微弱電波モジュールでラジコンカー
修正日 2003年3月31日
微弱電波モジュールを使用したラジコンカー
概要
今回微弱電波モジュールを使用しラジコンカーを作ってみました これは市販のRFモジュールで送信モジュールAM-RT5-418(1200円)受信モジュールはAM-HRR3−418(1400円)で 測定器等が無いと製作が厄介な高周波の部分が 簡単に出来ます。又周波数が418MHzと高いため(UHF帯)モータのノイズ等で誤動作はほとんど無く とても安定しています。サイズも小さくボードに組み込む時に スペースを考えず 楽に組み込みができます。 サイズ確認用に1円玉と比較した写真はここにあります 微弱電波モジュールのサイズ 送信部のマイコンはPICの16F84Aを使用し9個の押しボタンを押す事で9パターンの制御を行なえます。 受信部は秋月のフラットタイプのH8タイニーを使用しています。プログラムはC言語です。
リモコン 2号機 ラジコンカー
モジュールの購入方法
このモジュールはアイ・ピイ・アイ社で扱つかっています モジュールのデータ等はアイ・ピイ・アイ社のホームページでダウンロード出来ます。
微弱電波モジュール使用のラジコン送信部
ラジコンの送信部は最初にH8タイニーボードでテストしたが シリアルポートが1回路しかなくプログラム書き込み用に シリアル回路にRS232のレベルコンバーターが接続されている為 ボードを改造しなくてはならず 使うには不便なので 送信部はシンプルなPIC16F84Aを使いました。回路は下記のように9個のSWをBポートの8ポートそしてRA0の1ポートを入力にしています。データの出力はRA1から2400BPSのシリアルデータを 押されたSWに合わせデータをRFモジュールに出力します。
プログラム
プログラムはC言語で書き コンパイラーはCCSを使用している為 専用シリアルポートの無い16F84でも プログラムでシリアルポートを作成する内部関数があるので PICを使う時は便利ですが CCS自身はC言語の標準規格(ANSI規格) 準処していない為 PICのプログラムの作成には便利ですが CCSコンパイラーはC言語を十分理解している人 今後PICしか使わない人に良いのですが 今後C言語をほかのチップを使用する為CCSでC言語の勉強に使うのなら薦められません。
プログラムのキーSWのプログラムです。
例えばSW0が押された時は
if(input(PIN_B0) == 0 ){
printf("D00");
}
2400bpsで“D00”のデータをモジュールに送っているだけです。又SW1が押された時は“D11”と送っています。この‘D’はデータの最初で’00‘は同じデータを2回送り受信側でDの後2回のデータが同じ時は命令を実行します。電波を使いデータを送る時に誤動作を防ぐ為データを数回送り送ったデータが同じか確認し同じ時のみ命令が正しいと判断し制御を行ないます。
リモコン
プログラムソースはここ
送信部回路図
ここからダウンロード 送信部プログラムソース回路図
微弱電波モジュール使用のラジコン受信部
送信部はPICマイコンを使い 受信部はAKI-3664のフラットタイプを使いました今回はリモコンのSW押すとこのように動くように受信部のプログラム作成しました。リモコンはキーSWに対してき決まった出力コードを出すので 今回の動作は受信部のプログラムでいくらでも変更が可能です。
このプログラムはスピードの可変が出来るようにする為PWM制御によりモータのスピードを変化しています。
キーコマンド 出力コード 動作
SW0 “D00” 左折
SW1 “D11” 直進
SW2 “D22” 右折
SW3 “D33” スピードダウン
SW4 “D44” スピードアップ
SW5 “D55” 後退 左
SW6 “D66” 後退
SW7 “D77” 後退 右
SW8 “D99” ブレーキ
このソースプログラムで上記のように動きます ソースを変更事で9個のキーSWの押されたのを受信する事で色々制御が可能になると思います。
受信部のプログラムソースは ここ 受信部写真 2号機 ラジコンカー
ここからダウンロード 受信部プログラムソース回路図
モジュールの高周波特性
今回モジュールの電源電圧5V時の 出力特性をスペクトラム・アナライザーで測定した波形をここに載せます特性は非常に安定しています。写した画面は418MHz を中心に10MHzスイープした写真は出力特性と、第二高調波を見るため400MHz〜1GHzまでをスイープした写真を貼り付けました。第二高調波は-15dbですが出力に同調回路を入れれば-60dbは十分にとれ特性的に十分な性能があります。又出力を増やすのは簡単に出来ますが電波法に触れる事は言うまでもありません。
周波数 418MHz
出力レベル −4.92dbm 0.32mW −4.92dbm −20dbm
第二高調波 約-15db
モジュールのデータ転送特性
モジュールの特性として高周波特性を測定したがこの項は モジュールのデータを送信前の波形と 送受信モジュール内を通過した波形を下図ようにオシロスコープを接続し測定してみました。ボーレートは2400〜38400bpsまでを 0xAAを連続に送り続け 送信波形と受信波形の変化をオシロで波形測定。
2400bps 4800bps
殆ど変化なし 位相が少し遅れている
9600bps 19200bps
位相が遅れるが何とか使えそう HとLの幅が変化しているが データを送る
テストするのも面白そう。
38400bps
これは完全に使用不可
上記のように直接の波形と送受信モジュール内を通過した波形を測定しました 結果2400〜9600bps位までは多少の位相の遅れが有るが使用可能な領域で 19200bps以上は使用不可能と思われます、 又38400bpsは完全データがに変化しているのが分かるとおもいま。
2号機 ラジコンカー 写真
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