БЕСЕДА ДВАДЦАТЬ ВТОРАЯ. ТЕЛЕУПРАВЛЕНИЕ МОДЕЛЯМИ

Этот вид радиолюбительского творчества имеет непосредственное отношение к области радиоэлектроники, носящей название «телемеханика». Первая часть этого слова - греческое «теле» означает по-русски «далеко». Значит, телемеханика - управление механизмами на расстоянии.

Наиболее знакомая тебе телемеханическая система - электрический звонок. Нажимая кнопку, являющуюся своеобразным датчиком, ты на расстоянии управляешь электрическим звонком. А как работает автоматическая телефонная станция - АТС? Набирая диском аппарата цифры нужного номера, ты посылаешь по проводам на станцию серии электрических импульсов, с помощью которых аппаратура АТС соединяет тебя с телефонным аппаратом собеседника. Здесь автоматика сочетается с телемеханикой, а каналом связи служат провода.

Надеюсь, ты видел, как работает машинист подъемного крана. Перед ним — пульт управления с кнопками и приборами. Нажимая кнопки, он включает электродвигатели, которые приводят в действие различные механизмы. И в этом телемеханическом сооружении каналом связи служат провода.

Я уже рассказывал тебе о фотореле. Что было тогда каналом связи? Совершенно верно: луч света, направленный на фотоэлемент или фоторезистор автомата.

Но каналом связи может быть звук, ультразвук. Да, юный друг, с помощью звука тоже можно управлять механизмами, но на небольшом расстоянии. На большом расстоянии лучше всего действует радиоканал. С помощью радиоволн можно управлять, например, трактором, автомобилем, самолетом. Космические корабли без космонавтов на борту управляются только по радио. Эту область радиоэлектроники называют радиотелемеханикой. Сущность ее заключается в том, что передатчик командного пункта посылает сигналы, содержащие зашифрованную информацию, которые при помощи приемника и реле, имеющихся на управляемом объекте, расшифровываются и автоматически включают и выключают различные его механизмы.

Предлагаю тебе ознакомиться с тремя системами телеуправления моделями светом, звуком и по радио и, конечно, проверить их в работе. Две системы доступны каждому опытному радиолюбителю, а я считаю тебя уже опытным. Третьей системой можешь воспользоваться в том случае, если тебе исполнилось 16 лет и ты можешь получить разрешение Государственной инспекции электросвязи на эксплуатацию любительского УКВ передатчика или если ты занимаешься в радиокружке, которым руководит старший товарищ, на кого может быть оформлено такое разрешение.

Начну с первой системы - управления моделью светом.

МОДЕЛЬ ИДЕТ НА СВЕТ

Вспомни фотореле. Исполнительным механизмом его (см. рис. 255) было электромагнитное реле. А если вместо реле в коллекторную цепь транзистора второго каскада включить электродвигатель, установленный на какой-либо модели, например автомобиля? Тогда при подаче светового сигнала модель будет двигаться вперед, а когда такого сигнала нет - стоять на месте. Модель станет светоуправляемой.

В магазинах культтоваров есть модели танков о дистанционным управлением. Внутри танка - два микроэлектродвигателя - раздельно на каждую гусеницу, и питающая их батарея. Управление происходит путем нажатия кнопок на пульте, соединенном с моделью проводами, включающими электродвигатели. Вот такую модель я и предлагаю тебе сделать светоуправляемой.

Принципиальная схема электронной «начинки» такого танка и схема размещения в нем узлов телеуправления показаны на рис. 341. Приемная и исполнительная части аппаратуры, устанавливаемые на модели, состоят из двух фотореле с двухкаскадными усилителями фототока. Связь между транзисторами непосредственная. В коллекторные цепи выходных транзисторов обоих блоков включены микроэлектродвигатели , являющиеся исполнительными механизмами модели. Роль передатчика команд такой системы телеуправления выполняет круглый электрический фонарь с фокусирующимся лучом света.

Для питания аппаратуры используются две батареи . Батарея питает фотореле и транзисторы V3-V6 первых каскадов усилителей, батарея - транзисторы выходных транзисторов V7 и V8 с электродвигателями в их коллекторных цепях. Выключатель - общий для цепей питания.

Каждый фотодиод и относящийся к нему усилитель фототока (на рис. ) управляет только своим электродвигателем. А именно: фотодиод V1 - электродвигателем , фотодиод V2 - электродвигателем . Между фотодиодами установлена светонепроницаемая перегородка, позволяющая освещать фотодиоды раздельно.

Пока фотодиоды не освещены, выходные транзисторы V7 и V8 закрыты, электродвигатели обесточены и модель, следовательно, стоит на месте. При освещении обоих фотодиодов, когда свет падает на модель спереди, транзисторы V7 и V8 открываются, начинают работать оба электродвигателя и модель движется вперед, на свет. Если теперь источник света сместить в сторону, чтобы освещался лишь один из фотодиодов, работать будет один электродвигатель и модель, остановившись, станет поворачиваться в сторону света. Чтобы повернуть ее в другую сторону, надо в ту же сторону переместить источник света.

Транзисторы каждого блока фотореле целесообразно смонтировать на отдельных платах - для удобства размещения в корпусе модели. Транзисторы V3 - V6 могут быть любыми маломощными низкочастотными или высокочастотными, a V7 и V8 - любыми транзисторами средней мощности. Чем больше их коэффициент тем чувствительнее будет фотореле. Фотодиоды или . Роль фотодиода может выполнять один из переходов маломощного транзистора структуры р-n-р со спиленной «шляпкой» корпуса (как у самодельного фототранзистора). Вывод базы фотодиода соединяют с плюсовым проводником цепи питания, а вывод эмиттера или коллектора (определи опытным путем, добиваясь наилучшей чувствительности) - с базой транзистора фотореле.

Рис. 341. Принципиальная схема (а) и схема размещения узлов аппаратуры светоуправления (б) на модели танка

Блоки фотореле налаживай раздельно. Вначале фотодиод V1 (в другом блоке - V2) замкни накоротко проволочной перемычкой, чтобы закрыть транзистор V3, а резистор замени , соединенными последовательно, постоянным резистором на 15-20 и переменным на 30-50 кОм. Плавно уменьшая общее сопротивление этой цепочки резисторов, улови момент, когда дальнейшее уменьшение их сопротивления перестает сказываться на частоте вращения ротора электродвигателя. Номинал резистора должен быть примерно на 10% меньше измеренного сопротивления временной цепочки резисторов.

Затем удали перемычку, замыкающую фотодиод, и подбором сопротивления резистора добейся, чтобы электродвигатель работал при рассеянном свете, падающем на фотодиод. В базовую цепь транзистора V3 надо включить резистор, номинал которого на 10% больше сопротивления, при котором электродвигатель только-только начинает работать.

Точно так налаживай другой блок фотореле светоуправляемой модели.