무선 조종 장난감의 작동 원리

Dec 18 2000

무선 조종 장난감은 아이들만큼 어른들에게도 인기가 있습니다. RC 트럭을 타고 무선 신호를 어떻게 움직이는지 알아보세요.

rc-cars를 가지고 노는 나이는 없습니다. Hill Street Studios / Getty Images

토요일 아침 텔레비전 에서 "Super Ultra Road-rippin' Devastator" 또는 기타 무선 제어(RC) 자동차 의 놀라운 능력을 선전 하는 광고를 본 적이 있을 것입니다 . 그리고 공원에서 모형 비행기 나 소형 연식 비행선을 조종하거나 연못을 가로질러 고요하게 항해하는 소형 보트를 조종하는 사람들을 본 적이 있을 것 입니다.

이 기사에서는 무선 제어 에 대한 모든 것을 배울 것 입니다. RC 장난감에 어떤 주파수가 사용되는지, 다른 구성 요소는 무엇이며 어떻게 함께 작동하는지 알 수 있습니다. 또한 장난감이나 모형에 대해 이야기할 때 무선 제어와 리모콘의 차이점이 무엇인지 배우게 됩니다.

RC 장난감의 종류

RC 장난감은 다음과 같은 다양한 모델로 제공됩니다.

자동차
트럭
판타지 차량
비행기
헬리콥터
소형 비행선
범선
모터보트
잠수함
로봇
동물

작동 방식의 역학은 장난감마다 크게 다를 수 있지만 기본 원리는 동일합니다. 모든 무선 조종 장난감에는 네 가지 주요 부분이 있습니다.

송신기 - 장난감을 제어하기 위해 손에 송신기를 잡습니다. 수신기로 전파 를 보냅니다 .
수신기 - 장난감 내부의 안테나와 회로 기판은 송신기에서 신호를 수신하고 송신기의 명령에 따라 장난감 내부의 모터를 활성화합니다.
모터 - 모터 는 바퀴를 돌리고, 차량을 조종하고, 프로펠러를 작동하는 등의 작업을 할 수 있습니다.
전원

송신기는 전파를 사용하여 수신기에 제어 신호를 보내고(자세한 내용은 라디오 작동 방식 참조) 모터 를 구동 하여 특정 동작이 발생하도록 합니다. 자동차의 모터는 바퀴를 돌릴 수 있지만 비행기의 모터는 플랩을 조정할 수 있습니다. 전원은 일반적으로 충전식 배터리 팩이지만 때로는 일반 배터리일 때도 있습니다.

많은 RC 장난감에서 무선 제어 모터는 안내를 제공하는 반면 다른 전원은 운동을 제공합니다. 여기 예시들이 있습니다 :

모형 비행기에는 종종 프로펠러를 돌리는 작은 가스 동력 엔진 이 있습니다. RC 모터는 플랩을 제어합니다.
범선은 추진력을 위해 바람을 사용합니다. RC 모터는 방향타를 제어합니다.
소형 비행선은 헬륨 이나 뜨거운 공기를 리프트에 사용합니다. RC 모터는 소형 프로펠러를 제어합니다.

이제 각 주요 구성 요소를 자세히 살펴보겠습니다.

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내용물

RC 장난감 송신기
무선 제어
RC 트럭 내부

RC 장난감 송신기

전형적인 RC 자동차 송신기

RC 장난감에는 일반적으로 일부 유형의 제어 장치와 무선 송신기가 포함된 소형 휴대용 장치가 있습니다. 송신기는 주파수 를 통해 신호를 장난감의 수신기로 보냅니다 . 송신기에는 신호의 제어 및 전송을 위한 전원을 제공하는 전원( 일반적으로 9볼트 배터리 )이 있습니다. 무선 조종 장난감과 원격 조종 장난감의 주요 차이점은 원격 조종 장난감에는 컨트롤러와 장난감을 연결하는 와이어가 있지만 무선 조종은 항상 무선이라는 것 입니다.

대부분의 RC 장난감은 27MHz 또는 49MHz에서 작동 합니다. 이 주파수 쌍은 차고 문 오프너, 워키토키 및 RC 장난감과 같은 기본 소비자 품목에 대해 FCC에서 할당했습니다. 보다 정교한 RC 비행기와 같은 고급 RC 모델은 72MHz 또는 75MHz 주파수를 사용합니다.

대부분의 RC 장난감에는 작동하는 주파수 범위가 표시되어 있습니다. 예를 들어 아래의 RC 트럭에는 27MHz 모델로 지정된 라벨이 있습니다.

이 트럭은 27MHz에서 작동합니다.

대부분의 RC 장난감 제조업체는 두 주파수 범위(27MHz 및 49MHz)에 대해 각 모델의 버전을 만듭니다. 이렇게 하면 두 송신기 간의 간섭을 처리할 필요 없이 경주 또는 함께 플레이하기 위해 동일한 모델 두 개를 동시에 작동할 수 있습니다. 일부 제조업체는 또한 장난감이 작동 하는 주파수 대역 의 정확한 부분에 대한 보다 구체적인 정보를 제공 합니다. 좋은 예는 미국의 Nikko입니다 . 그는 각 모델이 서로 다른 부분에 맞춰 조정된 최대 6개의 장난감으로 구성된 레이싱 세트를 만드는 옵션을 제공합니다. 27MHz 주파수 범위.

트랜스미터는 단일 기능의 단순 컨트롤러에서 광범위한 옵션이 있는 전체 기능 컨트롤러에 이르기까지 다양합니다. 단일 기능 컨트롤러 의 예로는 방아쇠를 눌렀을 때 장난감이 앞으로 가고 손을 떼면 뒤로 움직이는 컨트롤러 가 있습니다. 장난감을 멈추려면 실제로 꺼야 합니다.

대부분의 전체 기능 컨트롤러 에는 6개의 컨트롤이 있습니다.

앞으로
뒤집다
앞으로 및 왼쪽
앞으로 및 오른쪽
반전 및 왼쪽
반전 및 오른쪽

대부분의 완전한 기능을 갖춘 컨트롤러에서 버튼을 누르지 않거나 노브를 돌리지 않으면 장난감이 멈추고 추가 명령을 기다립니다. 고급 RC 시스템용 컨트롤러는 종종 정확한 제어를 위해 여러 수준의 응답을 제공 하는 이중 조이스틱 을 사용 합니다.

무선 제어

일반적인 RC 신호 전송

지난 페이지에서 본 RC 트럭을 자세히 살펴보겠습니다. 사용된 정확한 주파수는 27.9MHz라고 가정합니다. 다음은 RC 송신기를 사용할 때 발생하는 일련의 이벤트입니다.

방아쇠를 당기면 트럭이 앞으로 나아갈 수 있습니다.
트리거는 한 쌍의 전기 접점이 접촉하도록 하여 집적 회로 (IC) 의 특정 핀에 연결된 회로를 완성합니다 .
완성된 회로는 송신기가 일련의 전기 펄스 를 전송하도록 합니다 (자세한 내용은 무선 작동 방식 참조). 각 시퀀스에는 짧은 동기화 펄스 그룹과 펄스 시퀀스가 포함됩니다. 우리 트럭의 경우 수신기에 들어오는 정보를 경고 하는 동기화 세그먼트 는 700마이크로초(100만분의 1초) 간격으로 2.1밀리초(1000분의 1초) 길이인 4개의 펄스입니다. 펄스 세그먼트에 새로운 정보가 무엇인지를 알려주는 안테나, 700 마이크로 초 간격으로 700 마이크로 초 펄스를 사용한다.

일반적인 RC 신호 전송

펄스 시퀀스

앞으로: 16 펄스
역방향: 40펄스
정/좌: 28펄스
정/우: 34펄스
역/좌: 52 펄스
역/우: 46펄스

송신기는 초당 27,900,000주기(27.9MHz)의 주파수로 진동하는 전파 버스트를 보냅니다. How Radio Works를 읽었다면 이것을 펄스 변조 로 인식할 것 입니다.
트럭은 신호에 대해 할당된 주파수(27.9MHz)를 지속적으로 모니터링합니다. 수신기가 송신기로부터 무선 버스트를 수신하면 27.9MHz 이외의 안테나에서 포착한 모든 신호를 차단하는 필터로 신호를 보냅니다. 나머지 신호는 전기 펄스 시퀀스로 다시 변환됩니다.
펄스 시퀀스는 시퀀스를 디코딩하고 적절한 모터를 시작하는 트럭의 IC로 전송됩니다. 이 예에서 펄스 시퀀스는 16펄스(정방향)이며 이는 IC가 바퀴를 구동하는 모터에 양의 전류를 보낸다는 것을 의미합니다. 다음 펄스 시퀀스가 40펄스(역방향)인 경우 IC는 전류를 동일한 모터로 반전시켜 반대 방향으로 회전합니다.
모터의 샤프트는 실제로 액슬에 직접 연결되는 대신 끝에 기어 가 있습니다. 이것은 모터의 속도를 감소시키지만 토크를 증가시켜 작은 전기 모터를 사용하여 트럭에 적절한 동력을 제공합니다!
트럭이 앞으로 이동합니다.

RC 트럭의 내부를 보면 매우 간단하다는 것을 알 수 있습니다.

RC 트럭 내부

트럭 내부를 보면

RC 트럭 내부에는 두 개의 전기 모터, 안테나, 배터리 팩 및 회로 기판이 있습니다.

하나의 모터는 앞바퀴를 오른쪽이나 왼쪽으로 돌리고 다른 모터는 뒷바퀴를 전진이나 후진으로 돌립니다. 회로 기판에는 IC 칩, 증폭기 및 라디오 수신기가 포함됩니다. 몇 개의 간단한 기어가 모터를 바퀴에 연결합니다. 아주 적은 수의 부품으로 움직임의 범위가 얼마나 다재다능한지 정말 놀랍습니다.

자동차 내부에는 여러 커패시터 , 저항 및 다이오드가 있는 회로 기판과 모터를 제어하는 IC가 있습니다. 라디오 수신기는 특정 주파수에서 진동 하는 수정 , 인덕터 및 안테나로 구성 됩니다.
전기 모터 는 배터리 에서 전력을 공급받습니다 . 전력의 흐름은 IC에 의해 조절됩니다.

RC 장난감, 무선 제어 및 관련 주제에 대한 자세한 내용은 다음 페이지의 링크를 확인하십시오.

최초 발행일: 2000년 12월 18일

RC 장난감

리모콘은 장난감에서 어떻게 작동합니까?

리모콘의 송신기를 통해 전파가 생성되어 장난감의 수신기로 전송됩니다. 원격 버튼을 누르면 공기를 통해 이동하는 전기 펄스의 형태로 신호가 생성됩니다.

RC 송신기의 범위를 늘리려면 어떻게 합니까?

범위를 늘리기 위해 트랜지스터를 사용하여 RC 송신기의 신호를 강화할 수 있습니다. 그러나 이것은 까다롭고 비용이 많이 들 수 있습니다. 저렴한 방법은 안테나를 더 효율적인 것으로 바꾸거나 더 큰 안테나를 사용하는 것입니다. 지향성 안테나를 사용하여 송신기의 신호를 증폭할 수도 있습니다.

모든 송신기가 모든 수신기와 함께 작동할 수 있습니까?

모든 송신기는 모든 유형의 수신기와 페어링하는 데 사용할 수 있습니다. 그러나 일치하지 않는 주파수와 송신기 전력은 수신기를 영구적으로 손상시킬 수 있습니다. 따라서 송신기와 수신기가 모두 동일한 주파수에서 작동하는지 확인하십시오.

원격 제어 간섭을 어떻게 중지합니까?

두 개의 장치가 동일한 주파수에서 작동하면 누화 또는 간섭이 발생할 가능성이 있습니다. 장치에 주파수를 변경할 수 있는 옵션이 있으면 트릭을 수행해야 합니다. 대부분의 장거리 RC 장치는 27MHz 또는 49MHz에서 작동하므로 설명서를 읽고 장치의 주파수를 확인하십시오. 간섭이 제거되었음을 알 수 있을 때까지 주파수 레벨을 조정하십시오.