Emetteurs, récepteurs, servos, comment ça marche

Le but de cet article est de dissiper certains malentendus. J'ai
remarqué sur le terrain que beaucoup de personnes ignoraient le
fonctionnement de leur ensemble émetteur récepteur. Je vais
donc détailler de manière simple (on est pas là pour
se prendre la tête !) les différents éléments
constituant un système radiocommandé.
Le servo
Le servo est l'organe de contrôle des différentes parties
mobiles sur nos modèles. Il se commande en largeur d'impulsion
( et non par une tension variable comme je l'ai déjà entendu
!!). Cela signifie qu'il va prendre une position déterminée
en fonction de la largeur de l'impulsion qui lui est appliquée.
Si l'impulsion est de 1,5 mS (1 mS = 1 millième de seconde) le
disque du servo sera positionné au milieu. Pour une largeur de
1 mS, le disque sera complètement a gauche. Pour une largeur de
2 mS, il sera complètement à droite. La figure " servo.jpg
" reprend les différentes positions. Disons tout de suite,
qu'en fonction de la marque du servo, le sens de rotation peut être
inversé et que la position médiane peut être à
1,3 mS. Pourquoi faire simple quand on peut faire compliqué ?!!.
Bon, jusque là, c'est pas encore trop difficile. Mais pour que
notre petit servo conserve correctement sa position, il faut lui répéter
cette impulsion régulièrement, c'est-à-dire 50 fois
par seconde en moyenne ! Donc, toutes les 20 mS, il reçoit une
impulsion dont la largeur varie de 1 mS à 2 mS. En tournant, son
axe entraîne un potentiomètre (une résistance variable),
ce qui va lui permettre de savoir où il est et où il doit
s'arrêter. Le système est donc asservi. Même si le
servo reçoit 50 impulsions par seconde, son inertie (vitesse de
rotation) ne lui permet que d'en traiter que 10 à 15 par seconde
!!

L'émetteur-récepteur
Il existe deux grandes classes d'émetteur-récepteur :

• PPM (pulse position modulation)
• PCM (pulse code modulation)

Le PPM est le plus souvent rencontré. Il consiste à transformer
la position de nos manches à balais et de nos interrupteurs en
impulsions dont la largeur varie entre 1mS et 2mS. Cette impulsion subit
une modulation de fréquence et est émise par notre antenne.
Chaque canal est émis à la suite l'un de l'autre, séparé
par une pause de 200uS (1uS= 1 millionième de seconde) environ.
On ajoute à cela une pause de 4 à 8 mS pour permettre au
récepteur de se synchroniser. Lorsque ce dernier reçoit
la synchro, il se positionne sur le canal 1, transmet l'impulsion au servo
et passe au canal suivant pendant la pause de 200 uS. La figure "
em-er.jpg " reprend le principe d'un émetteur-récepteur
PPM. On se rend compte qu'un maximum de 8 canaux peuvent être émis
car, il ne faut pas l'oublier, un servo doit recevoir une impulsion toute
les 20mS. L'impulsion d'un servo pouvant être de 2 mS, 8servos +
la synchro de 4 à 8 ms et les différentes pauses font que
l'on atteint les 20mS (on les dépasse même !!).
L'avantage d'un tel système est qu'il est relativement simple
à réaliser et donc, bon marché. Malheureusement,
on est limité à 8 canaux. De plus, comme on transmet directement
la largeur d'impulsion aux servos, les parasites vont directement affecter
leur fonctionnement.

Et c'est là que le PCM fait son entrée. Dans ce mode, on
ne transmet plus directement la largeur d'impulsion aux servos. Les données
sont codées avant d'être émises. Ce qui implique du
côté récepteur, l'ajout d'un micro-contrôleur
qui va décoder les données reçues avant de les transmettre
aux servos. Et là, c'est le pied ! on est plus limité à
8 canaux comme pour le PPM. En effet, le micro-contrôleur présent
dans le récepteur va se charger d'envoyer 50 fois par seconde une
impulsion aux servos (la dernière valeur correcte reçue
est répétée jusqu'à ce qu'une nouvelle la
remplace), assurant leur stabilité. De plus, lors de la transmission,
on ajoute des données de vérification, assurant ainsi que
le servo reçoit uniquement des ordres corrects. Enfin, si le signal
de l'émetteur vient à disparaître, une position de
sécurité pour tous les servos peut être mémorisée
dans le récepteur. On peut ainsi espérer sauver son modèle
(mais çà, j'y crois pas !). Ce système est évidemment
plus cher que le précédent et implique de travailler avec
un émetteur et un récepteur de la même marque.
Voilà, on a fait le tour du sujet. Si vous avez des questions,
vous pouvez me contacter. Bon vol à tous.
Bientôt une série d'article sur les applications de l'électronique
à notre hobby vous seront proposés. Ils se présenterons
sous forme de petits montages bien utililes et vous seront proposés
avec plans...