Wie funkgesteuertes Spielzeug funktioniert
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Wahrscheinlich haben Sie die Werbung im Samstagmorgenfernsehen gesehen, in der die erstaunlichen Fähigkeiten des "Super Ultra Road-rippin' Devastator" oder eines anderen funkgesteuerten Autos angepriesen werden. Vielleicht haben Sie auch schon Leute im Park gesehen, die ein Modellflugzeug oder ein Luftschiff fliegen oder ein Miniaturboot steuern, das ruhig über einen Teich gleitet.
In diesem Artikel erfahren Sie alles über Funksteuerung. Du erfährst, welche Frequenzen für RC-Spielzeug verwendet werden, was die verschiedenen Komponenten sind und wie sie alle zusammen funktionieren. Sie erfahren auch, was der Unterschied zwischen Funksteuerung und Fernsteuerung ist, wenn es um Spielzeug oder Modelle geht.
Arten von RC-Spielzeug
RC-Spielzeug gibt es in einer großen Vielfalt von rc modellbau, darunter:
Autos
Lastwagen
Fantasiefahrzeuge
Flugzeuge
Hubschrauber
Luftschiffe
Segelboote
Motorboote
Unterseeboote
Roboter
Tiere
Auch wenn die Funktionsweise der verschiedenen Spielzeuge sehr unterschiedlich sein kann, ist das Grundprinzip dasselbe. Alle funkgesteuerten Spielzeuge bestehen aus vier Hauptteilen:
Sender - Du hältst den Sender in deinen Händen, um das Spielzeug zu steuern. Er sendet Funkwellen an den Empfänger.
Empfänger - Eine Antenne und eine Platine im Inneren des Spielzeugs empfangen die Signale des Senders und aktivieren die Motoren im Inneren des Spielzeugs entsprechend den Befehlen des Senders.
Motor(en) - Die Motoren können Räder drehen, das Fahrzeug lenken, Propeller betätigen, usw.
Stromquelle
Der Sender sendet mit Hilfe von Funkwellen ein Steuersignal an den Empfänger (Einzelheiten siehe Funktionsweise von Funkgeräten), das dann einen Motor antreibt und eine bestimmte Aktion auslöst. Der Motor in einem Auto kann z. B. die Räder zum Drehen bringen, während der Motor in einem Flugzeug die Klappen verstellt. Die Energiequelle ist in der Regel ein wiederaufladbarer Akku, manchmal sind es aber auch nur normale Batterien.
Bei vielen RC-Spielzeugen übernimmt der funkgesteuerte Motor die Steuerung, während eine andere Stromquelle für die Fortbewegung sorgt. Hier sind einige Beispiele:
Ein Modellflugzeug hat oft einen kleinen gasbetriebenen Motor, der den Propeller dreht; der RC-Motor steuert die Klappen.
Ein Segelboot nutzt den Wind für den Antrieb; der RC-Motor steuert das Ruder.
Ein Luftschiff nutzt Helium oder heiße Luft für den Auftrieb; die RC-Motoren steuern kleine Propeller.
Schauen wir uns nun die einzelnen Hauptkomponenten genauer an. Auch wenn die Funktionsweise der verschiedenen Spielzeuge sehr unterschiedlich sein kann, ist das Grundprinzip dasselbe. Alle funkgesteuerten Spielzeuge haben vier Hauptbestandteile:
Sender - Du hältst den Sender in den Händen, um das Spielzeug zu steuern. Er sendet Funkwellen an den Empfänger.
Empfänger - Eine Antenne und eine Platine im Inneren des Spielzeugs empfangen die Signale des Senders und aktivieren die Motoren im Inneren des Spielzeugs entsprechend den Befehlen des Senders.
Motor(en) - Die Motoren können Räder drehen, das Fahrzeug lenken, Propeller betätigen, usw.
Stromquelle
Der Sender sendet mit Hilfe von Funkwellen ein Steuersignal an den Empfänger (Einzelheiten siehe Funktionsweise von Funkgeräten), das dann einen Motor antreibt und eine bestimmte Aktion auslöst. Der Motor in einem Auto kann z. B. die Räder zum Drehen bringen, während der Motor in einem Flugzeug die Klappen verstellt. Die Energiequelle ist in der Regel ein wiederaufladbarer Akku, manchmal sind es aber auch nur normale Batterien.
Bei vielen RC-Spielzeugen übernimmt der funkgesteuerte Motor die Steuerung, während eine andere Stromquelle für die Fortbewegung sorgt. Hier sind einige Beispiele:
Ein Modellflugzeug hat oft einen kleinen gasbetriebenen Motor, der den Propeller dreht; der RC-Motor steuert die Klappen.
Ein Segelboot nutzt den Wind für den Antrieb; der RC-Motor steuert das Ruder.
Ein Luftschiff nutzt Helium oder heiße Luft für den Auftrieb; die RC-Motoren steuern kleine Propeller.
Schauen wir uns nun die einzelnen Hauptkomponenten genauer an.
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Inhalt
RC Spielzeug-Sender
Funksteuerung
Das Innere eines RC Trucks
RC-Spielzeug-Sender
Ein typischer RC-Auto-Sender
Ein typischer RC-Auto-Sender
RC-Spielzeug besteht in der Regel aus einem kleinen Handgerät, das eine Art Steuerung und den Funksender enthält. Der Sender sendet ein Signal über eine Frequenz an den Empfänger im Spielzeug. Der Sender hat eine Stromquelle, in der Regel eine 9-Volt-Batterie, die den Strom für die Steuerung und die Übertragung des Signals liefert. Der Hauptunterschied zwischen funkgesteuerten und ferngesteuerten Spielzeugen besteht darin, dass bei ferngesteuerten Spielzeugen das Steuergerät und das Spielzeug über ein Kabel verbunden sind, während die Funksteuerung immer drahtlos erfolgt.
Die meisten RC-Spielzeuge arbeiten entweder auf 27 MHz oder 49 MHz. Diese beiden Frequenzen wurden von der FCC für einfache Verbraucherartikel wie Garagentoröffner, Walkie-Talkies und RC-Spielzeug zugewiesen. Fortgeschrittene RC-Modelle, wie z. B. die anspruchsvolleren RC-Flugzeuge, verwenden 72-MHz- oder 75-MHz-Frequenzen.
Die meisten RC-Spielzeuge sind mit dem Frequenzbereich gekennzeichnet, in dem sie arbeiten. Der unten abgebildete RC-Truck ist zum Beispiel mit einem Etikett versehen, das ihn als 27-MHz-Modell ausweist.
Dieser Truck arbeitet mit 27 MHz.
Dieser Truck arbeitet mit 27 MHz.
Die meisten Hersteller von RC-Spielzeug bieten Versionen jedes Modells für beide Frequenzbereiche (27 MHz und 49 MHz) an. Auf diese Weise können Sie zwei Modelle desselben Modells gleichzeitig betreiben, um Rennen zu fahren oder miteinander zu spielen, ohne dass es zu Interferenzen zwischen den beiden Sendern kommt. Einige Hersteller geben auch genauere Informationen über den genauen Teil des Frequenzbandes, in dem das Spielzeug arbeitet. Ein gutes Beispiel ist Nikko of America, das die Möglichkeit bietet, Rennsets mit bis zu sechs Spielzeugen zusammenzustellen, wobei jedes Modell auf einen anderen Teil des 27-MHz-Frequenzbereichs abgestimmt ist.
Die Sender reichen von einfachen Steuergeräten mit einer Funktion bis hin zu voll funktionsfähigen Steuergeräten mit einer Vielzahl von Optionen. Ein Beispiel für eine Steuerung mit nur einer Funktion ist eine Steuerung, bei der das Spielzeug vorwärts fährt, wenn der Auslöser gedrückt wird, und rückwärts, wenn er losgelassen wird. Um das Spielzeug anzuhalten, muss man es ausschalten.
Die meisten Vollfunktions-Controller haben sechs Bedienelemente:
Vorwärts
Rückwärts
Vorwärts und links
Vorwärts und Rechts
Rückwärts und links
Rückwärts und rechts
Bei den meisten voll funktionsfähigen Steuerungen führt das Nichtdrücken von Tasten oder Drehen von Knöpfen dazu, dass das Spielzeug stehen bleibt und auf weitere Befehle wartet. Steuerungen für fortschrittlichere RC-Systeme verwenden oft zwei Joysticks mit mehreren Reaktionsstufen für eine präzise Steuerung.
Funksteuerung
Eine typische RC-Signalübertragung
Eine typische RC-Signalübertragung
Schauen wir uns den RC-Truck auf der letzten Seite genauer an. Wir nehmen an, dass die genaue Frequenz 27,9 MHz beträgt. Hier ist die Abfolge der Ereignisse, die stattfinden, wenn du den RC-Sender benutzt:
Du drückst einen Auslöser, damit der Truck vorwärts fährt.
Der Auslöser bewirkt, dass sich ein Paar elektrischer Kontakte berührt, wodurch ein Stromkreis geschlossen wird, der mit einem bestimmten Pin eines integrierten Schaltkreises (IC) verbunden ist.
Der geschlossene Schaltkreis veranlasst den Sender, eine bestimmte Folge von elektrischen Impulsen zu senden (Einzelheiten siehe Funktionsweise von Funkgeräten). Jede Sequenz enthält eine kurze Gruppe von Synchronisationsimpulsen, gefolgt von der Impulssequenz. Bei unserem Lkw besteht das Synchronisierungssegment, das den Empfänger auf eingehende Informationen aufmerksam macht, aus vier Impulsen mit einer Länge von 2,1 Millisekunden (Tausendstelsekunden) und einem Abstand von 700 Mikrosekunden (Millionstelsekunden). Das Impulssegment, das der Antenne mitteilt, um welche neue Information es sich handelt, verwendet 700-Mikrosekunden-Impulse mit 700-Mikrosekunden-Intervallen.
Eine typische RC-Signalübertragung
Eine typische RC-Signalübertragung
Impulsfolgen
Vorwärts: 16 Pulse
Rückwärts: 40 Impulse
Vorwärts/Links: 28 Impulse
Vorwärts/Rechts: 34 Impulse
Rückwärts/Links: 52 Impulse
Rückwärts/Rechts: 46 Impulse
Der Sender sendet Bursts von Funkwellen, die mit einer Frequenz von 27.900.000 Zyklen pro Sekunde (27,9 MHz) schwingen. Wenn Sie gelesen haben, wie Radio funktioniert, werden Sie dies als Pulsmodulation erkennen.
Das Fahrzeug überwacht ständig die zugewiesene Frequenz (27,9 MHz) auf ein Signal. Wenn der Empfänger die Funksignale vom Sender empfängt, sendet er das Signal an einen Filter, der alle Signale blockiert, die von der Antenne nicht auf 27,9 MHz empfangen werden. Das verbleibende Signal wird wieder in eine elektrische Impulsfolge umgewandelt.
Die Impulsfolge wird an den IC im Fahrzeug gesendet, der die Folge dekodiert und den entsprechenden Motor startet. In unserem Beispiel beträgt die Impulsfolge 16 Impulse (vorwärts), was bedeutet, dass der IC positiven Strom an den Motor sendet, der die Räder antreibt. Wäre die nächste Impulsfolge 40 Impulse (rückwärts), würde der IC den Strom an denselben Motor umkehren, damit er sich in die entgegengesetzte Richtung dreht.
Die Motorwelle hat am Ende ein Zahnrad, anstatt direkt mit der Achse verbunden zu sein. Dadurch verringert sich die Motordrehzahl, aber das Drehmoment erhöht sich, so dass der Lastwagen durch den Einsatz eines kleinen Elektromotors ausreichend Leistung erhält!
Der Truck bewegt sich vorwärts.
Wenn du einen Blick in das Innere des RC-Trucks wirfst, wirst du sehen, dass er sehr einfach ist.
Das Innere eines RC-Trucks
Ein Blick in das Innere des Trucks
Ein Blick in das Innere des Trucks
Im Inneren unseres RC-Trucks befinden sich zwei Elektromotoren, eine Antenne, ein Akkupack und eine Platine.
Ein Motor dreht das Vorderrad nach rechts oder links, während der andere Motor die Hinterräder vorwärts oder rückwärts dreht. Die Platine enthält den IC-Chip, den Verstärker und den Funkempfänger. Ein paar einfache Zahnräder verbinden die Motoren mit den Rädern. Es ist wirklich erstaunlich, wie vielseitig der Bewegungsspielraum mit so wenigen Bauteilen ist.
Im Inneren des Autos befindet sich eine Platine mit mehreren Kondensatoren, Widerständen und Dioden sowie dem IC, der die Motoren steuert. Der Funkempfänger besteht aus einem Kristall, der mit einer bestimmten Frequenz schwingt, Induktoren und einer Antenne.
Die Elektromotoren werden von den Batterien mit Strom versorgt. Der Stromfluss wird durch den IC geregelt.
Weitere Informationen über RC-Spielzeug, Funksteuerung und verwandte Themen finden Sie unter den Links auf der nächsten Seite.
Ursprünglich veröffentlicht: Dez 18, 2000
RC-Spielzeug
Wie funktioniert eine Fernsteuerung bei einem Spielzeug?
Über einen Sender in der Fernbedienung wird eine Funkwelle erzeugt und an einen Empfänger im Spielzeug gesendet. Wenn die Tasten der Fernbedienung gedrückt werden, werden Signale in Form von elektrischen Impulsen erzeugt, die sich durch die Luft bewegen.
Wie kann ich die Reichweite meines RC-Senders erhöhen?
Um die Reichweite zu erhöhen, können Sie Transistoren verwenden, um die Signale Ihres RC-Senders zu verstärken. Dies kann jedoch kompliziert und kostspielig sein. Eine billigere Möglichkeit ist, die Antenne durch eine leistungsfähigere zu ersetzen oder eine größere Antenne zu verwenden. Sie können auch eine Richtantenne verwenden, um die Signale Ihres Senders zu verstärken.
Kann jeder Sender mit jedem Empfänger zusammenarbeiten?
Jeder Sender kann mit jedem Empfängertyp gekoppelt werden. Allerdings können die nicht angepassten Frequenzen und Sendeleistungen Ihren Empfänger dauerhaft beschädigen. Stellen Sie daher sicher, dass Ihr Sender und Ihr Empfänger auf denselben Frequenzen arbeiten.
Wie kann man eine Fernbedienungsstörung verhindern?
Wenn zwei Geräte auf der gleichen Frequenz arbeiten, kann es zu Übersprechen oder Interferenzen zwischen ihnen kommen. Wenn Ihr Gerät über eine Option zum Wechseln der Frequenz verfügt, sollte dies ausreichen. Die meisten Fernsteuerungsgeräte mit großer Reichweite arbeiten entweder auf 27 MHz oder 49 MHz, lesen Sie also im Handbuch nach, um die Frequenz Ihres Geräts zu überprüfen. Passen Sie die Frequenz an, bis Sie feststellen, dass die Störungen beseitigt sind.Weitere Infos zu dieser Pressemeldung:
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sparhi gmbh - friedrichstr. 123 10117 berlin
Datum: 07.03.2023 - 13:22 Uhr
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