Jeffrey Cross
Jeffrey Cross

Apprenez les bases de la propagation à spectre étalé

Entrer dans le monde des loisirs axés sur la radiocommande peut être un peu intimidant. Pour faciliter la tâche, nous allons aborder les bases de la commande radio à spectre étalé à 2,4 GHz et les différents éléments d’un système de commande à distance typique.

Émetteur

Le rôle de l'émetteur est de convertir le mouvement des manettes de commande en signaux numériques, qui sont envoyés via des ondes radio au récepteur. Les émetteurs offrent plusieurs canaux pour contrôler plusieurs composants. Par exemple, si un émetteur a 6 canaux, vous pouvez contrôler jusqu'à 6 servos ou moteurs. Ces canaux ne doivent pas être confondus avec les "canaux" de sous-fréquence d'un spectre radio.

Alors que les anciens systèmes R / C communiquaient sur des fréquences telles que 72 MHz et 75 MHz, les systèmes modernes utilisent le spectre radioélectrique à hyperfréquences de 2,4 GHz, ainsi qu'un ensemble de protocoles sans fil intelligents pour plus de fiabilité. Les technologies à spectre étalé à sauts de fréquence (FHSS) et à spectre étalé à séquence directe (DSSS) sont au cœur de ces nouveaux systèmes R / C. Tous deux travaillent à annuler les conflits d’interférence et de fréquence rencontrés dans les anciens systèmes R / C. Bien que les technologies sans fil réellement utilisées varient d’une marque à l’autre, elles incluent toutes une combinaison de systèmes DSSS et FHSS afin d’éviter les conflits d’interférences et de fréquences entre systèmes R / C.

Receveur

Le récepteur collecte les données de contrôle de l'émetteur et les distribue aux servos et aux moteurs du véhicule radiocommandé. Les émetteurs et les récepteurs sont souvent vendus ensemble, bien que vous puissiez les acheter séparément. Si vous les achetez séparément, assurez-vous que chaque unité est compatible, car différentes marques utilisent différentes technologies propriétaires et ne fonctionneront souvent pas les unes avec les autres.

Le récepteur montré ici est une carte nue, mais la plupart des récepteurs sont dans des boîtiers en plastique. Les fils courts qui sortent du récepteur sont les antennes. Si votre véhicule est en métal ou en fibre de carbone, veillez à monter le récepteur dans un endroit où les antennes ne seront pas obstruées, car les ondes radio de 2,4 GHz ne traverseront pas ces matériaux.

Servos

Les servos sont des moteurs à engrenages conçus pour un contrôle précis du mouvement. Dans un servo, vous trouverez un circuit imprimé, un petit moteur à courant continu et une série d'engrenages. Le récepteur envoie un signal de modulation de largeur d'impulsion (PWM) au servo, que le circuit imprimé traduit en signaux de commande précis pour le moteur à courant continu. La carte de circuit imprimé reçoit également l’entrée d’un potentiomètre de réaction fixé à l’arbre de sortie du servo pour détecter sa rotation. Il compare ensuite la position de l'arbre souhaitée, basée sur le signal PWM, à la position réelle pour savoir dans quel sens tourner et quand s'arrêter.

Régulateurs de vitesse électroniques et moteurs

Pour contrôler un moteur, vous aurez besoin d’un variateur de vitesse électronique (ESC). Son travail consiste à extraire le signal de faible puissance d'un récepteur et à le transformer en signaux de commande à courant fort pour piloter un moteur. Il existe deux types de contrôleurs, en fonction de votre type de moteur: sans balais et brossé. Les contrôleurs de vitesse brossés envoient un signal PWM à un moteur brossé, tandis que les contrôleurs de vitesse sans balai commutent l'alimentation entre les trois câbles requis pour les moteurs sans balais.

Lorsque vous sélectionnez un ESC, vous devez connaître le courant nominal maximal de votre moteur. Le courant nominal maximum sur votre ESC doit être supérieur de 5 à 10 ampères au courant nominal maximum de votre moteur, car les moteurs consomment souvent plus de courant que prévu. De nombreux contrôleurs sont également programmables, vous permettant de définir différents attributs pour contrôler votre moteur.

FHSS

La technologie à spectre étalé à sauts de fréquence (FHSS) modifie constamment le canal sur lequel un signal radio est transmis, afin de réduire le risque de corruption du signal dû aux interférences sur un seul canal. La configuration des sauts de fréquence est pseudo-aléatoire, mais l'émetteur et le récepteur passent par un processus de liaison avant la transmission de tout signal, garantissant ainsi qu'ils passent à la même fréquence au même moment.

DSSS

La technologie DSSS (Direct-Sequence Spread Spectrum) répartit le signal radio sur une plus grande gamme de canaux (sous-fréquences) que les anciens systèmes monocanal à bande étroite. Cela signifie que même si plusieurs canaux sont sujets à des interférences, le signal sera toujours transmis par les autres canaux.

Vieux R / C

Avant la révolution du spectre étalé à 2,4 GHz, la plupart des systèmes R / C fonctionnaient à 27, 50, 53, 72 et 75 MHz. Avec ces systèmes, un seul émetteur pourrait être utilisé sur une fréquence donnée à la fois. L'utilisation de plusieurs émetteurs sur la même fréquence pourrait interférer et entraîner une perte de contrôle des véhicules radiocommandés. Les opérateurs devaient également se méfier des zones sujettes au bruit sur la fréquence utilisée. En conséquence, presque tous les systèmes radiocommandés vendus utilisent maintenant le système à spectre étalé à 2,4 GHz, beaucoup plus sûr.

R / C sur Wi-Fi et Bluetooth

De nombreux nouveaux multirotors et voitures miniatures peuvent être contrôlés via les technologies sans fil Wi-Fi ou Bluetooth. L'un des principaux avantages de cette solution est que vous pouvez contrôler le véhicule à l'aide d'applications sur smartphones et tablettes, ce qui vous évite d'avoir à acheter un émetteur séparé. L’inconvénient, c’est que la portée est limitée et que vous ne recevez pas les mêmes retours tactiles d’un écran que ceux des joysticks et des commutateurs d’un transmetteur R / C classique.

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