드론은 조종기의 신호를 어떻게 받을까
STUDY
수신기는 조종기(또는 조종기의 송신기)에서 발신되는 라디오 주파수를 수신해서 멀티콥터의 FC (Flight Controller)에 보내 주는 역할을 합니다. 조종기를 선택할 때 호환되는 수신기도 결정이 되기 때문에 선택의 폭이 조금 덜 고민스러워집니다. 수신기를 선택하거나 멀티콥터에 조립할 때 알아야 하는 사항들은 다음과 같습니다.
바인딩 (Binding) : 송신기와 수신기의 연결
처음 송신기와 수신기를 연결하면 이후에는 바인딩이 필요 없는 경우가 대부분이지만 완구형 드론의 경우 스로틀 스틱을 상하로 움직여 바인딩을 해주는 제품도 있습니다. 바인딩 방법은 수신기마다 각각 달라 제품 매뉴얼을 참고하시면 됩니다. 예를 들어 FrSky의 V8FR-II 수신기의 바인딩 방법은 다음과 같습니다.
1) 조종기의 설정을 PPM Mode로 하고 조종기를 끕니다.
2) 조종기의 F/S 버튼을 누른 상태에서 조정기를 키고 F/S 버튼을 놓으면 빨간색 LED가 점멸되면서 바인딩 준비가 됩니다.
3) 수신기의 F/S 버튼을 누른 상태에서 전원을 연결합니다. LED가 점멸하면 바인딩이 완료됩니다.
4) 조종기와 수신기를 끕니다.
5) 조종기와 수신기를 다시 켜면 수신기의 녹색 LED가 켜져 신호 수신이 여부를 확인할 수 있습니다.
PWM, PPM : 수신기와 FC와의 연결
수신기가 받은 비행 정보를 FC로 보내는 방법은 크게 일정 간격 동안 신호가 들어오는 시간을 검출하는 PWM (Pulse Width Modulation) 방식과 일정 간격 동안 어느 위치에 신호가 들어오는지를 검출하는 PPM (Pulse Position Modulation) 방식이 있습니다.
PWM은 1초에 50번을 확인해서 각 신호가 얼마나 오래 들어오는지를 검출해 신호의 세기를 감지하는 방법입니다. 따라서 신호가 들어오는 선 하나에 한 개 채널밖에 처리를 할 수 없습니다. 따라서 8채널을 사용하고 싶으면 총 8개의 전선이 필요합니다. (정확하게는 수신기를 동작시키는 +선과 -선이 추가됩니다.)
수신기와 FC의 PWM 연결 from http://smadja.co/naze32-receivers/하지만 PPM (PPMSUM, CPPM이라고 하기도 합니다)은 신호의 위치를 바꾸어 그 양을 표시하는 방법으로 각 채널별 진폭을 달리하면 한 개의 신호선에 많은 채널을 전송할 수 있는 방법입니다. PPM으로 연결하면 수신기와 FC와 전선 1개로 연결이 가능합니다. (물론 수신기 동작을 위한 전원 공급 +선과 -선이 연결되어야 합니다.) 배선이 간단하기 때문에 최근에는 PPM 방식을 많이 사용하고 있습니다.
수신기와 FC의 PPM 연결 from https://github.com/multiwii/baseflight/wiki그 밖에도 Frsky와 Futaba의 uart 커넥터로 신호 정보를 따로 처리하여 더 빠른 전송 속도와 외부 노이즈에 강하게 설계된 S-Bus, JR의 XBUS, Graupner의 SUMD, SumH 같은 시그널, 전원, 그라운드 3개 선으로 연결하는 Serial 연결 방식도 있습니다.
예를 들어 S-Bus 연결을 지원하는 FrSky X4RA 3/16ch 2.4Ghz ACCST Receiver w/S.BUS 수신기의 스펙은 다음과 같습니다.
Features:
• 3~16CH (1~4CH from conventional channel outputs,1~16CH via S.BUS) : S-Bus를 통해서 16개 채널을 사용할 수 있습니다.
• RSSI (PWM) output : 라디오 전파 수신 강도를 측정할 수 있습니다.
• S.BUS and Smart Port
• Lighter weight and physically smaller than D8R-II & D6FR
• Two selectable failsafe setting options - native failsafe or user programmable fail-safe
• External analog telemetry port (AD2) : 텔레메트리 기능을 지원합니다.
• 2015 Firmware
Specs:
Number of Channels: 3/16
Operating Voltage Range: 4V~10V
Operating Current: 100mA
Operating Range: Full Range (>1.5km) : 1.5km 이상의 수신거리를 가집니다.
Dimension: 40x22.5x6mm
Weight: 5.8g
Compatibility: FrSky X-series modual (XJT, etc) & Taranis X9D in D16 Mode) : 호환되는 송신기 모듈 및 조종기입니다.
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