Ремонт радиоуправляемых машин своими руками

Обновлено: 04.07.2024

Решил поменять на радиоуправляемой детской машинке батарейки питания вместо 5 пальчиковых АА-1,5V поставил две li-ion спаянных последовательно получилось 8 вольт. С начало машинка бодро поехала но через несколько секунд колёса остановились. последующее нажатие на пульт-- колёса чуть подёргиваются и всё.Подскажите что могло пойти не так может что сгорело? Просмотрел похожие проблеммы но везде пишут про гореле транзисторы , а у меня схема какаято не такая как выкладывают в инете. Схема прилогается.

В начале марта удалось приобрести отличный игрушечный радиоуправляемый джип, имеющий мощный мотор 380-й серии и серво с плавной регулировкой поворота, после чего данный девайс гонялся и в снег, и дождь, и пыль с песком. Причём испытания авто на более чем 30 заездах показали следующее: ему всё нипочём! Уже и водой заливали по уши, и песком забивался, и мокрым снегом облеплен был с головы до ног, и летел кувырком по асфальту с трамплина - а упорно ездил (если не считать пару раз отрывавшихся проводов на разъёме моего самодельного 2S аккумулятора, про который была статья тут).

Но вот и на старуху нашлась гнилуха - сгорел регулятор скорости на общем блоке управления. А дело было так: есть у этого джипа режим суперскорости, включаемый только через поворот ключа в пульте. Такая себе защита от детей, ведь тогда 2-х килограммовая машинка превращается в тяжёлый снаряд, который может снести малыша при столкновении.

Иногда включал эту супер-скорость по асфальту, а тут надумал запустить её по затрудняющей движение траве. И конечно получил перегрев мосфетов управления мотором в мостике на второй минуте заезда. Машинка перестала ездить вперёд (да и назад ехала только сразу на максимальной скорости).

Сначала отчего-то подумалось на пульт - вдруг там кнопочка где заела или контакт в переключателе пропал. Наивные мысли! ПДУ работал без проблем (это определяется косвенно по изменению тока его потребления во время разных нажатий).

Собираем пульт и переходим к сложной части - разборке блока управления серво и мотора, именуемом FY-RX01.

Схема регулятора RC

Это блочок, содержащий внутри радиоприёмник 2,4 ГГц, управление серво и ШИМ контроллер электромотора (путём 4-х полевых транзисторов).

Схему найти точную не удалось, да это особо и не требуется. Скорее всего сгорели какие-то из мосфетов, так как если проблема в микросхемах - можно сразу сливать воду и искать в продаже готовый модуль (да простят меня за эту ересь труЪ радиолюбители).

Транзисторы виновники торжества нашлись легко, так как были пробиты накоротко, но учитывая их безымянность встал вопрос с поиском аналога.

Вот только особо тут думать не нужно: согласно информации с блогов ремонтников этих модулей, сюда прекрасно подходят MOSFET от ШИМ питания процессоров и видеокарт ПК. Их ток примерно 30-40А, чего более чем достаточно для мотора потребляющего 5-10А.

Но есть одна проблема - выпаять их обычным паяльником, пусть и 100 ваттным, практически нереально. Они припаяны тугоплавкими припоями и скорее всего результат будет как у меня:

Пришлось задействовать паяльную станцию (термофен), после чего дело пошло и замена сгоревших полевиков успешно выполнилась. Далее смотрите на испытания радиоуправляемой машины после ремонта (а заодно испытания недавно купленной видеокамеры SONY HDR-250, так как дальше снимать видео для ютуб-канала телефоном 0,3 мегапикселя просто стыдно).

Видео

Как вы заметили, дополнительно решено было поставить светодиодные фары на 2-х LED 3 В, 300 мА подключенных через резистор 20 Ом 1 Вт к АКБ. Подключение последовательное с заниженным током 100 мА, чтоб не перегревались. Так становится понятно что авто включено, да и по тёмной улице с ними гонять превеликое удовольствие!

В общем всё работает после починки как надо, поэтому вывод делаем такой: практически все ШИМ регуляторы RC моделей построены на мосфетах и при их сгорании просто впаиваем транзисторы с плат старых нерабочих видеокарт с материнками, коих у вас должно быть немало. Всем спасибо за внимание!

Форум по обсуждению материала РЕМОНТ РЕГУЛЯТОРА СКОРОСТИ RC МОДЕЛИ

Приводятся основные сведения о планарных предохранителях, включая их технические характеристики и применение.

Что такое OLED, MiniLED и MicroLED телевизоры - краткий обзор и сравнение технологий.

Про использование технологии беспроводного питания различных устройств.

В каком направлении течет ток - от плюса к минусу или наоборот? Занимательная теория сути электричества.

В давние-стародавние времена, 13 лет назад, была куплена радиоуправляемая машинка для себя любимого. В нее успели наиграться сыновья, а машинка была еще жива, но родной NiMH аккумулятор не выдержал пытки и почил с миром. Попытка его живить ни к ему не привела, осталось в нём емкости от 420 ма·ч где-то 50-70 ма·ч. Была предпринята попытка заменить его на Li-ion от ноутбуков, но электроника отказывалась нормально работать от 3,7 в и глючила страшно. Попытка поставить DC/DC до 5в. привела к судорожному дерганью ходового мотора, а напихать большой дроссель и конденсаторы по выходу DC/DC не было физически места.

И было принято кардинальное решение: выкинуть всю электронику в машинке и пульте и заменить новой.

Пульт оказался полностью дискретным в части управления, мозгом там была PT8A977BP вот с такой схемой включения:

Мозгом машинки (приемника) был собрат по несчастью PT8A978BP со следующей схемой включения:

Покопавшись в загашниках, было решено использовать в качестве мозга atmega8L , а для радиочасти NRF24L01+ , которых было множество в наличии для использования в умном доме. В пульте (передатчике) оставлялись к использованию кнопки (ползунки) которые управляют направлением движения машинки и траекторией.

Сервомашинки в приемнике были собраны по неведомой конструкции и представляли собой по сути редуктор с DC-мотором. Характеристики, которые удалось с них снять:

Максимальный ток сервы на поворотные колеса 0.27 А при 3.5 в. Сопротивление сервы 17 Ом в неподвижном среднем положении, от 1 кОм до 150 Ом при выкрученных в сторону колесах.
Ток ведущих колес на холостых оборотах 0.43 А при 3.5 в, под нагрузкой до 2.3 А и потом защита у акб срабатывает. Сопротивление на проводах ведущих колес 1.3 Ом, если их не трогать.

По размерам посадочного места в машинке (приемнике) не густо, максимальная высота платы с деталями 16 мм, но не по всей площади платы, т.к. есть дырки под крепление и ограничители по краям.

Что должно быть по функционалу:

Движение вперед и назад с регулировкой скорости (ШИМ) или на первое время просто вкл/выкл
Поворот в лево и вправо.
Вкл/выкл фары спереди и габариты сзади
Вкл/выкл проблесковых маячков из двух светодиодов на крыше машины (полицейская мигалка).
Вкл/выкл гудка (пищалки) со звуком клаксона автомобиля.

Начнем с передатчика, т.к. с ним получилось проще всего, кроме не поместившейся в корпус платы.

Алгоритм работы передатчика:

Инициализировали перефирию
Если нажата или отпущена одна из кнопок, то выходим из сна и отправляем в NRF состояние порта кнопок
Если в течении 5 секунд кнопки не нажимают или отпускают, то уходим в Powerdown
Раз в 5 секунд проверяем напряжение питания МК, если оно ниже 2.5в, то двукратно пищим
Идем в пункт 2.

В результате пультик выглядит в разобранном виде так:

Слева плата управления, в центре старая плата, которую выпаивать не стал, ибо не мешала.

В будущем есть планы вырезать Крону и поставить 18650, но лень.

В целом с пультом проблем было очень мало, главный косяк, что плата получилась чуть толще, чем могла поместиться в пульт, хотя все размеры снимал по несколько раз. В результате в собранном виде у пульта есть слева щель и через нее видно плату и индикацию светодиодов на ней:

Кнопки на пульте имеют следующее назначение:

Остальные органы управления (вперед/назад, влево/вправо) остались без изменений.

Красным выделены элементы, которые пришлось добавлять уже после изготовления печатной платы на этапе наладки. Т.к. ходовой двигатель потреблял ток до 5 А легко, то от этого МК становилось плохо, и он перезагружался. Решается эта проблема добавленными элементами: VD1, L2, C10, L3, C9. Перечисленные элементы установлены навесным монтажом.

VD2, V3, R21, R22 реализуют ШИМ-управление ходовым двигателем. Дело в том, что если этого не сделать, машина превращается в адский скоростной болид, соответственно редуктор или корпус машины просто развалятся после столкновения с препятствиями или от времени. Без ШИМ реализован Турбо режим, если одновременно нажать Фара+Мигалка+Гудок, таким же нажатием он и отключается.

В разобранном виде обновленная машинка выглядит так:

Места у неё в нутре совсем не много:

Плата управления двухэтажная (из двух плат), на второй реализован H-мост по управлению ходовым двигателем:

Следует отдельно описать работы с NRF, т.к. было много времени потрачено на превращение готовой библиотеки, найденой интернетах, в рабочий вариант.

Главной проблемой были дубликаты получаемых комманд, виной тому была неправильная обработка принятой команды на приемнике, не правильно было так:

Ждем от NRF поднятия флага RX_DR, входим в обработчик приема;
Выгребаем из буфера приема команду, отправляем ее на обработку;
Сбрасываем флаг RX_DR.

Это в корне не верно, т.к. флаг RX_DR говорит только о факте принятия данных буфер, но команд может прийти несколько (всего буфер NRF рассчитан на 3 команды).

Правильный алгоритм такой:

Ждем от NRF поднятия флага RX_DR, входим в обработчик приема;
Выгребаем из буфера приема команду, отправляем ее на обработку;
Проверяем есть ли еще принятые команды по флагу RX_P_NO, если есть, то переходим к п2;
Сбрасываем флаг RX_DR.

Инициализация NRF используется следующая (от NRF нужна дальность, но не скорость):

Не очень приятно лицезреть, как некоторые узлы страдают от технологических допусков. Где то болтаются оси, люфтят рычаги подвески. или рулевая рейка позволяет колесам смотреть в противоположные стороны. Ничего хорошего тут нет, люфт надо устранять - подложил шайбу нужного диаметра, толщины и готово! Вот только где же взять такую шайбу, чтобы и диаметр был нужный, да еще и с толщиной повезло !?

Т.к модель у меня бюджетная - ее технология изготовления не отличается высокой точночтью. Как следствие есть значительные люфты (на фото выше показаны красным) в следующих узлах :

1.

Очень сильно ходят все колеса в ступицах. Стандартные бронзовые втулки были заменены на подшипники (по два в каждой ступице) , но это лишь сделало вращение более гладким и легким, люфт остался.

2. Рулевой механизм вообще живет своей жизнью - крепление осей рулевой рейки изготовлены с таким запасом, что передние колеса смотрят в разные стороны. В итоге "руль" имеет мертвую зону около 10% от максимального угла выворота. Представьте что Вы управляете настоящим автомобилем - едете по прямой , но Вам нужно повернуть. Вы поворачиваете руль. поворачиваете. а реакции никакой! И только после того, как вы на больший градус отклонили руль - автомобиль как то прореагировал на Ваши действия и начал входить в поворот. А на все это уходит время - возможно в экстримальной ситуации Вы бы уже лежали на крыше. С моделью точно так же, только жертвы не так страшны :)) но тем не мение лучше устранить эту неточность управления.

3. К проблеме номер два, добавляется иеще и значительный люфт нижних рычагов передней подвески. О точности управления говорить не приходится. пока что.

И так, вопрос - как устранить все эти проблемы. Ясно и понятно, что надо что то одеть на эти оси. Что то, что устранит излишний ход деталей, будет соответствовать по внутреннему и по внешнему диамеетру, еще и нужной толщины, и при этом механизм не должен превратится из хлябающего в непроворачиваемый. т.е не должен клинить.

Возможные варианты:

1. Металлические шайбы. Но они слижком сложны в обработке. Займет много времени. Металлическую шайбу небольшой толщины найти очень проблематично.

2. Деревянные . :) ну это так - посмеяться :)

3. И наконец пластиковые шайбы. Пластик удобен в обработке. Возможность просверлить отверстие нужного диаметра. Возможность подогнать толщину методом шлифовки.

Я думаю что оптимальным будет остановить выбор на пластике. Осталось только найти подходящее сырье с целью последующей обработки. Вот тоже проблема. Но она решилась достаточно быстро.
Кто когда - нибуть играл или играет на гитаре - знает , что есть такая штучка, как медиатор. Пластиковая пластинка, может быть разной толщины, пластик может быть как мягкий , так и твердый.. Продаются они в любом музыкальном магазине. К стати стоит отметить что медиаторы бывают еще и металические.

Таким образом при выборе гитарного медиатора как сырья - мы получаем все нужные свойства! Сразу! Осталось только сделать саму шайбу из медиатора. Как это делается :

1. Берем медиатор приблизительно нужной толщины и нужной жесткости. И делем в нем отверстие нужного диаметра. Не забываем оставить место по краям - лучше сверлить в центре, а не с краю, иначе рискуем получить шайбу со смещенным центровым отверстием.

2. Обычными ножницами вырезаем приблизительный контур нашей шайбы.

3. Полученую заготовку насаживаем на сверло. Так ее удобнее обрабатывать напильником.

4. Соблюдая окружность - стачиваем шайбу до нужного диаметра. Далее следует серия примерок - из которых видно, нужно ли корректировать толщину шайбы.

5. Если необходимо уменьшить толщину - то на широком напильнике можно сточить сотые и десятые доли миллиметра. Ну а если же толщину нужно увиличить - то нужно было брать медиатор потолще.

После подгонки и устанвки шайбы на ее место, необходимо убедиться , что механизм не клинит, не закусывает в каких - нибуть положениях. Если все работает плавно и не елозит, как раньше - значит можно смело приступать к боевым испытаниям!

Как результат модернизации - все люфты исчезли. Рычаги передней подвески встали на свое место. Колеса в ступицах держатся уверенно. Конечно, со всем этим пришлось повозиться - т.к толщина устраняемых зазоров везде разная, и очень много времени отнимает подгонка шайбы по толщине. Но за то все работает плавно и не закусывает. Но уже без таких обильных колибаний как раньше :))

Вот такой не хитрый способ вполне может добавить точности работы механизмам Вашей модели. Опробовано это все на автомобильной модели, но я думаю что этот способ поможет и летчикам, и лодочникам и всем всем всем :)

Читайте также: