velmi dùležitý údaj, protože regulátor není zrovna až zase tak levná záležitost. Základní regulátory se dìlají pro 10, 15 a 25A, u letadel a aut od 3A do 100A. Samozøejmì existují i regulátory pro vyšší proudovou zátìž. Pomocné výstupy pak zpravidla zvládají zátìž kolem jednoho ampéru. Nìkteré regulátory bývají chránìny proudovou pojistkou a proti pøehøátí tepelným senzorem.

   Regulátory mívají vìtšinou své chlazení. Pro nižší proudovou zátìž vìtšinou staèí pasivní chladiè v podobì kovového pouzdra nìkdy s žebrováním. U regulátorù, které zvládají vyšší proudovou zátìž se používá vodní chlazení (jen lodní modely), které pracuje na stejném principu jako chlazení motoru.

   Regulátor se dá postavit i amatérsky, pokud jste alespoò trochu zbìhlí v elektrotechnice. Návod na takový jednoduchý regulátor najdete i zde. Výhodou jsou pak nižší poøizovací náklady a ideální pøizpùsobení potøebám modelu. Nevýhodou trochu vìtší rozmìry než u profesionálních výrobkù. U lodních modelù, ale tento rozmìrový handicap èasto nevadí. Jeden amatérsky vyvinutý a postavený programovatelný regulátor s BEC obvodem a tøemi pomocnými výstupy používám sám ve svém modelu Meskalero.

 

Servo

   K øízení smìru jízdy potøebujeme servo. Prodávají se serva rùzných velikostí a rùzné síly. Od mikro-serv až po velká a silná serva do obøích modelù. Servo je vlastnì zaøízení, které pøevádí velikost výchylky páky na ovladaèi RC na mechanický pohyb. Na servu je zpravidla namontována páka která tak vlastnì "kopíruje" pohyb páky ovladaèe na vysílaèi. K ovládání kormidla nebo kol nám staèí jedno servo. Servo se zpravidla pøipojuje pøímo k pøijímaèi.

 

Prùhledový obrázek serva

 

   V modelu je potøeba napájecí zdroje - pøijímaè - regulátor - servo vzájemnì správnì propojit. Bohužel každý výrobce používá jiný druh konektorù. Proto je dobré všechny komponenty nakupovat od jednoho výrobce. V opaèném pøípadì nám nezbude nic jiného, než si vyrobit redukèní propojovací kablíky nebo konektory vymìnit.

 

Zapojení

   Nejdøíve si ukážeme zapojení s regulátorem, který nemá BEC obvod pro napájení pøijímaèe a serv. Jak je z obrázku zøejmé pro tento pøípad potøebujeme dvì baterie. Jedna, která zajistí napájení pøijímaèe a z nìj serva. Druhá, která bude napájet jen motor. To pøedstavuje vìtší zátìž pro model. Musíme také dbát na to, abychom mìli dobøe nabité oba akumulátory. Tedy zvýšená nároènost na údržbu akumulátorù. Pøi vhodnì zvoleném druhu pøijímaèových baterií vydrží i celodenní provoz. Zapojení s regulátorem bez BEC ale mùže zajistit delší dobu chodu motoru, protože motor má celou kapacitu baterie vlastnì jen pro sebe.

Zapojení s regulátorem bez BEC

 

   V pøípadì, kdy použijeme regulátor s obvodem BEC se mùže na první pohled zdát, že získáme samé výhody. Prakticky nezáleží na tom, zda jako baterii použijeme 6 nebo více èlánkovou. Obvod BEC zajistí, že pøijímaè bude poøád dostávat správné napájení. Zpravidla 5V, 1A. Toto zapojení má ovšem jeden háèek K pøijímaèi tak mùžeme pøipojit dvì až tøi serva. Více radìji ne, protože proudový odbìr serv by mohl zapøíèinit nadmìrné zatìžování BEC obvodu a ten by to nemusel vydržet. Baterii pak volíme radìji s vyšší kapacitou, protože musí dodávat energii pro motor, pøijímaè a serva (nebo další zaøízení) souèasnì.

Zapojení s rebulátorm, který má BEC

   A již použijeme regulátor s BEC nebo bez je potøeba dobøe odrušit pøipojený elektromotor !

 

   Pøedchozí teorii se teï pokusíme trochu konkretizovat pro lodní modely. Zapojení jednotlivých èástí v modelu jsme si už ukázali. Jakou soupravu a jaký regulátor zvolit ?

  • Rychlé závodní èluny bohatì vystaèí s dvoukanálovou RC soupravou, jedním servem a jednosmìrným regulátorem s BEC. Vysílaè nìkomu mùže vyhovovat palcový (páèky) nebo také "volantovka", která se hodnì používá u modelù aut.

  • Prakticky se stejnou výbavou jako rychlé èluny vystaèí modely, od kterých neoèekáváme víc než že hezky popluje. Jen regulátor použijeme obousmìrný. Sem mohou patøit rekreaèní modely, ale i modely soutìžních maket, kde se další funkèní prvky stavìt nemusí. Je ale dobré uvažovat trochu dopøedu a vìtšinou u svého i jednoduchého modelu alespoò svìtýlka pøidáte a tak bych doporuèil pøeci jen ten tøí až ètyø kanál.

  • V pøípadì, že uvažujeme o modelu, který bude mít nìjakou tu funkci navíc, bude lépe použít tøí nebo ještì lépe ètyø kanálovou RC soupravu. Regulátor opìt obousmìrný s BEC a nejlépe s pøídavnými spínaèi (viz. Nautilus). Modul ovládající pomocné funkce se však dá zakoupit i samostatnì. Chcete-li provozovat více modelù, bude dobré zauvažovat nad RC soupravou, kde je možné do pamìti uložit nastavení pro jednotlivé modely.

  • Plachetnice zpravidla vystaèí s dvoukanálovou soupravou a dvìma servy. Zde žádný regulátor není potøeba (pokud nemá pomocný motor). Nároènìjší modely plachetnic (více oplachtìné) pak budou vyžadovat minimálnì tøi kanály pro ovládání.

  • Více funkèní velké modely lodí se èasto nespokojí ani se ètyømi kanály pro ovládání. Zde se uplatní již RC soupravy šesti a více kanálové. Obvykle se nedostatek kanálù øeší pomocí elektronických nebo mechanických pøepínaèù, které umožòují jedním kanálem ovládat více funkcí (pyrotechnické efekty, svìtelné efekty, jeøáby, radary, kotevní vrátky a pod.). Zapojení všech funkèních prvkù u tìchto modelù nebývá už tak jednoduché jako v pøedešlých pøípadech a zaèínající modeláø by se jim mìl pro zaèátek vyhnout a zaèít jednoduchou konstrukcí.

Pomocné spínací zaøízení

 

Závìr

   Výbìru vhodné RC soupravy pro Vaši modeláøskou èinnost vìnujte patøiènou pozornost a nic neuspìchejte, protože se v žádném pøípadì nejedná o levnou záležitost. Peèlivì zvažte všechna možná hlediska i plány do brzké budoucnosti (1až 2 roky). Zjistìte si aktuální nabídku na trhu (tøeba pomocí Internetu - seznamy prodejen). Je dost pravdìpodobné, že narazíte na velmi výhodné cenové nabídky. Ale pozor ! Ne vždy to nejlevnìjší je to nejvhodnìjší. Je také možné využít inzertních nabídek a výhodnì koupit RC soupravu z druhé ruky. Tento nákup je ale spojen s urèitými riziky (skryté vady a pod.).

 

Související èlánky

Jak to celé dát dohromady ?

 

Zajímavé odkazy a použité zdroje

 

 

Dìkuji Romanovi za korekci a pøipomínky k tématu.

Keba