PPM – Breve explicação

Bom, como existem muitas dúvidas, resolvi fazer este post para tentar explicar o que é um sinal PPM. Quero deixar bem claro que nao sou tecnico em eletrônica e nem trabalho na área, é apenas um hobby….entao qualquer besteira dita aqui, por favor me corrigir! Mas, vamos lá.

PPM – Pulse Position Modulation – É uma forma de `codificar` os canais do seu rádio em uma frame, ou pacote de dados. Imagine como o código morse: vc tem apenas uma linha de comunicação (um som ou uma luz) e precisa passar vários dados por ela…como fazer isso? Criando uma sequencia pré-definida de dados!

Quando o seu rádio enviar o sinal PPM para o transmissor (seja ele interno ou externo), ele envia um pacote com a posição atual dos canais (sticks) em um formato pré-definido. Um exemplo do que estou falando é esta figura:

Esta imagem eu gerei pelo meu osciloscopio, capturando o sinal do meu rádio Futaba no modo de 8 canais PPM. Esta é a sequencia PPM que o rádio envia para o módulo. Se você reparar, existe uma linha e certos `quadrados` nesta linha. Cada quadrado deste é chamado de pulso e este representa um canal. Repare no número “1” do lado esquerdo da imagem. Imaginem que existe uma linha horizontal neste numero 1, esta linha representa 0v (zero volts). A linha amarela (o sinal do rádio), possui uma amplitude de 2,72v, como é informado no gráfico. Agora você me pergunta: como isso funciona? Simples: o sinal PPM nada mais é do que a variação entre 0v e 2.72v, no caso do meu rádio. Se você reparar, vai perceber que o rádio mantem SEMPRE o sinal como alto, ou seja, 2,72v. Quando vai começar a inserção de um canal especifico, o rádio baixa o sinal para 0v por exatamente 300us (micro-segundos, ou 0.3ms) e sobe novamente para 2,72v, mantendo este sinal `alto` de acordo com a posição do stick…..por esse motivo cada pulso da imagem tem um tamanho diferente.

Vamos supor que o primeiro pulso da imagem acima seja do canal 3, stick do acelerador. Cada vez que eu mexer o stick, o `tamanho` do pulso será alterado. Isto é, a duração do pulso será maior ou menor. Na imagem, eu coloquei dois marcados para medir a duração do pulso. Neste caso, estava medindo 700us (micro segundos). A duração máxima de um pulso (contando os 300us de separação) é de 2ms, ou 2000us.

Nesta outra imagem é possivel ver o mesmo pulso, agora com 1.540ms de tempo (sem contar o separador).  Para que o receptor saiba qual canal é qual canal e nao confunda tudo, existe um tempo maior de separação entre cada pacote, como é possível verificar na primeira imagem (a linha fica um tempo em nivel alto no começo e no fim do frame). A partir deste tempo o receptor sabe que esta começando ou terminando um pacote e na proxima oscilação de 0 para 1 (0v para 2.72v), já é o primeiro canal.

Para facilitar a compração, coloquei essas duas imagens com o mesmo sinal, porém com os sticks do rádio em posições diferentes, mudando a posição dos servos.

Esta já é uma imagem do mesmo rádio (Futaba 12FG), porém no modo de 12 canais. Reparem que a mudança já é presente no indicador de inicio/fim do frame. Ao invés de ser nivel alto constante e baixar o nivel apenas quando inicia o canal, em 12 canais nao funciona assim…..ele já alterna entre nivel lógico 0 e 1 mesmo antes dos canais.

O tamanho total do frame também é maior, o que causa um problema de compatibilidade com os módulos UHF (DragonLink, ChainLink, etc), fazendo com que eles nao possam identificar o sinal. O tamanho total deste frame da imagem é de 17.6ms, mas conforme os canais sal alterados, este frame pode aumentar ou diminuir o tamanho.

Um outro detalhe importante é que trabalhando em 12 canais, ao modificar um canal (acelerador, por exemplo), nao é apenas a parte `positiva` do pulso que é modificada, mas sim a parte positiva E negativa também, conforme a figura. Qd eu altero a posição do stick, tanto a porção positiva é alterada como também a porção negativa, ou nivel lógico 0.

Reparou? E se você reparar nas informações no canto inferior da tela, poderá ver o tamanho do pulso positivo e da parte negativa, no canto direito da tela de informações (+wid e -wid), somando os dois vocês tem 960us, conforme é exibido na informação do canto superior direito. No modo de 8 canais, apenas a parte positiva é alterada quando movimentamos um stick.

O que o receptor que esta no aeromodelo faz é simplesmente quebrar este pacote e enviar cada um desses pulsos para o servo correspondente. Se o canal 1 estiver com um pulso de 1.500ms, este é o tempo que o servo irá receber e processador. Internamente, o servo sabe que se o pulso é de 1.500ms, ele TEM que ir para posição X….se o pulso for de 800ms, ele tem que ir para posição Y…e assim por diante.

Aqui, uma demonstração de um sinal no modo 8 canais, onde estou alterando o valor de um canal (mexendo no stick):

http://www.youtube.com/watch?v=lfEIdroYI0s

Aqui, o mesmo teste…porém, em 12 canais. Repare que a parte positiva e negativa sao alteradas proporcionalmente:

http://www.youtube.com/watch?v=OIKEcGQQ1ps

Bom, é isso ai…..espero nao ter confundido mais ainda!! hehehehe