Схема ик управления вертолетом. Микро-вертолет на ик управлении, который помещается в свой пульт. Отличие ИК от радиосигнала

Недавно друг притащил ко мне простенький игрушечный вертолёт:

Управляется он не по радио, а посредством инфракрасных сигналов. На самом вертолёте стоит обычный ДУ-приёмник, а значит используется несущая частота в 36-40кГц, и не составит труда разобраться в структуре сигналов, которые посылает пульт, чем я и решил заняться.

Сразу скажу, что вся эта затея изначально не имела никакого смысла, это просто статья о том, как развлекаются айтишники:)

После анализа сигнала с помощью ДУ-приёмника стало ясно, что используется модифицированный протокол пультов ДУ от Sony, который выглядит примерно так:

В протоколе Sony сначала посылается стартовый сигнал длительностью в 2,4мс, а затем передаются данные, которые кодируются длительностью паузы между сигналами: логический ноль - это 600 микросекунд, логическая единица - 1200 микросекунд.

В протоколе вертолётика отличается только длительность временных интервалов. Стартовый бит - примерно 2мс, ноль - 300 микросекунд, единица - 600 микросекунд. Увы, забыл сделать скриншот временной диаграммы. Таким образом передаются 4 байта. Оставалось только выяснить - за что они отвечают?

Делалось это тупо опытным путём. Выяснилось, что данные передаются старшими битами вперёд, а байты это:

Первый - поворот влево-вправо (разница в скорости вращения основных пропеллеров)
Второй - движение вперёд-назад (управление пропеллером на хвосте)
Третий - тяга вверх (скорость вращения пропеллеров)
Четвёртый - положение ручки калибровки поворота, непонятно, зачем оно вообще передаётся

При этом в первых трёх байтах младший бит всегда равен нулю, т.е. значения всегда чётные. Похоже, что сделано это для того, чтобы различать каналы, но наш вертолёт работал только с таким вариантом. Никакой контрольной суммы нет.

Если передать значения 128, 128, 254, 128 (0x80, 0x80, 0xFE, 0x80), то верторёт на полной скорости взлетает вертикально вверх. Плавно изменяя третий байт можно заставить его зависнуть в воздухе на одной высоте. Уменьшаем первый байт - вертолёт поворачивает влево, увеличиваем - вправо. Увеличиваем второй байт - летим вперёд, уменьшаем - назад. Всё достаточно просто, оставалось воспроизвести эти сигналы так, чтобы вертолёт поверил, что им управляет настоящий пульт.

У меня уже было самодельное устройство, которое имитировало пульты ДУ для управления телевизором и ресивером, не составило особого труда модифицировать его прошивку так, чтобы он посылал сигналы вертолётику. И ура, оно заработало!

Дальше было интересно это как-то использовать, например, управлять им с помощью каких-то необычных устройств. Выбор пал на виимоут и нунчак от Nintendo Wii, тем более там ещё и акселерометры есть. Если кто не в курсе, виимоут подключается к Wii через обычный блютус, соответственно без особых проблем его можно подключить и к компьютеру. Правда, видится он только как неизвестное HID устройство, а не игровой контроллер, но под Windows уже есть утилита, которая умеет с ним работать - GlovePIE.

На скорую руку был написан скрипт для GlovePIE, который позволял с помощью виимоута управлять курсором мыши. Моя же программа читала текущие координаты мыши и посылала данные на роутер, который передавал их в сеть моего умного дома (о ней я писал в другой статье), к которой уже был подключен ДУ-передатчик. Как ни странно, вся эта система работала быстро и стабильно.

Надо сказать, что таким образом управлять вертолётом стало гораздо удобнее, т.к. на родном пульте ручка тяги пружинит и стремится вернуться в первоначальное положение.

Видео этого безумия:

Вертолет 1toy GYRO-401. Абсолютная новинка! Четырехканальный Вертолет Gyro с инфракрасным-управлением! Теперь вертолет может двигаться ВПРАВО и ВЛЕВО, при этом не двигаясь вперед или назад! (Взято с одного интернет-сайта. Без комментариев.)

Я решил что пора отвлечься от серьезных вещей и немного поговорить про несерьезные. Сегодня объектом моего внимания стал дешевый китайский четырехканальный вертолет на ИК-управлении SPL 2011 (или Gyro-401 , если под другим соусом). Это один из тех вертолетов, которые легко можно найти в магазинах "Связной", "Евросеть" и им подобных. Именно на такие вертолеты обычно ложится неискушенный взгляд новичка.

Я уже рассматривал типичный дешевый китайский ИК вертолет в статье и вряд ли когда-нибудь еще раз буду возиться с трехканалкой (я просто не вижу смысла в их существовании), но здесь ситуация иная: SPL 2011 - четырехканальный вертолет. К сожалению я не оценил всей глубины коварства китайских инженеров. Как оказалось, их нежелание делать нормальный автомат перекоса выше заботы о покупателях, поэтому так получилось, что 4 канала данной модели едва ли не хуже трех.

Этот вертолет попал мне в руки от одного Саратовского товарища, который попросил его починить. Прошу владельца не обижаться, если он прочтет эту не совсем лестную статью о своем "питомце".

Сравнение размеров

Вид спереди

Вид сзади

Вид сверху

Комплектация

Технические характеристики

Четырехканальный вертолет на ИК управлении;
Длина вертолета: 175 мм ;
Ширина вертолета: 40 мм ;
Высота вертолета: 95 мм ;
Несущий винт: 180 мм ;
Вес: около 35 гр ;
Аккумулятор Li-Pol однобаночный 3,7 В/150 мАч ;

Упаковка, комплект поставки

Вертолет поставляется в необычайно длинной и неудобной для вытаскивания/запихивания коробке. Все стороны коробки изобилуют хвалебными надписями и кусками инструкции, что является обычным делом для моделей такого класса.

Среди них встречаются такие перлы:

360 градусов четкого позиционирования;
плавный полет и мягкое управление;
цифровая система управления;
система защиты аккумулятора;
новая система подсветки.

В комплектацию входят:

вертолет;
ИК пульт;
комплект запасных лопастей;
шнурок для зарядки от USB;
небольшая бумажная инструкция на русском языке.

Пульт управления, аккумулятор

Пульт управления опять же ничем не отличается от типичных ИК пультов - есть индикатор включения, выбор канала, триммер руля и встроенный шнурок для зарядки аккумулятора вертолета. Каналы выбирать бесполезно - вертолет настроен на один из них и на остальные просто не будет реагировать.

Размеры пульта

Пульт с задней стороны

Переключатели пульта

Шнурок для зарядки от пульта

Аккумулятор

Питается пульт, как и все ИК пульты, от 6 пальчиковых батареек/аккумуляторов. Режим раскладки, к счастью, Mode 2. Аккумулятор - типичная китайская "подушка". Емкость соответствует заявленной, хватает ее приблизительно на 5-7 минут полета при исправном аккумуляторе, зарядка длится 45 минут. Все верно, встроенный аккумулятор очень хорош для развития терпеливости. 😉

Особенности конструкции, поведение в воздухе

Итак, самое главное, то что меня обескуражило и привело в негодование. У данного вертолета очень ущербный автомат перекоса. Вместо того, чтобы сделать нормальную конструкцию с сервоприводами и четким позиционированием наклона лопастей в соответствии с командами стика, у этого вертолета все реализовано гораздо примитивней. Здесь просто стоят 2 мотора безо всякой обратной связи, которые могут перемещаться лишь до крайних положений. Т. е. управление креном и тангажом у него очень грубое - либо нейтраль, либо полный ход. Теперь понятно что авторы инструкции имели в виду под "цифровой системой управления" 😀 На фотографии ниже можно рассмотреть указанный механизм во всей красе.

"Механизм перекоса"

Что еще сказать про конструкцию? Все как обычно для подобного класса игрушек - много винтиков, деталек и металла. К счастью не так много как в , здесь конструкцию не так тяжело разбирать, рама сделана пластмассовой. Благодаря этому и высокой интерграции электроники (передние светодиоды, разъем для зарядки, выключатель, все реализовано на одной небольшой плате) вертолет даже вышел не слишком тяжелым по весу.

Со снятой канопой

Без канопы, вид спереди

Без канопы, вид сзади

Без канопы, вид сбоку

Хвост со светодиодом

В передней части канопы находятся 2 светодиода - фары. Они светят постоянным белым светом. В хвосте также находится диод направленный вниз, он мигает попеременно синим и красным. Управления иллюминацией не предусмотрено. В нижней части вертолета находится разъем для подключения шнура зарядки и выключатель.

Выключатель и разъем для зарядки

Плата электроники, вид спереди

Плата электроники, вид сзади

Про крашеустойчивость ничего сказать не могу - нет данных. Ко мне на ремонт вертолет попал с одной потерявшейся тягой флайбара и севшим аккумулятором, кроме того вылетел и потерялся штифт флайбара, что и являлось основной причиной неисправности. Лопасти и голова выглядят достаточно крепкими, так что думаю основными кандидатами на замену будут: аккумулятор, моторы, флайбар и его крепление. Аккумулятор, кстати, умер достаточно быстро после покупки, что опровергает заявленную в рекламе "систему защиты аккумулятора".

Про полетные качества много писать не буду. Вернее всего будет описать их как "неуправляемый дерганый болтающийся в воздухе кирпич". Нет, управлять им, конечно, можно, но как-то неудобно, мне особо удовольствия не принесло поэтому я как можно быстрее постарался закончить эту процедуру.

Инструкция по эксплуатации

К вертолету прилагается бумажная инструкция на русском языке, что уже большой плюс. Инструкция небольшая, но содержит в себе все необходимое.

В электронном виде я инструкции не нашел, но нашел таковую к Gyro-401. Она оказалась чуть короче и немного по другому оформлена, но рисунки и содержание аналогичны нашей.

(русский язык, 1.3 Мб)

Резюме

По моему личному мнению данная модель совершенно четко относится к группе вертолетов которые покупать не следует, даже если очень-очень душит жаба.

Еще раз подвожу итог (для новичков в вертолетовладении).

Минимально необходимые требования которыми должен обладать нормальный радиоуправляемый вертолет:

съемный аккумулятор;
управление по радиоинтерфейсу, желательно 2,4 гГц;
наличие полноценного автомата перекоса с тарелкой перекоса и двумя сервами;
доступные к покупке запчасти, так как рано или поздно они все равно понадобятся.

Искренне надеюсь что рано или поздно такие недо-вертолеты как этот изживут себя как класс, а местные магазины наполнятся новыми дешевыми, но полноценными моделями. Не покупайте плохие вертолеты! 😉

Всем добра!
Вертолет был заказан 16 октября 2015г. Выслана посылка на следующий день, а получена 12.12.2015.
Посылка без трека. Пришла в простом пакете. На удивление коробка не получила повреждений.

Скрин заказа:

Была распродажа, и на тот момент он обошелся примерно в 5$.

Коробочка из приятного на ощупь плотного глянцевого картона.

В коробочке пульт с вертолетом и инструкция. Для наглядности размера приложена батарейка АА.

На снимке виден штатный кабель для зарядки вертолета. Вертолет имеет Li аккумулятор 3,7 В емкостью 75 mАh. Заряжается быстро - примерно 15-20 минут. Время полета около 5 минут.

Его можно спокойно заряжать и через USB, если имеется подходящий кабель. У меня подошел кабель от нано-квадрика Syma X12.
Инфракрасный пульт работает от 4-х батареек АА. Винта для закрепления крышки батарейного отсека не оказалось в коробке. Но крышка не выпадает и без него. Батарейки так же в комплекте отсутствуют. На органы управления надеваются небольшие удлинители белого цвета, которые в «походном» состоянии прикреплены на прозрачной крышке.

Вертолет имеет механический выключатель, ИК-приемник, и белый яркий светодиод.

Также видны два мотора, которые вращают винты через шестеренки. Вертолет выполнен по соосной схеме - задний винт бутафорский.

Теперь о полете - это мой первый вертолет, и он был взят на пробу. Пока с управлением совладать тяжеловато. Левый стик отвечает за газ, правый - разворот влево-вправо. На месте практически невозможно зависнуть. Летит он при взлете всегда вперед. Нужна практика, а посадить вертолет без падения очень тяжело. Поэтому у меня такое чувство, что он может умереть раньше, чем научишься им управлять. Не исключено, что дело в не совсем прямых руках. Про пульт можно сказать, что несмотря на ИК связь, в помещении сигнал не теряется, направлять пультом в «муху» необязательно. На улице не проверял - погода пока не летная.
Вот так выглядит во включенном состоянии:

Итого.
Плюсы:
+ маленький размер, тяжело повредить сам вертолет и что-то в помещении.
+ Li аккумулятор
+ яркая подсветка светит вниз
+ удобно переносить весь комплект в пульте
+ хорошая связь на ИК
+ можно заряжать от пульта или от USB (нужен доп. кабель)
Минусы:
- в комплекте нет зарядки от USB, и запасных лопастей
- не найдешь запасных частей, только подбирать или кохозить самому
- невозможно зависнуть на месте
- непросто управлять новичку

Video: