RADYO FREKANSLI KUMANDA SİSTEMLERİN ELEKTRONİK KISMI

Radyo Kumandalı Sistemler gönderdikleri dalga çeşitlerine göre üç gruba ayrılmaktadır.

  1. AM (Genlik Modülasyonlu)
  2. FM (Frekans Modülasyonlu)
  3. PCM (Pulse Code Modulation)

AM (Genlik Modülasyon)

İlk kumanda sistemidir. Genlik modülasyonda komutlar taşıyıcıdaki her dalganın genliğinde sağlanan artışla iletilir. Yani genliğinin değişmesiyle servonun hareket yönünü değiştiriliyor. Bu sistemde kumanda iletişim uzaklığı en yüksek düzeydedir. FM sinyallerinden daha uzağa kumanda gönderilir. Yalnız doğru bilgilerin gideceği kesin değildir.

FM (Frekans Modülasyonu)

AM’den sonra çıkan bir sistemdir. Sinyaller genliklerine göre gönderilmez. Dalga gölgesinde gönderilir. Sinüs dalgaları şeklinde giden sinyallerin içine servoyu harekete geçirecek kumanda gizlidir. AM’lere göre etkinlik uzaklığı düşüktür. Bilgiler yüksek kaliteli ve güçlü gönderilir.

PCM (Pulse Code Modulation)

En son çıkan teknoloji sistemidir. Dalgalar gene FM gibi gönderilir. Ancak dalga sistemi sürekli ve nabız atışı gibi kesik sinyaller gönderen bir verici ve bu kodları anlaşılır mesajlara dönüştüren bir alıcıdan oluşturulur.

Bu sistemlerde aynı alıcı kullanılmaz. Her modülasyon kendi alıcısı tarafından kullanılır. AM fiyat açısından uygun olmalarına karşın diğer elektromanyetik alanlardan çok eklenirler. FM elektromanyetik dalgalardan göreceli olarak az etkilenirler. PCM sistemleri pahalı olmalarına karşı elektromanyetik dalgalardan ve diğer kumandalardan etkilenmezler.

Radyo Frekanslı Kumandalarda Kristaller

Dünyada modelcilikte kullanılan kumandalarda 27, 35, 40, 72 ve 75 MHz (Mega hertz) kristaller kullanılır. 72 MHz ise ülkemizde kullanımı yasaktır. Nedeni ise askeri haberleşme teşkilatında kullanılan bir radyo frekansıdır.

27 MHz bandında genel olarak telsiz haberleşme için ayrılmıştır. Ama bunların içinde telsizlerde bulunmayan 5 tane frekans modelcilere tahsis edilmiştir. Eğer telsiz için kullanılan kristalleri kullanırsak kumandamıza frekans çakışması yaşanacak ve modelimiz kendi istediği yere gidecektir. Tabiki bu frekansta konuşanlara parazit gitmiş olacaktır. Genelde 2 kanallı ucuz kumandalar tarafından kullanılır.

35 ve 40 MHz ise genelde Alman menşeli kumandalarda rastlıyoruz. Bunların AM, FM ve PCM sistemli kumandaları mevcuttur. Genelde 4 kanaldan başlıyorlar.

 

Radyo Frekanslı Kumandalarda Servo

Servo kumanda motorları modelcilikte hareketli yüzeyleri bulunan modellerin hareketini kumanda çubuklarının hareketine birebir uyarlamak için kullanılırlar. Servolar modellerde ağırlık ve hacim sorunu önemli bir problem olduğu için son derece hafif ve küçük olmak zorundadır.

      

Akım çekişi düşük olmalıdır, 4.8v gibi bir voltaj kaynağı beslenir. Özellikli servolarda dışardan besleme yapılarak 7,2V girişi yapılır. Ama bu güç isteyen servolarda kullanılır. Servo 1 metrelik bir moment kolu uzaklığında 100 gram ağırlığı oynatabilmelidir. Bu derece küçük ve sınırlı bir cihazın böylesine güçlü olması insana şaşırtıcı ve imkansız gelmektedir ama en ucuz servo bile bu kriterleri fazlasıyla sağlar. Servo motorlar şu anda piyasada lineer veya dairesel bir hareketi kumanda edebileceğiniz en ucuz ekipmandır. Birazda servoların iç yapısı ve çalışma mekanizmasına göz atalım. Bir servo motor yapı olarak dört kısımdan oluşmaktadır. DC elektrik motoru, planetar dişli sistemi, geri besleme potansiyometresi ve DC motor pozisyon kumanda elektroniği. DC motor herhangi bir DC oyuncak motorundan farklı olmayan çift mıknatıslı bir statora ve fırçalı bobin rotora sahiptir.

  

Motor mili 1:200 ile 1:300 arası dönme oranına sahip bir dişli sistemine bağlanır, bu sayede oldukça yüksek bir tork değerine ulaşılır. Dişli sisteminin çıkışında bir 5k'lık potansiyometre, mil konumunu elektronik kumanda devresine iletir. Elektronik devrenin görevi mil konumunu gelen veri konumuna gelinceye kadar motoru iletimde tutup tam yerinde durdurmaktadır.Elektronik devre bu konumu algılamak için PWM-(pulse width modulation)-darbe genişlik modülasyonu tekniğinden yararlanmaktadır.

Kumanda devresi kumanda çubuğunun konumuyla doğru orantılı olarak 1 ile 2 milisaniye arasında dalga genişliği değişen bir sinyali her 20 milisaniyede bir servoya gönderir. 1 milisaniye tam sol, 2 milisaniyede tam sağ pozisyonu ifade eder. Servo içindeki elektronik devre ilk önce gelen darbelerin darbe genişliğini ölçer daha sonra potansiyometre konumuna bakar ve kendi darbe osilatörünün darbe genişliği gelen darbelerle eşitlenene kadar motoru hareket ettirir.Motorun durduğu konum sizin kontrol çubuğunu tuttuğunuz konumla birebir aynıdır. Servolarda üç adet kablo dışarı çıkar bunlardan kırmızı olan +4.8v-5.0 V arası besleme, siyah olan şase yani Ground, diğer kablo ise -turuncu yeşil veya beyaz olabilir data girişidir.

  

Radyo Frekanslı Kumandalarda Batarya

Ucuz kumanda vericilerinde kumanda kutusunun içinden  bataryalar çıkmaz. Bunlarda pil soketleri vardır ve tek tek bataryalar yerleştirilir. Kumandaların fiyatı yükseldikçe vericinin içinde hazır blok bataryalar ve hatta alıcı bataryaları çıkmaktadır. Verici için gerekli güç sağlamaya yönelik özel olarak yapılmışlardır. Genelde NiCd’dur. Doldurulması kumanda kutusunun içinden çıkan adaptör ile yapılır. Adaptör soketi kumandanın güç kaynağı girişine takılır. Dikkat etmek gereken bir husus Amerika ve İngiltere’den gelen adaptörler 110Volt’a göre çalışmaktadırlar. Alırken özellikle sormanız gereken bir özelliktir. Almanya ise 220Volt kullanmaktadır ve zorun yaşamazsınız.

Alıcılar ve servolar 4 adet AA pili ile beslenmeye göre tasarlanmıştır. Yani 4 x 1,5 = 6 Volt. Ama 4 adet NiCd, NiMh veya Lityum bataryalarını da kullanabiliriz. O zaman 4,8 Volt elde ederiz ki bu voltaj çoğu alıcı için yeterli gücü sağlamaktadır. Her kumanda alıcısı ayrıca batarya istemez. Hız kontrol cihazına sahip bir model kullanıyorsanız regüle (5Volta indirmek) edilip alıcınıza gerekli voltajı verir.

Alkalin batarya kullanmak güvenirliği bakımında en uygun olandır. Ancak her uçuş sonrasında değiştirmek ve atmamız gerekmektedir. Buda maliyet arttırıcı etkisi olmaktadır.

NiCd bataryalar en ucuz yeniden doldurulabilir pillerdir. Ama en önemli sorunları hafıza özellikleri vardır. Hafıza ne demektir? Bataryalar tam boşaltmadan doldurulamazlar. Doldurursak daha önceden dolu olan bölge kullanılmamaya başlanır. Dolum boşaltım yaptıkça kullanım yüzdesi düşmeye başlayacaktır. Bataryayı voltaj ölçüm cihazıyla ölçtüğümüzde tam gözükse bile bazen yanıltıcı bilgi verebiliyorlar. Bir bakmışsınız iki üç dakika sonra boşalmış. Bataryanızdan emin olmadıkça kullanmayın.

NiMh bataryalar NiCd bataryalar gibi tekrar tekrar doldurulup boşaltılabilir. NiCd sonra gelişmiş bir batarya cinsidir. En önemli farkı hafıza olayı olmayışıdır. Batarya herhangi bir dolum seviyesinde iken doldurma yapılabilir. NiCd bataryalarla aynı hacimde iken daha çok akım verebilmektedirler.

Lityum en son çıkan güç kaynağıdır. NiMh ve NiCd olumsuz yönlerini en aza indirilmiş bir teknolojiye sahiptir. Hafıza etkisi ve aynı hacimde daha çok akım verebilmekteler. Doldurulması daha kısa sürmektedir.

Bu bataryalarda doldurulabilenlerin hepsinin ayrı bir doldurma cihazı vardır. NiCd mu doldururken orantılı bir zaman eğrisine göre iken NiMh keskin iniş çıkış eğrilerine sahiptir. Yani NiCd zaman ilerledikçe akımı yükseltilerek doldurur. NiMh ilk zaman aralığında yüksek akım verilir, sonraki zaman aralığında normal akıma inilir, bir sonrakinde yüksek akım verilecek şekilde devam edilerek doluma devam edilir.

Bataryalarınızı doğrudan çöp kutusuna atmayalım. Bir miktar biriktirip belediye özel atık kutularına, bu yoksa en yakın çevre koruma dernek veya kuruluşlarına verelim. Bataryalar doğada çözülmeyen ve zehirleyici etkisi olan element ve maddeler içermektedirler. Bu maddeler doğaya zarar verdikleri gibi yan etkisi olarak insanlara da zarar vereceğini unutmayalım.

 

Hız Kontrol

 

Hız kontroller bir elektrik motorunu hızını veya devrini ayarlaman için kullanılır. Bu hız kontrollerin iki kısma ayrılır.

1.      1.      Mekanik Hız Kontrol

2.      2.      Elektronik Hız Kontrol

Hızı kontrol demek elektrik motorunun çektiği voltajı denetim altına alıp, istediğimiz voltaj uygulamasıyla bir devir sayısı elde etmektir. Bunu direnç değişmesiyle veya transistör yardımıyla yapıyoruz.

Mekanik hız kontrolde kullanılan parçalar standart bir adet servo, bir adet direnç bloğu, bir adet kapı anahtarlama yapan devre kartı gereklidir. Servo ile mekanik gelen hareket enerjisiyle anahtarlar açılıp kapatılır. Açıp kapama esnasında dirence bağlı çıkış uçlarına elektrik gider. Elektrik bir dirençle karşılaşır. Dirençten geçmesine izin verilen elektrik motora doğru hareket eder ve motoru düşük veya hızlı döndürür. Servo normal duruma geldiğinde bütün anahtarlar kapanır ve motora elektrik gitmez. Motor durur. Yüksek akım çeken elektrikli motorlarda kullanılamazlar. Bu durumda elektronik hız kontrolle ihtiyacımız vardır.

 

Elektronik hız kontrolde ise MOSFET diye tabir edilen güç transistörleri kullanılır. Tüm ekipmanlar bir kılıf içinde gelir. Ayrıca bir servoya gerek yoktur. Buradaki transistörlerin özelliği yüksek akımla gelen voltajı belirli bir akım voltajda sabit tutmaktır. Bu transistörler devreye paralel olarak bağlıdır. Transistöre bilgi alacak uçları bir entegrenin kapı çıkış ayaklarına bağlıdır. Paralel bağlı transistörlere bir bilgi gelmezse iletime geçmeyecekler ve motor duracaktır. Transistörlere sırayla bilgi yollanmasıyla motora gidecek voltajda değişimlere neden olacak; motor hızlanmaya başlayıp, hızında sabip olabilecektir.

İyi bir elektronik hız kontrolde bazı özellikleri aşağıdaki gibidir.

  1. Direnç değerinin düşük olmasıdır. Örneğin 0,000002 gibi.
  2. Normal akıma dayanıklılığı 120 Amper aşağı olmamalıdır.
  3. Aşırı akım dayanıklılığı 420 Amper aşağı olmamalıdır.
  4. Alıcı için 5 Volt çıkışı olmalıdır.
  5. Motora düz ve ters elektrik verebilmelidir.
  6. Soğutucusunun tüm yüzeyi kaplamalıdır. Kabloların kılıfı silikon olmalıdır
  7. Hacim ve ağırlığının en az seviyede olmalıdır.
  8. Kalkış zaman ayarlaması, LED göstergesi, vidalama delikleri veya kancaları, motor turn sayısına uygunluğu, gemi hız denetiminde su soğutmalı kanallara sahip olması ayrıca düşünülmesi gereken özelliklerdir.

 

 

Ek Donanımlar

Servo Röle: Bir röle vasıtasıyla sadece elektrik açılıp kapanmasını sağlayan araçtır. Bu servo yerine uygun bir Mosfet transistörü bulunmasıyla da kullanılabilir.

Multiplex: Vericinin bir kanalına bağlanan bir devre ile alıcının bir kanalına bağlanan bir devredir. Özelliği bir kanalı 7 ek kanalmış gibi davrandırmaktır. Bunu ancak FM özelliği olan kumandalarda kullanabiliriz. Çalışması bir kanal girişi devreye bağlanır. Devre kartı üstündeki anahtar veya potlar ile gönderilen bilgiler bir entegreye yollanır. Bu anahtar veya pot bilgileri sıkıştırılır (decoder) verici alıcıya bu bilgileri yollar. Alıcı kanal çıkışına bir bilgi çözücü (endecoder) bağlıdır. Bilgiler başlangıçtaki duruma getirilir. Çözücüdeki her çıkışa servo, hız kontrol, servoröle bağlanarak istediğimiz kumanda komutlarını harekete geçirmiş oluruz. Bu daha çok gemi modelciliği gibi çok işlev istenen alanlarda kullanılır.

Gyro: Dengeleyici.

Bu bölüm ile ilgili konular