非接触赛车遥控如何实现线性控制和满分操控体验？

今天，我们将深入探讨RC遥控车的遥控器摇杆与主板如何在无接触的情况下通信，并实现“油门”与转向的线性控制:

遥控器外观采用了圆润的曲线设计，能够很好地被手心包裹，并且两侧较宽，满足各种大小手型的握持需求。虽然官方并没有特别说明这款遥控器是否采用了人体工学设计，但在握持手感上确实不错。遥控器正面有两个仅能控制前后、左右单一方向的摇杆，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。

遥控器内部主要由摇杆和主板两部分组成。经过拆解发现，控制方向的摇杆与主板之间是两个相互独立的个体，并且摇杆与主板之间没有任何触点或导线连接。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？答案在于磁悬浮霍尔传感技术。

这款RC遥控车遥控器最大的亮点在于磁悬浮霍尔传感技术，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、转向的全比例控制，模拟真车线性加速的真实感。在结构层面上，油门控制摇杆与转向摇杆是一模一样的，只是摆放位置不同。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。

经过测试发现，摇杆侧边磁铁与我们日常接触的磁铁不同，它的磁力呈线性分布状态，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。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。

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，它受到磁场影响后会输出线性电压。从数据手册中的磁场传输特性图可以看出，当输出电压为1/2Vcc时，表示传感器没有感应到磁场，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条件。

主板电路主要包括油门、转向感应电路，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MCUGD32E230。该芯片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，最终会传递到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。从遥控器的射频收发电路结构可以看出，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组成一个无线数据收发系统。

总结而言，这款遥控器的系统结构主要由磁场强度感应、识别判断指令、读取指令和发射信号四部分构成。其中，非接触式磁悬浮霍尔控制系统由2.4G射频收发芯片、控制MCU和两颗线性霍尔传感器与两颗磁铁构成。每颗磁铁与线性霍尔传感器构成一组感应电路，每组电路分别与MCU一个引脚相连，各代表一种工作姿态。

在使用摇杆控制遥控车时，线性霍尔传感器会实时感应磁铁磁极与磁场强度的变化，并根据磁场强度输出对应电压。当MCU接收到电信号时，首先会根据引脚判断工作姿态，再根据电压大小，向射频芯片输入相应的控制指令，最后经射频芯片调制后向遥控车发出。

在实际操控过程中，遥控车可以根据霍尔传感器输出电压的线性变化模拟真车的油门与转向。摇杆推得越深，速度跑得越快，转向越大，车轮的转角也越大。通过这种非接触式控制系统，遥控车的操控体验达到了满分。