Bouw je eigen RC Porsche-auto met Arduino: Stap-voor-stap handleiding

Onderdelen en benodigdheden

Over dit project

Inleiding: RC-auto (Arduino-project)

In dit project laat ik je zien hoe je een eenvoudigere versie van een RC-auto kunt bouwen. Ik bied een complete stap-voor-stap handleiding, waarbij ik zowel de hardware- als softwaresoort gedetailleerd uitleg, zodat je op eenvoudige manier je eigen vaardigheden in elektronica kunt ontdekken. Dit project is vooral handig na het ontvangen van de aangepaste PCB die we bij EasyEDA hebben besteld om het uiterlijk van de auto te verbeteren. Er zijn voldoende documenten en code beschikbaar om je eigen aangepaste bewegingen voor de auto te creëren. Als je niet zoveel wilt lezen, bekijk dan de video voor duidelijke begeleiding.

We hebben dit project in slechts 7 dagen voltooid: 3 dagen voor de hardware en montage, en 4 dagen voor de code en de Android-app om de auto te besturen.

Wat je leert in deze tutorial

• We "hacken" een Porsche GT3 RS om de motoren en chassis te gebruiken
• We ontwerpen de PCB van ons nieuwe besturingsbord
• We bekijken hoe je de Android-app maakt om de auto te besturen
• Ten slotte monteren we alle onderdelen en gaan we rijden

Stap 1: Wat is een RC-auto?

Een RC-auto (remote control vehicle) is elk voertuig dat op afstand wordt bediend door een middel dat de beweging niet beperkt met een oorsprong extern aan het apparaat. Dit is vaak een radiobesturing, een kabel tussen besturing en voertuig, of een infrarood controller.

Speelgoed-RC-auto's zijn meestal geproduceerd met focus op ontwerp en kostenreductie. Hobby-RC-auto's hebben losse elektronische componenten die individueel vervangbaar zijn, terwijl speelgoed-auto's vaak geïntegreerde printplaten hebben met moeilijk verkrijgbare reserveonderdelen.

In ons geval gebruiken we een Bluetooth HC-05 module als radiolink om zowel de auto als een smartphone (of ander Android-apparaat) te verbinden, omdat we de auto besturen via een Android-app.

Over de Android-app

We hebben het MIT App Inventor-platform gebruikt om een grafische programmering voor onze Android-app te maken. Dit platform is erg eenvoudig en simpel. Je kunt de app die we voor dit project hebben gemaakt downloaden via deze link.

Stap 2: Porsche GT3 RS Model

Ik kreeg deze RC-auto van een vriend, een Porsche GT3 RS model, in slechte staat maar met nog goede motoren. Na reiniging zag het er weer goed uit. Bij het openen vond ik twee motoren: één achteraan voor vooruit/achteruit, en één vooraan voor sturing. Beide werkten perfect. Ik verwijderde alle onnodige draden, hield alleen de motordraden en soldeerde connectoren aan. Het chassis was nu klaar.

De auto heeft ook lichten: twee witte LEDs vooraan en twee rode LEDs achteraan. We voegen meer LEDs toe voor extra plezier, zoals zij-lichten die de stuurbeweging volgen: bij linksafslaan knipperen de linker LEDs, bij rechtsafslaan de rechter LEDs. Daarnaast heb ik RGB LEDs toegevoegd die kleur veranderen op basis van je selectie.

Stap 3: PCB-maken op EasyEDA-platform

Alle items tonen

Over EasyEDA

EasyEDA is een gratis online Electronic Design Automation community voor het maken, testen en bewerken van schema's en PCB's. Het werkt op alle platforms, zelfs Android. Met EasyEDA kun je schematische vastlegging, circuitsimulatie en online PCB-ontwerp doen, met de mogelijkheid om PCB- en schema-bestanden te importeren. Je kunt de PCB in deze online ontwerper maken of met andere software ontwerpen en een Gerber-bestand uploaden naar EasyEDA om een bestelling te plaatsen.

Terug naar ons project

Voor de schakeling ontwerp is dit platform direct relevant. De beste PCB-fabrikanten bieden deze online software aan waar je je PCB ontwerpt en bestelt. Het biedt alle opties, tools en een grote bibliotheek met benodigde componenten zoals Arduino Nano, L293 H-brug motordriver, HC Bluetooth module, enz. Je zoekt gewoon de component op naam en plaatst deze.

Start EasyEDA, begin een nieuw project, importeer de benodigde componenten en verbind ze volgens het schema. Het platform stelt je in staat om je schema om te zetten in een PCB-ontwerp: klik op "Convert project to PCB". Ik raad aan om direct de volgende link te gebruiken voor de PCB: Directe link voor RC-auto project. Je kunt de PCB controleren met de PCB-viewer voordat je bestelt.

Dit schema is nuttig ongeacht je behoeften, want ik heb de ESP-01 module toegevoegd voor WiFi-besturing en NRF voor radio-transceiver. Na het maken van het schema zet je het direct om naar PCB. Na het plaatsen van componenten, labels en logo's is de PCB klaar voor online bestelling. Ga naar "Fabrication Output", stel parameters in (ik koos rood voor mijn PCB), betaal en wacht op levering. Alleen 4 dagen! De PCBs zijn uitstekend geproduceerd met alle labels en beschrijvingen.

Stap 4: Benodigde onderdelen

• Elk RC-auto speelgoed chassis
• De PCB (te bestellen via: https://ouo.io/1i1Lc)
• Eén Arduino Nano
• HC-05 of HC-06 Bluetooth module
• Lichtsensor BH1750
• Temperatuur- en vochtigheidssensor
• L293D H-brug motordriver
• Enkele RGB LEDs
• 5V buzzer
• Enkele header connectors

Stap 5: Montage (Componenten solderen)

We zijn klaar om te solderen. Volg de labels op de PCB om fouten te voorkomen. Begin met het solderen van de Arduino-connector om de voeding te testen. Je kunt ook eenvoudige testcode schrijven om de juiste aansluiting van elke sensor (zoals de lichtsensor) en LEDs te verifiëren, omdat ze allemaal direct met de Arduino verbonden zijn.

Let op: Houd je soldeerbout schoon en glanzend. Veeg het elke keer af op de spons. Als de punt vies wordt door flux of oxidatie, reinig het dan onmiddellijk, zelfs tijdens het solderen. Een schone punt maakt warmteoverdracht veel makkelijker.

De PCB van EasyEDA helpt je alles op de juiste plek te houden. Bezoek de link om de PCB te bekijken en te bestellen.

Stap 6: Android-app test

De app stelt je in staat om de auto via Bluetooth te besturen voor vooruit/achteruit en links/rechts. Er is ook een drift-modus met de buzzer-knop en handrem. Eerst moet je Bluetooth inschakelen en verbinden met de auto; de app begeleidt je met spraakberichten.

Na het selecteren van de auto kun je de RGB LEDs testen: de kleur verandert afhankelijk van je selectie. Over de Android-app: in komende instructables laat ik zien hoe je hem maakt met MIT App Inventor, maar voor nu kun je hem gratis downloaden en installeren via deze link.

Stap 7: De code en validatietest

Het chassis lijkt klaar voor serieuze tests. Alles wat we nu nodig hebben is de code.

Het werkt als volgt: bij elke knopdruk in de Android-app wordt een karakter via Bluetooth naar de Arduino gestuurd. Elk karakter triggert een algoritme. Bijvoorbeeld: druk op "vooruit" stuurt het teken 'f'. De Arduino ontvangt 'f' en roept een functie aan om de achtermotor vooruit te laten draaien. Hetzelfde geldt voor alle knoppen.

De code is beschikbaar en gedownload via deze link. De code is eenvoudig en goed gecommentarieerd zodat je het zelf kunt begrijpen.

Elke knop heeft een functionaliteit. Wat ik waardeer is de automatische modus voor lichtintensiteit: de lichtsensor zit bovenaan achter de auto. In deze modus regelt de auto de helderheid van de voorlichters op basis van de sensor. Ook kun je temperatuur- en vochtigheidswaarden direct op je smartphone scherm lezen, wat indrukwekkend is.

Bedankt :)

Ik geloof dat dit de meest uitgebreide stap-voor-stap handleiding is om een RC-auto te bouwen die ooit gepubliceerd is. Dat was het voor deze instructable. Voel je vrij om te stemmen en vragen te stellen in de reacties.