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非接触式赛车遥控拆解：“油门”、转向线性控制，操控体验满分
发布时间： 2023/4/24 9:21:37 | 399 次阅读
遥控器外观及内部结构
遥控器外观采用圆润的曲线设计，使得遥控器能够很好的被手心包裹，并且两侧较宽，可满足各种大小手型的握持需求。虽然，guan方并没有说特别说明这款遥控器，是否采用了人体工学的设计，但是在握持手感上确实不错。
遥控器正面有两个只有前后、左右，单一的方向控制摇杆，以及电源开关键与车轮扭矩微调旋钮。背面是可容纳两颗7号电池的电池仓。
遥控器内部由摇杆和主板两部分组成。通过惊奇的拆解发现，遥控器用于控制方向的摇杆与主板，竟然是两个相互独立的个体，并且摇杆与主板之间并没有使用任何触点和导线，将他们二者连接在一起。整个遥控器中有且仅有的导线，是两根从电池仓引出为主板供电的电源线。那么遥控器摇杆的控制信号，究竟是如何在非接触的情况下传递到主板的呢？
磁悬浮霍尔传感技术，油门、转向线性控制的关键
据介绍，此款RC遥控车遥控器zui大的亮点，在于磁悬浮霍尔传感技术非接触式控制技术，这项技术不仅可以避免器件之间物理接触带来的磨损，还可以通过改变摇杆倾斜率，完成油门、转向全比例控制，模拟真车线性加速的真实感。
在结构层面上，其实油门控制摇杆与转向摇杆是一模一样的，只不过由于控制方向的不同，他们的摆放位置也有所不同。
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摇杆内部使用了一根连杆和弹簧进行支撑，侧面是一颗圆形的磁铁，当摇杆做前、后往复式机械运动时，侧边的磁铁也会同步转动。
（主板图片经过镜像处理）
经过测试发现，摇杆侧边磁铁和我们日常接触到的磁铁不同，该磁铁的磁力呈线性分布的状态，中间红点处没有磁力，向左右两边逐渐增强。
正是这颗磁力呈线性分布的磁铁与主板对应位置上的霍尔传感器，构建了一套非接触式磁悬浮霍尔传感控制系统。正因如此，霍尔传感器可以根据磁铁的磁场强度变化，在主板不接触摇杆的情况下完成通信，感知摇杆的倾斜角度。
另外，遥控器里所使用的传感器，是来自麦歌恩的线性霍尔传感器MT9102，其受到磁场影响后，会输出线性电压。并且输出电压还与磁铁的磁极有关，从数据手册里的磁场传输特性图可以看出，当输出电压为1/2 Vcc时，就代表传感器没有感应到磁场，也意味着摇杆处于复位状态，磁铁上的红点居中。当推动摇杆，线性霍尔传感器侦测到摇杆上的磁极和磁场强度发生变化时，线性霍尔传感器的输出电压也会随之变化，主控芯片就可以根据霍尔传感器的输出电压变化，判断摇杆发出的指令，究竟是转向指令还是油门指令。同时，输出电压的线性变化，也为模拟真车油门、转向的线性控制，提供了有利的条件。
MCU与2.4G射频收发电路
由于遥控器功能单一，只有油门和转向两种功能，因此主板电路也并不复杂。除了油门、转向感应电路之外，就只有一个主控电路和2.4G射频收发电路。
主控电路所使用的芯片，是来自兆易创新的32位MCU GD32E230。该芯片在电路中主要用于读取线性霍尔传感器输出端的电压变化，将读取到的电压值与数据库里的参数进行比对，以此判断摇杆的实时控制指令。
经过MCU判断后的控制指令，zui终会传递到MCU左侧的射频芯片，进行调制、输出。在该电路中所使用的射频芯片，是来自南京中科微的Si24R1，具有低功耗、开发难度低等特点， 只需要MCU通过 SPI 接口对芯片少数几个寄存器配置即可以实现数据的收发通信。并且，从遥控器的射频收发电路结构就能看出，该芯片的系统应用成本很低，只需要一个MCU和少量外围无源器件即可以组成一个无线数据收发系统。
遥控器外观采用圆润的曲线设计，使得遥控器能够很好的被手心包裹，并且两侧较宽，可满足各种大小手型的握持需求。虽然，guan方并没有说特别说明这款遥控器，是否采用了人体工学的设计，但是在握持手感上确实不错。
遥控器正面有两个只有前后、左右，单一的方向控制摇杆，以及电源开关键与车轮扭矩微调旋钮。背面是可容纳两颗7号电池的电池仓。
遥控器内部由摇杆和主板两部分组成。通过惊奇的拆解发现，遥控器用于控制方向的摇杆与主板，竟然是两个相互独立的个体，并且摇杆与主板之间并没有使用任何触点和导线，将他们二者连接在一起。整个遥控器中有且仅有的导线，是两根从电池仓引出为主板供电的电源线。那么遥控器摇杆的控制信号，究竟是如何在非接触的情况下传递到主板的呢？
磁悬浮霍尔传感技术，油门、转向线性控制的关键
据介绍，此款RC遥控车遥控器zui大的亮点，在于磁悬浮霍尔传感技术非接触式控制技术，这项技术不仅可以避免器件之间物理接触带来的磨损，还可以通过改变摇杆倾斜率，完成油门、转向全比例控制，模拟真车线性加速的真实感。
在结构层面上，其实油门控制摇杆与转向摇杆是一模一样的，只不过由于控制方向的不同，他们的摆放位置也有所不同。
摇杆内部使用了一根连杆和弹簧进行支撑，侧面是一颗圆形的磁铁，当摇杆做前、后往复式机械运动时，侧边的磁铁也会同步转动。
（主板图片经过镜像处理）
经过测试发现，摇杆侧边磁铁和我们日常接触到的磁铁不同，该磁铁的磁力呈线性分布的状态，中间红点处没有磁力，向左右两边逐渐增强。
正是这颗磁力呈线性分布的磁铁与主板对应位置上的霍尔传感器，构建了一套非接触式磁悬浮霍尔传感控制系统。正因如此，霍尔传感器可以根据磁铁的磁场强度变化，在主板不接触摇杆的情况下完成通信，感知摇杆的倾斜角度。
另外，遥控器里所使用的传感器，是来自麦歌恩的线性霍尔传感器MT9102，其受到磁场影响后，会输出线性电压。并且输出电压还与磁铁的磁极有关，从数据手册里的磁场传输特性图可以看出，当输出电压为1/2 Vcc时，就代表传感器没有感应到磁场，也意味着摇杆处于复位状态，磁铁上的红点居中。当推动摇杆，线性霍尔传感器侦测到摇杆上的磁极和磁场强度发生变化时，线性霍尔传感器的输出电压也会随之变化，主控芯片就可以根据霍尔传感器的输出电压变化，判断摇杆发出的指令，究竟是转向指令还是油门指令。同时，输出电压的线性变化，也为模拟真车油门、转向的线性控制，提供了有利的条件。
MCU与2.4G射频收发电路
由于遥控器功能单一，只有油门和转向两种功能，因此主板电路也并不复杂。除了油门、转向感应电路之外，就只有一个主控电路和2.4G射频收发电路。
主控电路所使用的芯片，是来自兆易创新的32位MCU GD32E230。该芯片在电路中主要用于读取线性霍尔传感器输出端的电压变化，将读取到的电压值与数据库里的参数进行比对，以此判断摇杆的实时控制指令。
经过MCU判断后的控制指令，zui终会传递到MCU左侧的射频芯片，进行调制、输出。在该电路中所使用的射频芯片，是来自南京中科微的Si24R1，具有低功耗、开发难度低等特点， 只需要MCU通过 SPI 接口对芯片少数几个寄存器配置即可以实现数据的收发通信。并且，从遥控器的射频收发电路结构就能看出，该芯片的系统应用成本很低，只需要一个MCU和少量外围无源器件即可以组成一个无线数据收发系统。
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