Декодирование PPM-сигнала RC-приёмника на Arduino: пошаговое руководство

Компоненты и материалы

• Arduino UNO — 1 шт.
• RC-приёмник с выходом PPM (например, 6-канальный) — 1 шт.

Программное обеспечение

• Arduino IDE

О проекте

Стандартные RC-приёмники выдают PWM-сигнал на каждый канал (3 провода: GND, VCC, Signal). Чтобы считывать все каналы, нужно много проводов и прерываний (на Uno только 2 внешних прерывания). Решение — использовать выход PPM (Pulse Position Modulation), где все каналы передаются последовательно по одному проводу.

Как устроен PPM-сигнал

PPM-пакет состоит из серии импульсов (обычно 7 для 6-канального приёмника: 6 каналов + синхроимпульс). Пауза между пакетами ≈ 11500 мкс. Длительность каждого импульса соответствует положению стика (1000–2000 мкс). На осциллограмме видно: длинная пауза (sync), затем 6 импульсов-каналов.

Алгоритм чтения

1. Настроить прерывание по спаду (FALLING) на пине 2 (или 3).
2. В ISR засекать время между спадами (micros()), сохранять в массив.
3. После накопления 15 значений (запас) скопировать в рабочий массив.
4. В основном цикле искать в массиве паузу > 10000 мкс — это синхро-пауза.
5. Следующие 6 значений — длительности каналов. Вычесть 1000 мкс (база) для нормализации 0–1000.

Код (Arduino)

unsigned long int a, b, c;
int x[15], ch1[15], ch[7], i;

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  pinMode(2, INPUT_PULLUP);
  attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(2), read_me, FALLING);
}

void loop() {
  read_rc();
  Serial.print(ch[1]); Serial.print("\t");
  Serial.print(ch[2]); Serial.print("\t");
  Serial.print(ch[3]); Serial.print("\t");
  Serial.print(ch[4]); Serial.print("\t");
  Serial.print(ch[5]); Serial.print("\t");
  Serial.print(ch[6]); Serial.print("\n");
  delay(100);
}

void read_me() {
  a = micros();
  c = a - b;
  b = a;
  x[i] = c;
  i++;
  if (i == 15) {
    for (int j = 0; j < 15; j++) ch1[j] = x[j];
    i = 0;
  }
}

void read_rc() {
  int i, j, k = 0;
  for (k = 14; k > -1; k--) {
    if (ch1[k] > 10000) { j = k; break; }
  }
  for (i = 1; i <= 6; i++) {
    ch[i] = (ch1[i + j] - 1000);
  }
}

Пояснения

• read_me() — ISR, записывает 15 интервалов между спадами.
• read_rc() — ищет синхро-паузу (>10000 мкс), затем берёт 6 следующих значений как каналы 1–6.
• Вывод в Serial Monitor: 6 чисел (0–1000) через табуляцию.

Этот метод использует только 1 пин прерывания и 1 провод от приёмника, освобождая ресурсы Arduino для других задач.