電子發燒友網報道（文/李誠）在上一周的拆解文章中，筆者通過電路結構圖與文字的方式，向大家講解了，RC遙控車如何通過空心杯電機、差速器與2.4G跳頻控制，實現車輛平跑漂移。今天這篇文章，將向大家講解，RC遙控車的遙控器搖桿與主板，如何在無接觸的情況下通信，并完成“油門”與轉向的線性控制。

遙控器外觀及內部結構

遙控器外觀采用圓潤的曲線設計，使得遙控器能夠很好的被手心包裹，并且兩側較寬，可滿足各種大小手型的握持需求。雖然，官方并沒有說特別說明這款遙控器，是否采用了人體工學的設計，但是在握持手感上確實不錯。

?

遙控器正面有兩個只有前后、左右，單一的方向控制搖桿，以及電源開關鍵與車輪扭矩微調旋鈕。背面是可容納兩顆7號電池的電池倉。



遙控器內部由搖桿和主板兩部分組成。通過驚奇的拆解發現，遙控器用于控制方向的搖桿與主板，竟然是兩個相互獨立的個體，并且搖桿與主板之間并沒有使用任何觸點和導線，將他們二者連接在一起。整個遙控器中有且僅有的導線，是兩根從電池倉引出為主板供電的電源線。那么遙控器搖桿的控制信號，究竟是如何在非接觸的情況下傳遞到主板的呢？

磁懸浮霍爾傳感技術，油門、轉向線性控制的關鍵

據介紹，此款RC遙控車遙控器最大的亮點，在于磁懸浮霍爾傳感技術非接觸式控制技術，這項技術不僅可以避免器件之間物理接觸帶來的磨損，還可以通過改變搖桿傾斜率，完成油門、轉向全比例控制，模擬真車線性加速的真實感。



在結構層面上，其實油門控制搖桿與轉向搖桿是一模一樣的，只不過由于控制方向的不同，他們的擺放位置也有所不同。



搖桿內部使用了一根連桿和彈簧進行支撐，側面是一顆圓形的磁鐵，當搖桿做前、后往復式機械運動時，側邊的磁鐵也會同步轉動。

經過測試發現，搖桿側邊磁鐵和我們日常接觸到的磁鐵不同，該磁鐵的磁力呈線性分布的狀態，中間紅點處沒有磁力，向左右兩邊逐漸增強。

正是這顆磁力呈線性分布的磁鐵與主板對應位置上的霍爾傳感器，構建了一套非接觸式磁懸浮霍爾傳感控制系統。正因如此，霍爾傳感器可以根據磁鐵的磁場強度變化，在主板不接觸搖桿的情況下完成通信，感知搖桿的傾斜角度。



另外，遙控器里所使用的傳感器，是來自麥歌恩的線性霍爾傳感器MT9102，其受到磁場影響后，會輸出線性電壓。并且輸出電壓還與磁鐵的磁極有關，從數據手冊里的磁場傳輸特性圖可以看出，當輸出電壓為1/2 Vcc時，就代表傳感器沒有感應到磁場，也意味著搖桿處于復位狀態，磁鐵上的紅點居中。當推動搖桿，線性霍爾傳感器偵測到搖桿上的磁極和磁場強度發生變化時，線性霍爾傳感器的輸出電壓也會隨之變化，主控芯片就可以根據霍爾傳感器的輸出電壓變化，判斷搖桿發出的指令，究竟是轉向指令還是油門指令。同時，輸出電壓的線性變化，也為模擬真車油門、轉向的線性控制，提供了有利的條件。

MCU與2.4G射頻收發電路

由于遙控器功能單一，只有油門和轉向兩種功能，因此主板電路也并不復雜。除了油門、轉向感應電路之外，就只有一個主控電路和2.4G射頻收發電路。



主控電路所使用的芯片，是來自兆易創新的32位MCU GD32E230。該芯片在電路中主要用于讀取線性霍爾傳感器輸出端的電壓變化，將讀取到的電壓值與數據庫里的參數進行比對，以此判斷搖桿的實時控制指令。



經過MCU判斷后的控制指令，最終會傳遞到MCU左側的射頻芯片，進行調制、輸出。在該電路中所使用的射頻芯片，是來自南京中科微的Si24R1，具有低功耗、開發難度低等特點， 只需要MCU通過 SPI 接口對芯片少數幾個寄存器配置即可以實現數據的收發通信。并且，從遙控器的射頻收發電路結構就能看出，該芯片的系統應用成本很低，只需要一個MCU和少量外圍無源器件即可以組成一個無線數據收發系統。

總結

通過拆解得知，這款遙控器的系統結構，主要由磁場強度感應、識別判斷指令、讀取指令（調制信號）和發射信號四部分構成。



其中，非接觸式磁懸浮霍爾控制系統由，2.4G射頻收發芯片、控制MCU和兩顆線性霍爾傳感器與兩顆磁鐵構成。并且，每顆磁鐵與線性霍爾傳感器構成一組感應電路，每組電路分別與MCU一個引腳相連，各代表一種工作姿態（油門、轉向）。

在使用搖桿控制遙控車時，線性霍爾傳感器會實時感應磁鐵磁極與磁場強度的變化，并根據磁場強度輸出對應電壓。當MCU接收到電信號時，首先會根據引腳判斷工作姿態（油門、轉向），再根據電壓大小，向射頻芯片輸入相應的控制指令，最后經射頻芯片調制后向遙控車發出。

在實際操控過程中，遙控車還可以根據霍爾傳感器輸出電壓的線性變化模擬真車的油門與轉向，搖桿推得越深，速度跑的越快，轉向越大，車輪的轉角也越大。