几个通道如何复用成一条物理线?如果两个通道在同一帧中发送相同的值,脉冲是否会重叠?

#1 楼

许多(也许大多数)无线电控制发射机使用称为“ RC PPM”(无线电控制脉冲位置调制)的系统将所有“ RC PWM”信道多路复用到一条物理线路中。
(a)(b)( c)(d)(e)(f)(g)

通常,“ PPM”信号从学生的RC发射器通过伙伴盒导线传输到教师的RC发射器。 >
“组合信号”-“ RC PPM信号”-看起来像这样
(基于Richard J. Prinz的图表):
(h)(i)( j)(k)(l)

Sync    1       2     3     4        5    6    7   8   Sync...
---+ +----+ +------+ +-+ +-------+ +--+ +--+ +--+ +-+ +----...
   | |    | |      | | | |       | |  | |  | |  | | | |
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   | |    | |      | | | |       | |  | |  | |  | | | |
   +-+    +-+      +-+ +-+       +-+  +-+  +-+  +-+ +-+
    *      *        *   *         *    *    *    *   *

 * - low separator pulse, always 0.5 ms
 1..8 - high "RC PWM pulse" for channels 1..8      0.5 – 1.5 ms


帧之间的长“同步脉冲”通常至少为5 ms。
所有其他脉冲为最长不超过2毫秒。
大多数发射机的固定帧频在40 Hz至200 Hz范围内。

当飞行员移动发射机上操纵杆的位置时,
该通道的相应“ RC PWM脉冲”的宽度
成比例地变长或变短。

相应的r adio控制接收器在单根物理线上将无线电信号解码为RC PPM信号。
接收器通常包括4017十进制计数器或4015移位寄存器-
芯片在以下位置解码RC PPM信号它的CLK输入到几个独立的“ RC PWM”输出。各种RC伺服器通过标准的3针连接器以0.1英寸的间距连接到这些输出。
从伺服器出来的3线“信号”线上的RC PWM信号具有一个脉冲宽度通常在1.0毫秒至2.0毫秒(与操纵杆的位置成比例)之间变化,
但每帧只有一个脉冲。

(标准的“ RC PWM”的工作原理不同有人说,RC PWM信号“不是真正的PWM信号”,就足以用来控制直流电动机的速度了。
(m)(n)(o)(p)(q)。A,
这些人都没有给出关于我们应如何称呼这些信号的任何建议,因此由于缺乏更好的名称,我将它们称为“ RC PWM信号”。
也许我应该称它们为“ RC控制信号”?)。

如果两个发送器同时发送,那么是的,脉冲会重叠。
但是, RC飞行场非常小心地为每个飞行员(以及他使用的发射器和接收器)分配不同的“频道”,以便每架飞机中的接收器可以轻松地从其自己的发射器中拾取信号,而忽略来自每个发射器的无线电信号其他发送器。

一个6通道接收器仅使用一个“频率通道”,但它具有6个输出通道(6个伺服通道),即,它具有6行输出引脚,最多可连接6个伺服插入-通常每个通道用于俯仰(电梯),侧倾(aileron),偏航(方向舵),油门和一些可选的AUX通道。

在单个RC框架中,一个6通道接收器在每个伺服电动机中循环,在其6个输出中的每个输出上一次都发出一个“ RC PWM”脉冲。
在任何一次,只有其中一个输出处于活动状态- -脉冲没有重叠。

对于典型的50 Hz 6通道发射器,
当按下所有控制杆以逆时针旋转所有伺服器时,接收器



在通道1上发出1 ms脉冲,然后-一旦结束-在所有6个通道上在通道2上发出1 ms脉冲-总共6 ms-并且(相对较长的)同步脉冲很长,因此需要填充其余20 ms帧。

当按下所有控制杆以转动所有伺服器时,顺时针方向,接收器在通道1上发出一个2 ms的脉冲


,然后-一旦完成-在所有6个通道上在通道2上发出一个2 ms的脉冲-总共12毫秒-而且(短得多的)同步脉冲很长,因此需要填充20毫秒帧的其余部分。


评论


$ \ begingroup $
感谢您的解释和所有链接。绝对清除了几件事。我意识到我从非权威性网站上对PPM的理解有缺陷。示例该图说明脉冲宽度是固定的,但是脉冲的位置可以传输数据。我担心两个具有相同数据的通道在相同位置会有脉冲。您的链接显示固定的脉冲位置(每个通道)和变化的脉冲宽度。
$ \ endgroup $
– RaGe
2014年9月2日15:47

$ \ begingroup $
附加问题:同步脉冲宽度是否根据各个通道的占空比而每帧变化?
$ \ endgroup $
– RaGe
2014年9月2日15:49

$ \ begingroup $
是的,Oscar展示了光纤中使用的“正常” PPM,以及无线电控制“ RC PPM”以外的所有地方。我觉得我在解释方面做得不好,因为“ RC PPM”实际上并不是每个通道都有固定的脉冲位置。对于典型的50 Hz发射器,第一个“分离器脉冲”每20毫秒以固定的宽度和位置发生一次,所有其他脉冲从最后一个剩下的脉冲开始,每当控制杆移动时都会改变。
$ \ endgroup $
– David Cary
2014年9月3日15:14

#2 楼

时间上将多个通道切成“单线”。实际线数通常为三。通常情况下,有一条正电压线(取决于两端是否有自己的电源,可能不存在),并且始终是一条共享的接地线。

发射机每秒可能广播40-100次广播映射到某物上的舵机的所有控件的设置。在每次广播的开始,输出线(“单线”)上的电压电平会保持低电平,以实现同步低电平脉冲。此后,每个伺服器都有一个时隙。伺服#1获得第一个时隙,伺服#2获得第二个时隙,依此类推。

希望该图清晰可见。尽管我的图形仅显示1.0、1.5和2.0ms时间脉冲,但1.0和2.0之间的任何值都是有效的,并且与伺服上的“比例”值相关(因此,“比例”一词曾经用来描述这些时间)。



#3 楼

通常不会将多个PWM通道插入单根导线(或者我从未听说过)。如果您需要通过同一根导线发送多个数据通道,则可以使用更高级别的协议(例如UART或SPI)。尽管PWM在技术上是数字的,但它与其他数字协议不同,在后者中可以将数据推入并期望在另一端完美呈现。它更像是一个模拟信号,其读数会受到噪声的影响,并且不可能达到无限的精度。

另外,两个通道是否发送相同的值也没关系。伺服PWM的工作方式只有更长的脉冲才能幸存(假设脉冲是同步的。如果不是无效脉冲,很可能会产生垃圾)。

编辑:
对于脉冲定位,根据信号的构造,可能可以复用2个信号。根据我的了解,ppm需要一个时钟脉冲或一个外部时钟,但从理论上讲应该可以多路复用。请记住,将没有任何真正的方法来区分所发送的脉冲,并且两个源都需要共享相同的时钟。

评论


$ \ begingroup $
我的问题是关于脉冲位置调制而不是宽度调制。我可以看到为什么多路复用两个宽度调制信号是个坏主意。尽管如此,还是谢谢您的回答。
$ \ endgroup $
– RaGe
2014年9月2日15:01