Les principes de la radiocommande pour modèle réduit. 1) Présentation d un ensemble de Radiocommande Un ensemble de Radiocommande est composé avant tout d un boitier d émission (émetteur) et d un récepteur. L émetteur envoie ses ordres (position des manches) au récepteur par ondes radios «haute fréquence». Celui-ci les transmet alors à des actionneurs : servomoteur, variateur de vitesse pour moteur électrique. Variateur de vitesse Boitier d émission Récepteur Servomoteur 2) Principe de fonctionnement de la radiocommande Lorsque l antenne de la radiocommande est parcourue par un courant alternatif, elle émet des ondes électromagnétiques. Ces ondes se propagent dans l espace et sont recueillies par l antenne réceptrice. Elles produisent dans l antenne réceptrice un courant de même fréquence et de même forme que celui qui parcourt l antenne émettrice. Pour transmettre les informations vitesse et direction, le signal émis par la radiocommande est modulé en amplitude (AM) ou en fréquence (FM). Un signal modulé en amplitude se compose de deux parties : - un signal sinusoïdal de fréquence élevée (HF) appelé porteuse, généré par un oscillateur à quartz qui fixe précisément la fréquence d émission. - un signal qui contient les deux informations à transmettre (vitesse et direction) et qui fait varier l amplitude de la porteuse avec 2 valeurs possibles (absence ou présence du signal). La fréquence porteuse peut être modifiée en fonction du choix du quartz. Cela permet d avoir différentes fréquences pour plusieurs pilotes sur un même site autour de 26 MHz, 41 MHz ou 72 MHz. Les seules gammes de fréquences qui soient autorisées en voiture RC : Radiocommandé (voir la réglementation des fréquences pour le modélisme). Enfin le récepteur doit être accordé avec l émetteur en utilisant un quartz de même fréquence que la porteuse.
3) Description de l ensemble de radiocommande a) Le boitier d émission : Le boitier d émission se présente sous la forme d un pupitre équipé de manches qui actionnent des potentiomètres (résistances à curseur). Ce sont généralement des émetteurs deux voies proportionnelles, l une pour la commande de direction (CH1), l autre pour la commande de la vitesse (CH2). Deux systèmes de réglage, baptisés TRIM, permettent d'ajuster la position neutre des deux voies. On trouve aussi souvent des commutateurs pour inverser leur sens, c'est en général les seuls réglages sur les radios d'entrée de gamme. b) Le boitier de réception : Les ondes émises par la radiocommande sont captées par l antenne de réception. De ce récepteur partent deux informations destinées au servomoteur de direction et au variateur de vitesse. Antenne de réception Boitier de réception Connexion à la batterie ou piles (alimentation 4,8 8,4V) Quartz Connexions au servomoteur de direction et variateur de vitesse. Une voie proportionnelle (contrairement aux voies «Tout-ou-Rien») permet de commander des éléments qui demandent à être contrôlés de manière progressive comme l ensemble de direction ou la vitesse de rotation d un moteur. Les voies «Tout-ou-Rien», au contraire, se limitent à mettre en marche ou à arrêter un équipement. Exemple, l allumage ou l extinction de feux lumineux. On n a pas besoin de progressivité pour cela. Pour une voiture RC, le minimum est donc 2 voies proportionnelles : une pour la commande progressive de la direction et une seconde pour la commande progressive du moteur.
c) Le servomoteur : Un servomoteur est constitué d'un moteur électrique, d'un réducteur (ensemble de roues dentées), et d'un système d'asservissement permettant de vérifier que l on a bien fait le déplacement voulu (potentiomètre + circuit électronique) Ils transforment les ordres reçus par le récepteur, en mouvements mécaniques. On utilise la plupart du temps un servomoteur pour commander la direction d une voiture RC. Palonnier Réducteur (Roues dentées) Sur le dessus, un axe permet d actionner un petit levier (palonnier). Cet axe peut tourner d environ 90 de part et d autre de sa position de repos. Celui-ci permettra de transmettre un mouvement aux roues avant de la voiture RC.
La commande d un servomoteur : Un servomoteur traduit la durée d une impulsion électrique issue du boitier récepteur, en un mouvement de rotation. Le signal de commande de l angle de rotation est une impulsion positive pendant un temps variable et court de 1 à 2 ms (milliseconde). Cette impulsion doit se répéter toutes les 20 ms environ (50 fois par seconde). C est la durée de 1 à 2 ms qui détermine la position angulaire du servomoteur. Une standardisation des valeurs s'est imposée : 1ms --> limite basse (le servomoteur est à gauche par exemple.) 1.5ms --> neutre (le servomoteur est en position médiane) 2ms --> limite haute (le servomoteur est à droite par exemple.) L'impulsion de commande est fabriquée par le codeur du boîtier émission qui par l intermédiaire de la fonction émission HF la transmet au récepteur HF. Elle est, après décodage, délivrée au servomoteur. Pour plus d information sur le servomoteur (cliquez-ici) d) Le moteur électrique et le variateur de vitesse : Les voitures à motorisation électrique sont équipées d un moteur associé au variateur de vitesse. Le variateur, à partir des signaux de commande transmis par le récepteur, commande le moteur électrique dans les deux sens de rotation (marche avant et arrière) avec une vitesse variable. Variateur de vitesse Récepteur Servomoteur
Le variateur commande la vitesse du moteur par variation de la tension moyenne à ses bornes. La technique utilisée est la modulation de largeur d impulsion (MLI). Durée de l impulsion Durée de l impulsion Formule de la tension moyenne aux bornes du moteur par rapport à la durée de l impulsion et la période du signal : u =u x moy max Durée de l'impulsion Où : U moy est la tension moyenne aux bornes du moteur, U max est la tension maximale d alimentation du moteur.