Дистанционное управление моделями кораблей и самолетов получило в последние годы весьма широкое распространение. Устройства дистанционного управления моделями выпускаются промышленностью, и моделисту остается только приспособить их к своим моделям. Советскому читателю знакома уже книга доктора Гюнтера Миля (ГДР) Электронное дистанционное управление моделями , перевод которой издан в 1980 г. издательством ДОСААФ. Эта книга посвящена как раз устройствам дистанционного управления, выпускаемым промышленностью.

Однако многих моделистов-спортсменов привлекает создание собственных конструкций устройств дистанционного управления, наиболее полно отвечающих их запросам и специально приспособленных к изготовляемым ими моделям. Хорошим руководством для таких моделистов явится книга Гюнтера Миля Модели с дисташщонным управлением , рассчитанная на начинающих моделистов.

В книге достаточно полно и популярно излагаются основы электро-и радиотехники, позволяющие хшрокому кругу любителей активно включиться в конструирование.

Предлагаемый перевод сделан с последнего (1981 г.) издания книги, выгодно отличающегося от предыдущего наличием конструкций с использованием новейшей, наиболее перспективной элементной базы - интегральных схем.

Читатель может познакомиться с принципами работы всех основных узлов устройств дистанционного управления, а также с основными законами гидро- и аэродинамики, определяющими поведение моделей в водной или воздушной среде.

Разработанные и опробованные автором схемы доведены до готовых образцов печатных плат и схем размещения на них навесных деталей. Даются рекомендации по технологии изготовления печатных плат и отдельных узлов устройств дистанционного управления.

Большое внимание уделяется в книге источникам питания и правилам их эксплуатации. Приводятся схемы и конструкции несложных приборов для проверки и настройки блоков и узлов устройств дистанционного управления.

и книге содержатся строительные чертежи и описание технологии изготовления моделей моторной и парусной яхт и планера. Даются советы по отысканию и устранению неисправностей, возникающих в процессе эксплуатации, и методические указания по обучению дистанционному управлению моделями и запуску их в различных природных и погодных условиях.

При переводе книги был исключен материал о порядке оформления в ГДР разрешения на эксплуатацию радиоаппаратурьг дистанционного управления моделями. Советскому моделисту для эксплуатации подобной аппаратуры необходимо оформить соответствующее разрешение, через местные органы Государственной инспекции электросвязи Министерства связи СССР.

Русский перевод дополнен таблицами параметров отечественных элементов и деталей и таблицами взаимозаменяемости транзисторов, диодов и интегральных схем, выпускаемых промышленностью СССР и ГДР.

ПРЕДИСЛОВИЕ

К РУССКОМУ ИЗДАНИЮ

Микроэлектроника - одно из самых перспективных направлений современного приборостроения. Она находит применение, в различных сферах человеческой деятельности. В предлагаемой книге в качестве области применения микроэлектроники выбрано дистанционное управление авто-, авиа- и судомоделями. Автор ставит перед собой задачу на базе простых экспериментов познакомить читателя с основами микроэлектроники и дать некоторые рекомендации по построению систем дистанционного управления. Книга позволит моделисту грамотно подойти к решению многообразных задач, возникающих при разработке схем, включая кодирование и декодирование команд, передачу сигналов, определение технологии изготовления электронных схем и приборов. Читатель сможет найти также рекомендации по построению судо- и авиамоделей.

Объем книги обусловил весьма сжатое изложение теоретических положений и краткость практических рекомендаций. Поэтому при изготовлении и настройке электронных схем необходимо внимательно и точно выполнять все указания, так как даже незначительная небрежность или неточность изготовления нередко препятствуют успеху в работе.

Читатель, однако, не должен рассматривать книгу как свод готовых рецептов. В большинстве случаев построить электронную схему и добиться надежной ее работы можно и при использовании других транзисторов, интегральных схем или материалов, нежели указанные в книге. То же самое относится и к моделям. Традиционный материал для их построения - дерево. Но их можно изготовить и из картона, текстолита, полистирола или стеклопластика - все зависит от изобретательности моделиста.

Содержание книги достаточно популярно, а предлагаемые модели рассчитаны на начинающего моделиста. Несмотря на это, читатель быстро заметит, что даже простейшая техника может быть очень интересной.

Автор весьма признателен всем моделистам, которые советами и замечаниями способствовали созданию этой книги, и особенно своему другу доктору Лютцу Шрамму, который конструировал и строил модели планеров .

Эрфурт, март 1984 г. Д'Р Гюнтер Миль

НЕСКОЛЬКО ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫХ ЗАМЕЧАНИЙ

Число любителей-моделистов растет из года в год. Определяется это, безусловно, не только тем, что у людей стдло больше свободного от основной работы времени, но и постоянным совершенствованием технических возможностей для разумных занятий в часы досуга. Новые материалы, детали и наборы деталей значительно облегчают и упрощают создание моделей. Увлечение этим в равной степени полезно как детям, так и взрослым. В процессе работы моделисты приобретают навыки различных видов ручного труда, знакомятся с практическим применением законов природы, получают представление о путях решения сложных технических задач. Начиная строить модели по образцам , моделист вскоре приходит к созданию оригинальных конструкций по собственным планам. Модельный спорт обладает огромной притягательной силой и требует от человека полной отдачи. Но тот, кто хоть раз по-настоящему испробовал себя в нем, едва ли оставит его.

настоящая книга посвящена созданию моделей с дистанционным управлением. Читатель познакомится с электронными конструктивными элементами, с простыми радиопередающими и радиоприемными устройствами, с кодированием и декодированием сигналов, с законами аэро- и гидродинамики и не в последнюю очередь с технологией моделирования. Для более легкого восприятия физические взаимозависимости мы будем излагать, где это возможно, в значительно упрощенной форме, без каких бы то ни было сложных преобразований.

Свои схемы дистанционного управления мы собираемся испытывать не только на стенде, но и, главным образом, на моделях, точной и аккуратной постройке которых следует уделить самое пристальное внимание. Прежде чем строить сложные плавающие или летающие модели, следует накопить некоторый опыт работы над простыми недорогими моделями. Поэтому мы будем описывать постройку простых моделей по традиционной технологии. Овладев их изготовлением и эксплуатацией, можно рискнуть перейти к более сложным и мощным спортивным моделям, описание которых дается в спедаальной литературе (журналах и книгах).

Для дистанционного управления моделями отводятся следующие диапазоны частот: 13,56 МГц ±0,05%; 27,12 МГц ±0,6%; 433,92 МГц + ± 0,2%. Почти все изготовленные самостоятельно или предприятиями промышленности устройства дистанционного упрат^тения используют для работы диапазон 27,12 МГц. Описанные в настоящей книге устройства также рассчитаны на работу в этом диапазоне.

мы ОБОРУДУЕМ РАБОЧЕЕ МЕСТО

До того как приступить к экспериментам, следует продумать, какие инструменты, материалы и принадлежности будут необходимы для нашей работы.

Прежде всего позаботимся о подходящем рабочем месте. В простейшем случае им может стать обыкновенный хорошо освещенный деревянный стол. Не беда, если в жилых комнатах Нет свободного уголка - можно отлично устроиться и на кухне. В одном из ящиков кухонного стола разместим необходимый на первый случай запас материалов, а в стенном шкафу - инструменты и принадлежности. Неподалеку от стола должна находиться штепсельная розетка (желательно с защитным контактом) , к которой в случае необходимости можно подключить удлинительный шнур с тройником .

25 26 28 29 дО 31 dZ

Рис. 1. Вариант оборудования инструментального шкафа.

Теперь несколько слов об инструментах.

Любому домашнему мастеру никак нельзя обойтись без тисков. При покупке слещет выбирать тиски с губками шириной не менее 100 мм. Если собственного верстака у вас нет, то тиски должны иметь струбцину для крепления.

Из механических инструментов нам необходимы (рис. 1): ручная дрель I; лобзик 2; станок для лобзика 3; струбцина 4; молоток 5 (250 г); гаечные ключи 6 (5,5/7; 8/10; 9/11 и 12/14 мм); измеритель 7 (150 мм); плоскогубцы 12 (130 мм); боковые кусачки 13 (130 мм); , пассатижи 14; заготовочный нож 15 (шириной 20 мм); отвертки 16 (3 и 4 мм); набор часовых отверток 17; ножницы по металлу 18; дра-чевые и личные напильники 19 (200 мм) - плоские, полукруглые и круглые; чертилка 20; кернер 21; пинцет 22; стальная линейка 2-? (300 мм) ; сверла 25 (0,8; 1,0; 1,6; 2,0; 2,4; 3,0; 3,2; 3,5; 4,0; 5,0; 6,0 мм); наборы метчиков 26 (М2, МЗ,М4); вороток 27 (140 мм); лерки 28 (М2, МЗ, М4) с леркодержателем; угольник 29 (120 мм); чертежные трубки J0 (1мм).

Следует дополнить этот перечень некоторыми электрическими инструментами и вспомогательными приспособлениями. К ним относятся: электропаяльник 10 на 100 Вт; электропаяльник 11 на 20 Вт для электронных схем; измерительные шнуры (самодельные) 8; испытательные щупы (пробники) 9,- оловянный припой 23; подставка для паяльника 31; канифоль 32. Кроме того, следует иметь большое число штекеров с пружинящими контактами и зажимов типа крокодил .

Особое внимание нужно обратить на уход за инструментами. Они отблагодарят вас не только долгой службой, но и точностью работы. Инструменты всегда должны быть под рукой. Стенной шкаф или большая стенная доска удобнее для их хранения, чем выдвижной ящик.

Поговорим теперь о необходимых материалах. Одни из них следует постоянно иметь в запасе, другие в случае надобности можно купить. Медный лакированный провод (диаметром 0,5 и 0,1 мм) необходим для изготовления катушек, многожильный провод - для измерительных шнуров. Все электронные схемы предполагается выполнять на печатных платах, поэтому нам понадобятся фольгированные пластины с односторонним покрытием, которые можно купить в магазинах типа Умелые руки или Юный техник . Предпочтительнее покупать пластины из стеклопластика, обладающие высокими механическими и электрическими свойствами. Для наших целей вполне подходят пластины толщиной 1 и 1,5 мм. Соединительные провода печатной схемы рисуют с помощью чертежной трубки на покрытой медью стороне платы разбавленным нитролаком. Поэтому нам потребуется небольшой запас нитролака, разбавителя и травильного раствора, например хлорного железа (РеС1з). Другие материалы (стальной лист, алюминиевый лист, прессшпан, фанеру, рейки и искусственную кожу) будем покупать по мере необходимости.

Для пайки будем применять нейтральные флюсы. Очень хорош для этой цели спиртовой раствор канифоли. Флюсы, содержащие активные химические соединения, могут с течением времени разъесть места паек в схеме, что иногда является причиной возникновения неконтролируе-

1ис. 2. Важнейшие элементы электротехнической арматуры.

мых источников ошибок. Такие флюсы мы будем применять лишь в тех случаях, когда какую-либо деталь надо припаять к стальному листу или к железу. Паяльник в этом cnjiae должен быть снабжен специальным жалом. Полезно для наших работ иметь и мягкие припои, например специальную паяльную оловянную проволоку с впрессованной в нее канифолью.

Для всякого рода работ, связанных со склеиванием, необходимо иметь различные клеи, например целлюлозные для бумаги, дерева и тканей, двухкомпонентные (на базе эпоксидной смолы) для металлов, контактные для .склеивания любых больших поверхностей и латексные для дерева.

Следует иметь в инструментальном шкафу и достаточное количество стандартных крепежных элементов - винтов М2, МЗ и М4 с тайками и полых заклепок (диаметром 2 и 3 мм).

Существенную помощь в работе окажет небольшой запас различных контактных разъемов, штекеров, переключателей, индикаторных лампочек и т. п. На рис. 2 показаны некоторые из этих элементов.

Важную роль в приборах дистанционного управления и во вспомогательной аппаратуре играют штекерные соединения. Для них нам будут нужны стандартные телефонные гнезда, измерительные клеммы и штекеры с пружинящими контактами. Помимо этого для устройства с дистанционным управлением на печатных схемах нам придется самим изготовлять штепсельные разъемы из контактных колодок.

Необходимы будут и разного рода выключатели и переключатели. Чаще всего в схемах применяются одно- или двухполюсные гереклю-чатели, поэтому их следует запасать побольше.

О <s 0 <Д

l 1 * i

9-9 Q

Жуй - о Щ 4} Щ

Рис.3. Экспериментальная плата с монтажом схемы.

Мы будем использовать также электронные вспомогательные и измерительные приборы. Некоторые из них будем изготовлять сами, другие брать напрокат.

Одним из вспомогательных устройств, которое сослужит нам добрую службу при проверке почти всех электронных схем, является экспериментальная плата (рис. 3).

Рис. 4.Авометры.

На пластинке из диэлектрика (гетинакс толщиной 2 мм) размерами 160x120 мм начертим 20-миллиметровую сетку. В точках пересечения просверлим отверстия диаметром 3 мм и расклепаем в них заклепки с контактными лепестками. Схем придется проверять очень много, поэтому заготовим фазу две такие экспериментальные платы. Как видно из рис. 3, к контактным лепесткам можно припаивать элементы схемы, создавая так называемую навесную пробную конструкцию. Это сулит нам ряд преимуществ:

1) все элементы схемы остаются пригодными к дальнейшему применению, так как их выводы не укорачиваются;

2) конструирование занимает мало времени;

3) расположение элементов схемы и их крепление наглядны; все контрольные точки легкодоступны;

4) замена элементов может осуществляться без всяких трудностей. После того как все конструктивные узлы прошли успешную проверку на экспериментальной плате, их переносят на печатную плату.

Какие измерительные приборы нам потребуются? Ни один эксперимент с электронными схемами невозможен без многоцелевого измерительного прибора для измерения сопротивлений, токов и напряжений -авометра (рис. 4). Рано или поздно нам все равно придется решиться на его приобретение. Вполне достаточно для наших целей иметь прибор

Рис. 5. Осциллограф.

с внутренним сопротивлением Rj > 10 кОм/В, с помощью которого можно измерять напряжение (постоянное и переменное) и ток (постоянный и переменный). Более дорогие приборы позволяют, кроме того, производить измерение сопротивлений и емкостей.

Во многих сл)Д1аях большую помощь может оказать применение злектронно-л)Д1евого осциллографа (в дальнейшем для краткости именуемого просто осциллографом) (рис. 5). Для наших целей вполне достаточно иметь малый осциллограф. При необходимости получить значительно более точные результаты следует пользоваться большими демонстрационными и импульсными осциллографами.

В ряде работ хорошую помощь может оказать использование генератора колебаний синусоидальной формы (звукового, генератора) или генератора прямоугольных колебаний.

Итак, мы перечислили важнейшие инструменты и материалы, необходимые для нашей работы. Познакомимся теперь с электронными элементами схем, их функциями и характеристиками. Прежде всего остановимся на основных законах электроники. Точное знание физических зависимостей позволит нам не только строить и запускать модели с дистанционным управлением, но и (что ничуть не менее важно) систематически ограничивать и устранять возникающие неисправности.