Een oude RC-auto ombouwen tot joystick-gestuurd voertuig met Arduino

Onderdelen en benodigdheden

Over dit project

Stap 1: De auto nemen

Je hebt een oude RC-auto nodig. Ik vond een monster truck – ideaal! Verwijder alle elektronica behalve de kabels naar de twee motoren.

Stap 2: Arduino en de Shield

Neem een Arduino UNO en plug de USB Host Shield erop.

Stap 3: Arduino aan de auto bevestigen

Plug de shield op de Arduino UNO en schroef het geheel vast aan de auto. Ik gebruikte een van de gaten van de oude printplaat.

Stap 4: Het circuit maken

Ik bouwde het op een breadboard, maar een printplaat (perfboard) is ook prima. Het circuit bestaat uit twee motordrivers (L293D of SN754410) en twee spanningsstabilisators. De stabilisators beperken de spanning van de batterijen. Ik raad 10-12 AA 1.5V-batterijen aan (15-18V) voor langere speeltijd. Omdat de motoren veel stroom trekken (~2A om vanaf stilstand te starten), is een krachtige regelaar als de 78S12 nodig.

Meer info over de werking van de driver: TI L293D datasheet.

Stap 5: Het circuit aan de auto bevestigen

Zoek een lege plek op de RC-auto voor het circuit. Mijn monster truck had veel ruimte. Zodra gepositioneerd, verbind het circuit met de twee motoren. Plug de draadloze ontvanger in de USB Host Shield.

Stap 6: De Code

De code is gebaseerd op de voorbeelden van de USB Host Library 2.0 van Kristian Lauszus (GitHub).

Arduino-sketch (Xbox Wireless Receiver)

/* Voorbeeldsketch voor Xbox Wireless Receiver library - ontwikkeld door Kristian Lauszus
   Ondersteunt tot vier controllers draadloos
   Meer info: https://blog.tkjelectronics.dk/2012/12/xbox-360-receiver-added-to-the-usb-host-library/
   E-mail: kristianl@tkjelectronics.com */
#include 
#ifdef dobogusinclude
#include 
#endif
USB Usb;
XBOXRECV Xbox(&Usb);

#define motorPinOne 5   // PWM-pin
#define motorPinTwo 6   // PWM-pin
#define motor2PinOne 4
#define motor2PinTwo 7
#define BRAKE 2

int pulse = 0;
int forward = 0;
int brake_on = 0;

void setup() {
  TCCR1B = TCCR1B & 0b11111000 | 0x02;  // PWM-frequentie aanpassen
  Serial.begin(115200);
  if (Usb.Init() == -1) {
    Serial.print(F("\r\nOSC did not start"));
    while(1); // halt
    motors_stop();
    center();
  }
  Serial.print(F("\r\nXbox Wireless Receiver Library Started"));
  pinMode(motorPinOne, OUTPUT);
  pinMode(motorPinTwo, OUTPUT);
  pinMode(motor2PinOne, OUTPUT);
  pinMode(motor2PinTwo, OUTPUT);
  pinMode(BRAKE, OUTPUT);
  digitalWrite(BRAKE, LOW);
}

void loop() {
  Usb.Task();
  if (Xbox.XboxReceiverConnected) {
    for (uint8_t i = 0; i < 4; i++) {
      // L2 trigger = achteruit
      if (Xbox.getButtonPress(L2, i)) {
        Serial.print("L2: "); Serial.print(Xbox.getButtonPress(L2, i));
        pulse = Xbox.getButtonPress(L2, i);
        forward = 0;
        clockwise();
      }
      // R2 trigger = vooruit
      if (Xbox.getButtonPress(R2, i)) {
        Serial.print("R2: "); Serial.println(Xbox.getButtonPress(R2, i));
        pulse = Xbox.getButtonPress(R2, i);
        forward = 1;
        counterClockwise();
      }
      // Linker joystick = sturen
      if (Xbox.getAnalogHat(LeftHatX, i) > 7500 || Xbox.getAnalogHat(LeftHatX, i) < -7500 ||
          Xbox.getAnalogHat(LeftHatY, i) > 7500 || Xbox.getAnalogHat(LeftHatY, i) < -7500 ||
          Xbox.getAnalogHat(RightHatX, i) > 7500 || Xbox.getAnalogHat(RightHatX, i) < -7500 ||
          Xbox.getAnalogHat(RightHatY, i) > 7500 || Xbox.getAnalogHat(RightHatY, i) < -7500) {
        
        if (Xbox.getAnalogHat(LeftHatX, i) > 7500) {
          Serial.print(F("LeftHatX: ")); Serial.print(Xbox.getAnalogHat(LeftHatX, i)); Serial.print("\t");
          if (Xbox.getAnalogHat(LeftHatX, i) > 26000) turn_right(); else center();
        }
        if (Xbox.getAnalogHat(LeftHatX, i) < -7500) {
          Serial.print(F("LeftHatX: ")); Serial.print(Xbox.getAnalogHat(LeftHatX, i)); Serial.print("\t");
          if (Xbox.getAnalogHat(LeftHatX, i) < -26000) turn_left(); else center();
        }
        if (Xbox.getAnalogHat(LeftHatY, i) > 7500 || Xbox.getAnalogHat(LeftHatY, i) < -7500) {
          Serial.print(F("LeftHatY: ")); Serial.print(Xbox.getAnalogHat(LeftHatY, i)); Serial.print("\t");
        }
        if (Xbox.getAnalogHat(RightHatX, i) > 7500) {
          Serial.print(F("RightHatX: ")); Serial.print(Xbox.getAnalogHat(RightHatX, i)); Serial.print("\t");
        }
        if (Xbox.getAnalogHat(RightHatX, i) < -7500) {
          Serial.print(F("RightHatX: ")); Serial.print(Xbox.getAnalogHat(RightHatX, i)); Serial.print("\t");
        }
        if (Xbox.getAnalogHat(RightHatY, i) > 7500 || Xbox.getAnalogHat(RightHatY, i) < -7500) {
          Serial.print(F("RightHatY: ")); Serial.print(Xbox.getAnalogHat(RightHatY, i));
        }
        Serial.println();
      }
      // Knoppen (optioneel voor debugging)
      if (Xbox.getButtonClick(UP, i)) Serial.println(F("Up"));
      if (Xbox.getButtonClick(DOWN, i)) Serial.println(F("Down"));
      if (Xbox.getButtonClick(LEFT, i)) Serial.println(F("Left"));
      if (Xbox.getButtonClick(RIGHT, i)) Serial.println(F("Right"));
      if (Xbox.getButtonClick(START, i)) Serial.println(F("Start"));
      if (Xbox.getButtonClick(BACK, i)) Serial.println(F("Back"));
      if (Xbox.getButtonClick(L3, i)) Serial.println(F("L3"));
      if (Xbox.getButtonClick(R3, i)) Serial.println(F("R3"));
      if (Xbox.getButtonClick(L1, i)) Serial.println(F("L1"));
      if (Xbox.getButtonClick(R1, i)) Serial.println(F("R1"));
      if (Xbox.getButtonClick(XBOX, i)) { Xbox.setLedMode(ROTATING, i); Serial.println(F("Xbox")); }
      if (Xbox.getButtonClick(A, i)) Serial.println(F("A"));
      // B-knop = rem
      if (Xbox.getButtonClick(B, i)) {
        Serial.println(F("B"));
        digitalWrite(BRAKE, HIGH);
        brake_on = 1;
        pulse = 100;
        if (forward) clockwise(); else counterClockwise();
      }
      if (Xbox.getButtonClick(X, i)) Serial.println(F("X"));
      // Y-knop = stop motoren
      if (Xbox.getButtonClick(Y, i)) { Serial.println(F("Y")); motors_stop(); }
    }
  }
  delay(1);
}

void clockwise() {
  Serial.print("Rotation is clockwise and speed is "); Serial.println(pulse);
  analogWrite(motorPinOne, pulse);
  analogWrite(motorPinTwo, 0);
  if (brake_on) { delay(600); digitalWrite(BRAKE, LOW); brake_on = 0; pulse = 0; }
}

void counterClockwise() {
  Serial.print("Rotation is counter-clockwise and speed is "); Serial.println(pulse);
  analogWrite(motorPinOne, 0);
  analogWrite(motorPinTwo, pulse);
  if (brake_on) { delay(600); digitalWrite(BRAKE, LOW); brake_on = 0; pulse = 0; }
}

void turn_left() {
  digitalWrite(motor2PinOne, HIGH);
  digitalWrite(motor2PinTwo, LOW);
}

void turn_right() {
  digitalWrite(motor2PinOne, LOW);
  digitalWrite(motor2PinTwo, HIGH);
}

void motors_stop() {
  analogWrite(motorPinOne, 0);
  analogWrite(motorPinTwo, 0);
  pulse = 0;
}

void center() {
  digitalWrite(motor2PinOne, LOW);
  digitalWrite(motor2PinTwo, LOW);
}

Code

De volledige code staat ook op GitHub: USB_Host_Shield_2.0