Como funcionam os brinquedos controlados por rádio

Não há idade para brincar com carros rc Hill Street Studios / Getty Images

Você provavelmente já viu os anúncios na televisão de sábado de manhã proclamando as incríveis habilidades do "Super Ultra Road-rippin 'Devastator" ou algum outro controlado por rádio (RC) carro. E você pode ter visto pessoas no parque pilotando um aeromodelo ou dirigível, ou controlar um barco em miniatura navegando serenamente por um lago.

Neste artigo, você aprenderá tudo sobre controle de rádio. Você descobrirá quais frequências são usadas para brinquedos RC, quais são os diferentes componentes e como todos eles funcionam juntos. Você também aprenderá qual é a diferença entre o controle de rádio e o controle remoto ao falar sobre brinquedos ou modelos.

Tipos de brinquedos RC

Os brinquedos RC vêm em uma grande variedade de modelos, Incluindo:

Carros
Caminhões
Veículos de fantasia
Aviões
Helicópteros
Blimps
Veleiros
Barcos a motor
Submarinos
Robôs
Animais

Embora a mecânica de como eles operam possa diferir muito entre os diferentes brinquedos, o princípio básico é o mesmo. Todos os brinquedos controlados por rádio têm quatro partes principais:

Transmissor - Você segura o transmissor em suas mãos para controlar o brinquedo. Ele envia ondas de rádio para o receptor.
Receptor - Uma antena e uma placa de circuito dentro do brinquedo recebem sinais do transmissor e acionam motores dentro do brinquedo conforme comandado pelo transmissor.
Motor (es) - Os motores podem girar as rodas, dirigir o veículo, operar hélices, etc.
Fonte de energia

O transmissor envia um sinal de controle para o receptor usando ondas de rádio (consulte Como funciona o rádio para obter detalhes), que então aciona um motor, fazendo com que uma ação específica ocorra. O motor de um carro pode fazer com que as rodas girem, enquanto o motor em um avião pode ajustar os flaps. A fonte de alimentação é normalmente uma bateria recarregável, mas às vezes são apenas baterias normais.

Em muitos dos brinquedos RC, o motor controlado por rádio fornece orientação enquanto outra fonte de energia fornece a locomoção. aqui estão alguns exemplos:

Um aeromodelo geralmente tem um pequeno motor movido a gás para girar a hélice; o motor RC controla os flaps.
Um veleiro usa o vento para a propulsão; o motor RC controla o leme.
Um dirigível usa hélio ou ar quente para levantá-lo; os motores RC controlam pequenas hélices.

Agora, vamos examinar mais de perto cada um dos componentes principais.

Mais brinquedos controlados por rádio

Visite o Guia do Consumidor e confira os carros controlados por rádio, barcos controlados por rádio, hovercrafts controlados por rádio, tanques controlados por rádio, aviões controlados por rádio, helicópteros controlados por rádio e até insetos controlados por rádio. Ou construa o seu próprio com um kit de brinquedo controlado por rádio.

Conteúdo

Transmissor RC Brinquedo
Controle de radio
Dentro de um caminhão RC

Transmissor RC Brinquedo

Um transmissor de carro RC típico

Os brinquedos RC normalmente têm um pequeno dispositivo de mão que inclui algum tipo de controle e o transmissor de rádio. O transmissor envia um sinal através de uma frequência para o receptor no brinquedo. O transmissor tem uma fonte de alimentação, geralmente uma bateria de 9 volts, que fornece a energia para os controles e transmissão do sinal. A principal diferença entre os brinquedos controlados por rádio e os controlados remotamente é que os brinquedos controlados remotamente têm um fio que conecta o controlador e o brinquedo, enquanto o controle de rádio é sempre sem fio .

A maioria dos brinquedos RC opera em qualquer 27 MHz ou 49 MHz . Este par de frequências foi alocado pela FCC para itens de consumo básicos, como abridores de portas de garagem, walkie-talkies e brinquedos RC. Modelos RC avançados, como os aviões RC mais sofisticados, usar frequências de 72 MHz ou 75 MHz.

A maioria dos brinquedos RC são rotulados com a faixa de frequência em que operam. Por exemplo, o caminhão RC abaixo tem uma etiqueta que o designa como um modelo de 27 MHz.

Este caminhão opera a 27 MHz.

A maioria dos fabricantes de brinquedos RC faz versões de cada modelo para ambas as faixas de frequência (27 MHz e 49 MHz). Dessa maneira, você pode operar dois do mesmo modelo simultaneamente, para correr ou jogar juntos, sem ter que lidar com a interferência entre os dois transmissores. Alguns fabricantes também fornecem informações mais específicas sobre a porção exata da banda de frequência em que o brinquedo opera. Um bom exemplo é Nikko of America, que oferece a opção de criar conjuntos de corrida de até seis brinquedos com cada modelo sintonizado em uma parte diferente da faixa de frequência de 27 MHz.

Os transmissores variam de controladores simples de função única a controladores de função completa com uma ampla variedade de opções. Um exemplo de controlador de função única é aquele que faz o brinquedo ir para frente quando o gatilho é pressionado e para trás quando é liberado. Para parar o brinquedo, você tem que realmente desligá-lo.

Maioria controladores de função completa tem seis controles:

Avançar
Reverter
Avante e Esquerda
Para frente e para a direita
Reverso e Esquerda
Reverse e Right

Na maioria dos controladores de função completa, não pressionar nenhum botão ou girar qualquer botão faz com que o brinquedo pare e aguarde novos comandos. Controladores para sistemas RC mais avançados costumam usar joysticks duplos com vários níveis de resposta para controle preciso.

Controle de radio

Uma transmissão de sinal RC típica

Vamos dar uma olhada mais de perto no caminhão RC que vimos na última página. Assumiremos que a frequência exata usada é 27,9 MHz. Esta é a sequência de eventos que ocorrem quando você usa o transmissor RC:

Você pressiona um gatilho para fazer o caminhão avançar.
O gatilho faz com que um par de contatos elétricos se toque, completando um circuito conectado a um pino específico de um circuito integrado (IC).
O circuito completo faz com que o transmissor transmita uma sequência definida de pulsos elétricos (veja Como funciona o rádio para obter detalhes). Cada sequência contém um pequeno grupo de pulsos de sincronização, seguido pela sequência de pulso. Para nosso caminhão, a segmento de sincronização - que alerta o receptor sobre as informações recebidas - tem quatro pulsos de 2,1 milissegundos (milésimos de segundo) de duração, com intervalos de 700 microssegundos (milionésimos de segundo). o segmento de pulso , que diz à antena quais são as novas informações, usa pulsos de 700 microssegundos com intervalos de 700 microssegundos.

Uma transmissão de sinal RC típica

sequências de pulso

Para frente:16 pulsos
Reverso:40 pulsos
Avançar / Esquerda:28 pulsos
Avançar / Direita:34 pulsos
Reverso / Esquerda:52 pulsos
Reverso / Direita:46 pulsos

O transmissor envia rajadas de ondas de rádio que oscilam com uma frequência de 27, 900, 000 ciclos por segundo (27,9 MHz). Se você leu Como funciona o rádio, você vai reconhecer isso como modulação de pulso .
O caminhão monitora constantemente a frequência atribuída (27,9 MHz) em busca de um sinal. Quando o receptor recebe as rajadas de rádio do transmissor, ele envia o sinal para um filtro que bloqueia qualquer sinal captado pela antena diferente de 27,9 MHz. O sinal restante é convertido de volta em uma sequência de pulso elétrico.
A sequência de pulso é enviada para o IC no caminhão, que decodifica a sequência e dá partida no motor apropriado. Para nosso exemplo, a sequência de pulsos é de 16 pulsos (para frente), o que significa que o IC envia corrente positiva para o motor que faz funcionar as rodas. Se a próxima sequência de pulso fosse de 40 pulsos (reverso), o IC inverteria a corrente para o mesmo motor para fazê-lo girar na direção oposta.
O eixo do motor, na verdade, tem uma engrenagem em sua extremidade, em vez de conectar diretamente ao eixo. Isso diminui a velocidade do motor, mas aumenta o torque, dando ao caminhão a potência adequada através do uso de um pequeno motor elétrico!
O caminhão avança.

Se você olhar dentro do caminhão RC, você verá que é muito simples.

Dentro de um caminhão RC

Uma olhada no interior do caminhão

Dentro de nosso caminhão RC, temos dois motores elétricos, uma antena, uma bateria e uma placa de circuito.

Um motor gira a roda dianteira para a direita ou esquerda, enquanto o outro motor gira as rodas traseiras para ir para frente ou para trás. A placa de circuito contém o chip IC, amplificador e receptor de rádio. Algumas engrenagens simples conectam os motores às rodas. É realmente incrível como a amplitude de movimento é versátil com tão poucos componentes.

Dentro do carro, você encontrará uma placa de circuito com vários capacitores, resistores e diodos, bem como o IC que controla os motores. O receptor de rádio consiste em um cristal que oscila em uma frequência específica, indutores e uma antena.
Os motores elétricos recebem energia das baterias. O fluxo de energia é regulado pelo IC.

Para obter mais informações sobre brinquedos RC, controle de rádio e tópicos relacionados, confira os links na próxima página.

Publicado originalmente:18 de dezembro de 2000

Brinquedos RC

Como funciona um controle remoto em um brinquedo?

Uma onda de rádio é gerada por meio de um transmissor no controle remoto e enviada a um receptor no brinquedo. Quando os botões remotos são pressionados, sinais são gerados na forma de pulsos elétricos que viajam pelo ar.

Como faço para aumentar o alcance do meu transmissor RC?

Para aumentar o alcance, você pode usar transistores para fortalecer os sinais do seu transmissor RC. Contudo, isso pode ser complicado e caro. Uma forma barata é trocar sua antena por uma mais eficiente ou usar uma antena maior. Você também pode usar uma antena direcional para amplificar os sinais do seu transmissor.

Qualquer transmissor pode funcionar com qualquer receptor?

Qualquer transmissor pode ser usado para emparelhar com qualquer tipo de receptor. Contudo, as frequências incompatíveis e a potência do transmissor podem danificar seu receptor permanentemente. Portanto, certifique-se de que o transmissor e o receptor operem nas mesmas frequências.

Como você interrompe uma interferência do controle remoto?

Quando dois dispositivos operam na mesma frequência, as chances são de que eles experimentem diafonia ou interferência. Se o seu dispositivo tiver a opção de alterar as frequências, isso deve resolver o problema. A maioria dos dispositivos RC de longo alcance opera em 27 MHz ou 49 MHz, portanto, leia o manual para verificar a frequência do seu dispositivo. Ajuste o nível de frequência até perceber que a interferência foi eliminada.