مجموعة أجهزة الاستقبال والإرسال RC

أنواع مجموعات مُستقبلات ومُرسلات التحكم عن بُعد

تتكون مجموعة مُستقبل ومُرسل التحكم عن بُعد من مُستقبل ومُرسل صغيرين يُمكّنان التحكم عن بُعد في جسم أو جهاز معين. تُعرف هذه المجموعات باسم التحكم عن بُعد (RC) وتستخدم الموجات الراديوية للتواصل بين المكونين.

يُوجد المُستقبل عادةً على الجسم الذي يتم التحكم به (مثل سيارة أو طائرة أو قارب)، بينما يكون المُرسل جهازًا محمولًا يدويًا يُشغّله المُستخدم. يتم توصيل المكونين لاسلكيًا، مما يُمكّن المُستخدم من التحكم في حركات الجسم باستخدام أزرار أو عصي التحكم على المُرسل. يُترجم المُستقبل بعد ذلك الإشارات المُرسلة من المُرسل ويُحوّلها إلى إجراءات، مثل التوجيه أو التسريع.

تُستخدم مجموعات RC في مختلف الهوايات والصناعات، بما في ذلك طائرات الموديل والطائرات بدون طيار والسيارات والقوارب والآلات الثقيلة. تأتي بأحجام ومواصفات مختلفة لتناسب التطبيقات المُحددة وتُوفر درجات متفاوتة من الدقة والتحكم. يُمكن تصنيف مجموعة مُستقبل ومُرسل التحكم عن بُعد إلى عدة أنواع بناءً على تقنيات التعديل التي تُستخدمها. تشمل هذه التقنيات:

• التعديل السعوي (AM)

  في نظام AM، يتم تغيير سعة الموجة الحاملة بشكل متناسب مع سعة إشارة التعديل. بمعنى آخر، تتذبذب سعة الموجة الحاملة وفقًا لسعة الإشارة (موجات الصوت أو الصوت).

  تُعدّ هذه التقنية بسيطة وفعالة من حيث التكلفة. علاوة على ذلك، تُعمل على طول موجات طويلة ويُمكن تنفيذها باستخدام إلكترونيات أساسية. ومع ذلك، قد تتداخل العديد من الضوضاء مع الإشارة، مما يُحدّ من فعاليتها وجودتها. وبالتالي، غالبًا ما تُعتبر مجموعة مُستقبل AM قديمة الطراز، حيث حلّت تقنية أكثر تقدمًا محلها.

• التعديل الترددي (FM)

  تُعدّ FM تحسينًا لطريقة تعديل AM. هنا، يتغير تردد المُرسل وفقًا لسعة الإشارة وترددها. في جوهر الأمر، يتغير تردد الموجة الحاملة بناءً على خصائص إشارة التعديل.

  تُعدّ هذه الطريقة أقل عرضة للتداخل والضوضاء من AM، مما يُجعل الإشارة المُنقولة أكثر موثوقية ووضوحًا. نتيجة لذلك، غالبًا ما يُستخدم FM للصوت المجسم عالي الدقة، مثل التلفزيون والراديو. في الواقع، يُعدّ تعديل FM قابلاً للتطبيق على نطاق واسع في أنظمة البث الحديثة. ومع ذلك، قد يكون FM أكثر تعقيدًا وأغلى ثمناً من AM من حيث المعدات المطلوبة.

• التعديل الطوري (PM)

  في PM، يتم تغيير طور الموجة الحاملة وفقًا للإشارة التي سيتم إرسالها. يُعدّ التعديل الطوري شكلًا من أشكال التعديل الرقمي حيث تُغيّر الإشارة التي تحمل المعلومات طور إشارة الموجة الحاملة.

  يُمكن دمج هذا النظام مع FM لتحقيق مناعة أعلى للضوضاء. ومع ذلك، يتطلب PM مُستقبلًا أكثر تعقيدًا وقد يكون أقل سهولة في الفهم من AM و FM. علاوة على ذلك، يُعمل على ترددات أعلى وقد لا يكون متوفرًا على جميع الأجهزة.

تعتمد أنواع أخرى من المُرسل والمُستقبل على نطاقات ترددها:

• مُستقبل ومُرسل 2.4 جيجاهرتز

  يُستخدم هذا النوع على نطاق واسع في التطبيقات الحديثة، حيث يتمتع بأطوال موجات أقصر. علاوة على ذلك، فهو أقل عرضة للتداخل ولديه سرعات نقل بيانات أسرع. كما أنه أكثر توفرًا، ويُمكن شراء الأجهزة التي تستخدمه بسهولة أكبر.

• مُستقبل ومُرسل 27 ميجاهرتز

  كان هذا النوع شائعًا في السابق للاستخدام في السيارات والقوارب المُتحكم بها لاسلكيًا. على الرغم من أنه يتمتع بأطوال موجات أطول، فإن أجهزة 27 ميجاهرتز أكثر عرضة للتداخل ولديها سرعات نقل بيانات أبطأ.

• مُستقبل ومُرسل 49 ميجاهرتز

  تُستخدم الأجهزة في هذه الفئة بأطوال موجات أطول وهي أكثر عرضة للتداخل من تلك التي تستخدم 27 ميجاهرتز. ومع ذلك، لا تزال تُستخدم في بعض التطبيقات مثل الألعاب والأجهزة الصغيرة المُتحكم بها لاسلكيًا.

• مُستقبل ومُرسل 72 ميجاهرتز

  غالبًا ما يُستخدم هذا النوع في طائرات الموديل والطائرات بدون طيار. يتمتع بأطوال موجات أطول، ونطاق الإشارة ومسافة النقل أفضل من تلك التي تستخدم ترددات أقل.

• مُستقبل ومُرسل 433 ميجاهرتز

  تُستخدم هذه بشكل شائع في أجهزة الاتصال اللاسلكية، ومشاريع الأتمتة المنزلية، وغيرها من التطبيقات التي تتطلب نقل طويل المدى. تُعمل في نطاق تردد 433 ميجاهرتز، وهو جزء من نطاق الترددات الراديوية UHF.

الوظائف والميزات

تتمتع مجموعات مُستقبل ومُرسل RC بميزات مفيدة تُحسّن الموثوقية والمرونة والتحكم.

• فترة انتظار منخفضة

  تتمتع هذه المجموعات بفترة انتظار منخفضة، مما يعني وجود تأخير قصير جدًا بين إرسال الإشارة واستلامها. تُعدّ فترة الانتظار المنخفضة مهمة للتطبيقات مثل FPV (عرض الشخص الأول) حيث يُطير الطيارون طائرات بدون طيار من خلال بث فيديو مباشر. إذا كان هناك أي تأخير في فترة الانتظار المنخفضة، فقد يزيد ذلك بشكل كبير من فرصة الاصطدام أو يتسبب في فقدان الطيار السيطرة على الطائرة بدون طيار. تُضمن فترة الانتظار المنخفضة تحكمًا سريعًا واستجابةً على الجهاز.

• مدى طويل

  تتمتع مُرسلات ومُستقبلات RC بإمكانيات بعيدة المدى تُمكّن المُستخدمين من التحكم في الأجهزة على مسافات كبيرة. يُمكن لبعض المجموعات العمل على مسافة تزيد عن 1000 متر أو أكثر، مما يُوفر نطاقًا رائعًا. تُمنح مجموعات بعيدة المدى المُستخدمين حرية تحريك الجهاز بعيدًا.

• نطاق تردد القفز (FHSS)

  يُغيّر FHSS تردد الإشارة بسرعة وبشكل مستمر. هذا يُجعل من الصعب على أي شخص اعتراض الإشارة أو تعطيلها. يُحسّن استخدام FHSS أمان المجموعة. يُقلّل FHSS أيضًا من تأثير التداخل من إشارات الراديو الأخرى، مما يُحسّن موثوقية الاتصال.

• قنوات متعددة

  تحتوي مجموعات مُستقبل ومُرسل RC عادةً على قنوات متعددة تُمكّن التحكم المنفصل في أجهزة مختلفة. تُمكّن القنوات المتعددة المُستخدمين من التحكم في الأجهزة مثل الطائرات بدون طيار أو القوارب أو السيارات التي تحتاج إلى أكثر من إشارة تحكم واحدة. تُمنح كل مجموعة مرونة أكبر من خلال المزيد من القنوات.

• وظائف السلامة

  تعيد وظائف السلامة الجهاز تلقائيًا إلى حالة آمنة إذا ضاعت الإشارة أو فشلت. على سبيل المثال، إذا فقدت طائرة بدون طيار الإشارة، فستعود تلقائيًا إلى نقطة الإقلاع. يُساعد ذلك في منع التصادمات ويُحافظ على سلامة المُستخدمين. تُعدّ وظائف السلامة ميزة أمان مهمة لأي نظام تحكم عن بُعد.

السيناريوهات

تُستخدم مُستقبلات ومُرسلات RC في مجموعة واسعة من التطبيقات. تُستخدم بشكل أساسي في التطبيقات الهواية والتجارية التي تنطوي على التحكم عن بُعد والاتصالات اللاسلكية. فيما يلي بعض سيناريوهات الاستخدام الشائعة.

• هواة التحكم عن بُعد

  أكثر سيناريوهات استخدام مُستقبلات ومُرسلات RC شهرةً هو التحكم عن بُعد في مختلف أنشطة هواة الجمع. تشمل هذه الأنشطة تشغيل طائرات الموديل والطائرات بدون طيار والقوارب والسيارات والأدوات الإلكترونية الأخرى المُتحكم بها لاسلكيًا. يُرسل مُرسل RC إشارات تحكم إلى مُستقبل RC في النموذج للتوجيه والقوة. يُمكّن هذا المُستخدم من التحكم في حركة النموذج.

• تحكم الآلات الصناعية

  يُمكن دمج مُستقبلات ومُرسلات RC في الآلات الصناعية للتحكم اللاسلكي. قد يشمل ذلك رافعات البنائين وأذرع الروبوتات والمركبات ذات التوجيه التلقائي والآلات الأخرى. يُبسّط استخدام مكونات RC للتحكم اللاسلكي العمليات ويُحسّن المرونة من خلال السماح بالتشغيل عن بُعد للآلة. يُزيد هذا من الإنتاجية في مكان العمل.

• التطبيقات اللاسلكية

  في تطبيقات الطائرات بدون طيار الاحترافية مثل التصوير الجوي والفيديو، والرسم الخرائطي، والمسح، وأعمال الفحص، يُمكن استخدام مجموعات مُستقبل ومُرسل RC للتحكم اللاسلكي بالطائرة بدون طيار. يُمكن للمُشغّل مناورة الطائرة بدون طيار أثناء استخدام كاميرا مُدمجة لالتقاط الصور ومقاطع الفيديو. يُمكن أيضًا استخدام الطائرات بدون طيار لفحص الأماكن التي يصعب الوصول إليها مثل خطوط الطاقة.

• نقل البيانات واستشعار البيانات عن بُعد

  يُمكن استخدام مجموعات RC لتطبيقات الاستشعار عن بُعد. يُمكن استخدامها لجمع البيانات من أجهزة استشعار البيئة، وأنظمة القياس عن بُعد، وأنظمة الروبوت، وأجهزة الاستشعار الأخرى. يُرسل مُرسل RC بيانات في الوقت الفعلي إلى المُستقبل للمراقبة والتقييم. يُعدّ هذا أداة حيوية لتقييم درجة الحرارة والرطوبة والضغط والعوامل الأخرى.

• تعديل وتخصيص أجهزة RC

  يُمكن تعديل أجهزة RC وتخصيصها لتطوير المنتج وبناء النماذج الأولية. يُمكن للمهندسين والمُطوّرين دمج وحدات RC في نماذجهم الأولية لأغراض الاختبار. عندما يضيفون هذه العناصر إلى نماذجهم الأولية، يُمكنهم تقييم الوظائف بسرعة.

• أغراض تعليمية

  يُمكن استخدام مجموعات RC للتدريس والتعلم في مجالات الهندسة والروبوتات وعلوم الكمبيوتر وغيرها من التخصصات الفنية. يُمكن للطلاب التعلم أكثر حول أنظمة الاتصالات اللاسلكية من خلال دمج مكونات RC في مشاريعهم واكتساب خبرة عملية.

• ألعاب RC

  يُمكن استخدام مُستقبلات ومُرسلات RC لتطبيقات الألعاب لإنشاء تجارب افتراضية. يُمكن أيضًا استخدامها لتطوير تطبيقات الألعاب المادية مثل ألعاب الأركيد ومحاكيات الطيران. يُخلق هذا تجربة ألعاب غامرة تُزيد من الترفيه.

كيفية اختيار مجموعات مُستقبل ومُرسل RC

عند اختيار مجموعات مُستقبل ومُرسل RC، من الضروري مراعاة نوع التطبيق ومستوى التحكم الذي ستُوفره المجموعة المُحددة. فيما يلي بعض العوامل الحاسمة التي يجب مراعاتها عند اختيار مجموعة مُستقبل ومُرسل RC.

• القنوات: عند اختيار مجموعة مُستقبل ومُرسل RC الصحيحة، يجب مراعاة عدد القنوات المتاحة. بالنسبة للعمليات الأساسية، تكفي مجموعة ذات قناتين، ويُمكن استخدامها للذهاب للأمام والخلف والتوجيه. ومع ذلك، تضيف مجموعة ذات ثلاث قنوات وظيفة توجيه ثالثة إلى سقف أو ذيل القبضة، بينما يُعمل طيران ثلاث قنوات على دواسات التشغيل ومُدير الدفة. تُمكّن القنوات الإضافية من معالجة النموذج بشكل أكثر تعقيدًا. على سبيل المثال، يُمكن لطيران أربع قنوات استخدام القناة الرابعة التي تُحكم على دفة التوجيه لحركات الدوران أو للتحويل إلى طائرات تعمل بالكهرباء أو بالبنزين مع أكثر من خمسة أجنحة/عصي/ضوابط جانبية للتسارع. يُمكن دفع النماذج باستخدام أكثر من ستة وحدة تحكم بالقنوات.
• البطارية: قبل الشراء، يجب مناقشة نوع البطارية المُستخدمة لتشغيل مُستقبل ومُرسل RC. يرجع ذلك إلى أن مجموعات مختلفة تستخدم بطاريات مختلفة، مما يُؤثر على الأداء والراحة. على سبيل المثال، تستخدم بعض المجموعات بطاريات قلوية، وهي سهلة العثور عليها واستبدالها، لكنها تُوفر عمر بطارية أقل. من ناحية أخرى، تستخدم بعض المجموعات بطاريات قابلة للشحن، وهي أكثر اقتصادًا على المدى الطويل، ولكنها تحتاج إلى الشحن بشكل متكرر. أيضًا، غالبًا ما لا تأتي البطاريات في مجموعات RC مُثبتة مسبقًا. نتيجة لذلك، سيحتاج المشترون إلى شراء بطاريات بشكل منفصل والتأكد من توافقها مع نظام RC.
• المسافة: مدى مجموعات RC هو المسافة التي يُمكن للمُرسل الوصول إليها بحيث لا يزال المُستقبل قادرًا على التقاط الإشارة. يعتمد المدى على التردد. على سبيل المثال، يتمتع 27 ميجاهرتز و 40 ميجاهرتز بأمدى أقل تصل إلى نصف ميل، بينما يُمكن لـ 2.4 جيجاهرتز الوصول إلى 6 أميال. مهما كان الأمر، يجب على المرء اختيار مجموعة ذات المدى المناسب لتلبية الاحتياجات المُحددة.
• الميزات: تتمتع مجموعات مُستقبل ومُرسل RC بمجموعة من الميزات التي تُحسّن بشكل كبير من إجمالي تجربة استخدام نظام RC. تشمل هذه الميزات ذاكرة النموذج، والقياس عن بُعد، ومكافحة التشويش، والتغذية الراجعة الاهتزازية، وشاشة اللمس، ونظام تحديد المواقع العالمي (GPS)، من بين أمور أخرى. يجب مراعاة الاعتبارات بناءً على الميزات التي ستُحسّن من تطبيق أو تجربة الاستخدام المُحددة.
• التوافق: يشمل هذا النظر إلى مكونات مجموعة RC والتأكد من ملاءمتها لبعضها البعض. كما يشمل النظر إلى مجموعات RC العديدة ومعرفة ما إذا كانت أجزائها وملحقاتها تعمل معها. نظرًا لأن العديد من نماذج RC تستخدم نفس المكونات الأساسية، مثل السيرفوز والمحركات والبطاريات، يُعدّ التوافق أمرًا بالغ الأهمية للترقيات والاستبدالات المستقبلية.

أسئلة وأجوبة

س: ما هي فوائد مُرسل ومُستقبل RC 2.4 جيجاهرتز؟

ج: 2.4 جيجاهرتز خالي من التداخل. يتمتع بمدى طويل للتحكم عن بُعد بالنماذج. كما أنه سريع لأنه يُرسل البيانات بسرعة.

س: ما الفرق بين المُرسلات التناظرية والرقمية؟

ج: تُرسل المُرسلات التناظرية إشارات أساسية سهلة الاستقبال. من ناحية أخرى، تُرسل المُرسلات الرقمية إشارات أكثر دقة ووضوحًا. عادةً ما يكون لها مدى أطول وجودة إشارة أفضل من المُرسلات التناظرية.

س: هل يُمكن استخدام مُرسل ومُستقبل RC مع علامات تجارية مختلفة؟

ج: يُمكن استخدام مُرسل ومُستقبل RC من علامات تجارية مختلفة، ولكن فقط إذا كانا متوافقين. يجب أن يُعملان على نفس نطاق التردد. هذا يعني أنه يجب أن يكون متوافقًا مع بعضهما البعض.

س: ما مدى أهمية التوافق؟

ج: يجب أن يكون التوافق أولوية قصوى لأي مشتر. يجب أن يعمل مُرسل ومُستقبل RC معًا بسلاسة. يجب أن يكون لهما ميزات تلبي المتطلبات المُحددة لنماذج RC للمشترين.

س: ما هي المسافة التي يُمكن لمُستقبل ومُرسل RC الوصول إليها؟

ج: يعتمد المدى على العديد من العوامل، مثل النموذج والبيئة. قد يُعمل بعضها بشكل جيد فقط حتى 500 قدم. يُمكن للآخرين الاتصال على مسافة تزيد عن 20 ميلًا في ظل ظروف جيدة. عادةً ما يتمتع الخيارات الأكثر تقدمًا بأمدى أطول.