Diseño de vehículo controlado a distancia

Si controla la velocidad del motor variando la amplitud de la onda sinusoidal, sus filtros deberán ser muy nítidos para rechazar las frecuencias no deseadas en las amplitudes más altas.

En cambio, trataría cada frecuencia como un canal digital (encendido / apagado) y aplicaría PWM ( Modulación de ancho de pulso) para controlar la velocidad. Si cada canal está activado o desactivado, su filtro solo tiene que ser lo suficientemente agudo para reducir la amplitud de los otros canales lo suficiente como para detectar la diferencia de manera confiable.

Si las frecuencias siempre se envían a la amplitud máxima, entonces puede detectar la señal con un comparador simple en la salida de cada filtro, establecido en, por ejemplo, 50% de amplitud. Cualquier cosa por debajo del umbral significa que el canal está desactivado, mientras que si utilizara la amplitud para controlar la velocidad del motor, no sabría si se trataba de una señal de aceleración baja u otro canal que "rompiera" el filtro.

Los filtros ralentizarán la respuesta del receptor a los cambios de amplitud y evitarán que pasen pulsos cortos. Por lo tanto, para evitar la distorsión, la frecuencia PWM debe ser mucho más baja que la frecuencia "portadora". Sin embargo, se desea una alta frecuencia de PWM para que los motores funcionen sin problemas y de manera eficiente.

Por lo tanto, usaría los canales inferiores de 10KHz y 30KHz para la selección del motor (un canal por motor y botones solo para el canal izquierdo, solo el canal derecho y ambos juntos) y el canal superior de 50KHz para PWM. Una frecuencia PWM de 500Hz debe ser lo suficientemente alta para que los motores funcionen sin problemas, pero 100 veces más baja que la frecuencia de la portadora para minimizar la distorsión del ancho de pulso.

Esta técnica de pulsos de tono se usó en los primeros modelos de control de radio. Estos sistemas se conocían comúnmente como sistemas "de láminas" porque usaban un detector electromecánico que se parecía un poco a una armónica, con las lengüetas activadas por la señal de audio y sintonizadas a diferentes frecuencias. Se podría ajustar un tornillo sobre cada lengüeta para hacer contacto con la lengüeta cuando vibraba con suficiente amplitud. ¡Su circuito reproducirá la funcionalidad de la tecnología de esta década de 1950!

  

... cable único ...

Es posible que necesites dos cables. Consulte las Leyes de Kirchhoff por alguna razón.

  

Nuestra primera idea fue usar el oscilador Wien-Bridge pero, honestamente, no pude encontrar una manera de controlar la amplitud. Entonces, si conoce algún generador de seno que podamos controlar la amplitud con un solo POT, sería genial.

Si coloca un potenciómetro en la salida de su generador sinusoidal, puede variar la amplitud fácilmente. Conéctelo como un divisor de voltaje: un lado a oscilador, un lado a tierra, limpiaparabrisas es su salida. Es probable que desee un búfer en la salida para que la impedancia de salida del potenciómetro no afecte al circuito.

  

Nuestro primer problema es sobre el tipo de filtros de paso de banda. Necesitamos uno con un ancho de banda estrecho y no queremos usar ningún tipo de inductores, pero nuevamente no pudimos encontrar uno bueno.

¿Por qué no quieres usar inductores?

Incluso sin inductores, un BPF de segundo orden (BPF de retroalimentación múltiple es una topología fácil que solo requiere un amplificador operacional, y algunos R & C) pueden ser suficientes y fáciles de compilar. Y siempre puedes encadenar dos para obtener la cuarta orden.

Primero que nada, solo necesitas dos señales: una para conducir el motor derecho y otra para la izquierda. Si quieres recto, solo manejas los dos motores de la misma manera. Para su control, debe tener en cuenta que es posible encontrar interruptores que tengan dos o más circuitos conectados al mismo botón. Mire hacia arriba el interruptor de un solo tiro de doble polo.

Segundo, no puede contar con que el vehículo tenga una conexión a tierra sin conexión. Piensa en esto, ¿cómo harías la conexión? Una conexión a tierra necesita una conexión física entre el chasis del vehículo y el controlador / fuente de alimentación. Necesitas un cable separado.

Tercero, para el tipo de separaciones de frecuencia que parece tener en mente, necesitará filtros mucho mejores de lo que cree. El punto de inicio para los filtros, un filtro de un polo como un paso bajo o paso alto RC, tiene una respuesta que cae en un factor de 10 para un cambio de frecuencia de un factor de 10. Y no, eso no es un factor de 10 por 10 Hz, tampoco. Un filtro de 2 polos se caerá por un factor de 100 por factor de 10 en frecuencia. Por lo tanto, dado que 10 kHz y 30 kHz son un factor de 3 aparte, no obtendrás tanto filtrado entre ellos como crees. Será mejor que haga filtros activos, en lugar de intentar obtener inductores y capacitores. Prueba a buscar en Google "Sallen-Key filter".

Finalmente, parece que estás confundido acerca de tus requisitos. Si todo lo que necesita es izquierda, derecha y recta, no necesita controlar las amplitudes de sus ondas sinusoidales. Todo lo que necesita hacer es detectar su presencia y cerrar un interruptor al motor apropiado.

Para dos parámetros de control y un diseño solo analógico, ¿por qué no usar la amplitud para controlar la velocidad y la frecuencia de la portadora para controlar la dirección? 10 kHz para recto, 8 kHz para la izquierda, 12 kHz para la derecha. Necesita un modulador y demodulador de FM acoplado en CC para recuperar la dirección y un rectificador para recuperar la velocidad. Diseñe la necesidad de precisión, luchará por lograr un manejo directo sin retroalimentación, por lo que solo debe recortar la frecuencia central de las tx.

Para un diseño moderno, este es un mal enfoque: realmente necesita pensar en el costo y la seguridad del diseño, que se implementan de manera más trivial utilizando los diseños digitales. Puedo secuestrar su diseño cableado usando un transmisor de radio, fácilmente (sin embargo, usted trata de defenderlo).