超小型3チャンネル赤外線送信機の製作

PIC16F675を使った3チャンネル赤外線送信機


　超小型の2チャンネルハイパワー赤外線送信機を作ったが、その後3チャンネルの送信機ができないかとの要望があり、今回新たに作ることにした。

　PIC12F629を使ったA-D変換では1チャンネルに2ポート必要なので2チャンネル以上は無理。そこで、PIC12F675のA-Dコンバータを使ってテストしてみた。PIC12F675なら1チャンネル1ポートですむ。最大4チャンネルの送信機を作ることが可能だ。

　PIC12F675を使うと今まで外付けしていた0.047μFのフィルムコンデンサが必要なくなる。A-Dコンバータ入力に使用する抵抗の推奨値は10KΩ以下とデータシートにある。ジョイスティックに取り付けられているポットの抵抗値が10KΩなので、許容値に収まるかに思えるが、実はニュートラル調整と舵角の調整にトリムポットをつなぐことになるので、推奨抵抗値を上回ってしまう。テストでは動作に問題ないのでこのまま製作を進めることにした。

　今回は1チャンネルに2個のトリムポットを使うことにした。これはニュートラルの調整と最大舵角の設定をできるようにするため。ジョイスティックの抵抗値に大きな誤差があっても正確な舵角を設定することができる。


3チャンネルハイパワー送信機回路図

irtx3-675.HEX (Futaba, Sanwa, JR 共用)
(マウス右クリックで「対象をファイルに保存」)

　2チャンネルのハイパワー赤外線送信機と同様、推奨バッテリはKokam 340HDの2セル直列。ハイパワーを長時間維持するのに必要。回路図の太いラインはできるだけ太い配線を使う。電池はケースの下面に貼り付けて使う。




　今回はジョイスティックに帝国通信のもの(画像右)を使っているが、国内ではアルプス電気のもの(画像左)が調達できる。どちらも10kΩの可変抵抗器なので問題なく使える。

　回路図ではFutabaの送信機と互換性のあるパルス配列としたが、Sanwa、JRの送信機ではその順序が異なるので、ジョイスティックからPICのポートへの配線を入れ替え、パルス幅の変化する方向がFutabaとは逆になるので、ジョイスティックの可変抵抗器両端の結線をエルロンではa1とa2を入れ替え、エレベータではe1とe2を入れ替える。

　スロットル用のスライドボリュームにはスロットル最スローとフルハイの位置を制限するためのストッパを取り付ける。そのまま使うとオーバーストロークとなり、最スロー以下でフルスロットルになってしまうので必ず必要。

　回路図にあるGP5のTEST端子には無変調のシリアルパルスを出力するようにした。これはパルスチェッカでそれぞれのチャンネルのニュートラルポジションと最大パルスの幅を設定できるようにするため。




　基板完成。今回はパルス調整用の3ピンソケット設けて、テストポイントから負極性のシリアルパルスと、5Vの電源を取り出せるようにした。パルスチェッカをダイレクトにつないで調整することができる。



　Futaba 送信機と互換性のある配線にしてあり、スロットルはリバースモードにしてある。配線を入れ替えるだけでSanwa、JR互換モードになる。
　ジョイスティック基板のパターンはすべてカッタナイフで切り離してある。今回はジョイスティックのプッシュスイッチを変調周波数変更に使用した。プッシュスイッチがONの状態でバッテリを接続すると38KHzの変調周波数、プッシュスイッチをOFFの状態でバッテリを接続すると56.9KHzの変調周波数になる。



　スロットルストロークの調整は、スライドボリュームの上下にセットしたストッパで行い、エルロンとエレベータのニュートラル調整と最大舵角の調整は、それぞれ2個のトリムポットで行う。



　画像は完成した基板にバッテリーをつなぎ、調整用ソケットにパルスチェッカを直接つないでエルロンチャンネルのニュートラル時のパルス幅を測定しているところ。
　今回はジョイスティックの開口部は加工せず、丸いままとした。エルロンとエレベータに割り当ててあるので操縦にそれほど影響がないと考えたため。スティックをセンターに戻すためのスプリングがかなり強く、操作フィーリングが悪いと感じたのでスプリングだけ若干細めのピアノ線を使って作り直した。



　パルスチェッカに赤外線受光素子をセットすれば、離れたところからパルスのチェックができる。


市販送信機のパルス幅実測値

　3チャンネルの飛行機をできあたった送信機で飛ばしてみた。ジョイスティックのエレベータが従来のスロットルに割り当てられているのではじめのうちは操作に戸惑ったが、慣れるにしたがって問題なくコントロールできるようになった。3チャンネルの送信機では操作に両手を必要とする。2チャンネルの送信機なら片手で操作できるので、どうしてもエレベータ操作が必要な飛行機でなければ、2チャンネル送信機のほうが使いやすい。

　慣れの問題だとは思うが、今回製作した3チャンネルの送信機の場合、従来どおりジョイスティックの上下にスロットルを割り当て、エレベータを別にしたほうが使いやすいかもしれない。

[注意]
リチウムポリマ電池の取り扱いには十分に気をつけること。
電源電圧が6V以下にならないように常に気をつけること。
(次期バージョンでバッテリモニタ搭載予定）