Les amateurs et les concepteurs souhaitent toujours améliorer leurs compétences et leur savoir-faire en électronique. Les compétences qui vous permettront d'exceller dans ce domaine incluent la mécanique, l'électronique, l'électricité et le contrôle. Le domaine des voitures télécommandées est idéal pour acquérir ces compétences.

Dans le cours « Voitures RC DIY », vous perfectionnerez vos compétences en mécanique en fabriquant des structures mécaniques, comme le châssis de votre voiture. Vos compétences en électricité seront affinées grâce à la compréhension des grandeurs électriques telles que la tension, le courant et la puissance, indispensables au fonctionnement de votre véhicule. Vos compétences en électronique, de la compréhension des composants électroniques à la réalisation de leurs circuits fonctionnels en passant par la soudure, seront améliorées grâce aux voitures RC DIY. 

Enfin, votre voiture radiocommandée DIY doit disposer d'un mode de contrôle. Vos compétences en matière de contrôle s'affineront en comprenant les différents systèmes de contrôle et leurs fonctions. À un niveau avancé, vous maîtriserez les bases de la programmation. Cet article d'introduction s'adresse aux débutants en voiture radiocommandée DIY.

Comprendre les circuits de commande à distance

Cette section se concentrera sur le fonctionnement des voitures RC et sur les composants essentiels des véhicules télécommandés.

Comment fonctionnent les voitures RC ?

Figure 1: Voiture télécommandée

RC signifie télécommande. Les voitures RC sont des systèmes intelligents combinant des structures mécaniques mobiles et une communication sans fil. Le système est équipé d'un émetteur, d'une alimentation sans fil et d'un récepteur fixé à la structure mécanique. Pour fonctionner, le récepteur envoie des signaux sélectionnés au récepteur de la voiture RC. L'émetteur capte les données de l'utilisateur et les transmet au récepteur pour décodage. Le récepteur capte et interprète toutes les données, transmettant les commandes appropriées aux actionneurs de la voiture RC, tels que les servomoteurs, pour obtenir les résultats nécessaires. Votre voiture RC prend vie grâce à une structure mécanique et un émetteur-récepteur.

Outre la structure mécanique et l'émetteur-récepteur, la technologie suivante joue également le rôle le plus important dans la construction d'une voiture RC :

·       RF : RF est l'abréviation de radiofréquence, rendant possible la communication entre l'émetteur et le récepteur.

·       Batteries LiPo : les voitures RC nécessitent suffisamment d'énergie électrique continue pour fonctionner, et les batteries au lithium polymère (LiPo) apportent l'énergie nécessaire.

·       Servomoteurs : les voitures télécommandées nécessitent du mouvement, et la direction motorisée est un moyen d'y parvenir. Le moteur le plus couramment utilisé à cette fin est le servomoteur.

·       Système ESC : Les voitures RC utilisent l'ESC (Electronic Speed ​​Controllers) pour contrôler le vecteur de ces voitures.

Composants essentiels d'une voiture télécommandée

Voici les composants essentiels nécessaires à la construction d'une voiture RC :

Châssis

Le châssis est l'épine dorsale des voitures télécommandées. C'est la structure qui accueille tous les autres composants. Il constitue la base des voitures télécommandées et accueille d'autres éléments tels que la suspension, le moteur, les chaînes de transmission, les batteries et l'électronique.

Différents châssis sont conçus pour permettre aux voitures RC d'atteindre diverses fonctionnalités et de s'adapter à divers terrains. Tout-terrain, route, drift, rock crawler, short course et stadium trucks ne sont que quelques exemples de châssis de voitures RC. Les châssis sont conçus avec divers matériaux, tels que le plastique, l'aluminium, la fibre de carbone, l'acier et le bois. Le choix des matériaux dépend du domaine d'application, du coût, des avantages et des contraintes.

Certaines caractéristiques essentielles qui rendent le châssis complet sont l'empattement pour la fixation des roues, la garde au sol, la transmission, le système de suspension, la surface de montage de la batterie, la disposition du châssis, ainsi que les pneus et les roues.

Figure 2: Châssis de voiture RC

SERVOMOTEURS

Le servomoteur est un composant électromécanique qui contrôle avec précision les mouvements angulaires et linéaires des voitures télécommandées. Ce type de moteur est utilisé pour réguler la vitesse et le freinage, ainsi que la direction.

Il existe différents types de servomoteurs, de l'analogique au numérique, en passant par le brushless. Pour choisir un servomoteur pour votre voiture télécommandée, vous devez prendre en compte le couple, la vitesse, la consommation, la taille, le poids, l'étanchéité et le type de roulements utilisés.

Figure 3: Servomoteur pour voitures RC

Moteurs à courant continu

DC Les moteurs utilisent le courant continu, où l'énergie électrique est utilisée pour faire tourner un arbre relié à des pièces mécaniques telles que des engrenages, des pignons, des roues, des courroies et des chaînes. Différents types de moteurs à courant continu, avec ou sans balais, sont utilisés dans les voitures télécommandées.

Pour choisir un moteur à courant continu, tenez compte de caractéristiques clés telles que sa taille, son nombre de tours, sa tension nominale, son couple et son rendement. Ce moteur est utilisé pour la propulsion, les accessoires et l'assistance à la direction des voitures télécommandées.

émetteur-récepteur

L'émetteur-récepteur est composé de l'émetteur et du récepteur.

·       Émetteur : Le conducteur de la voiture télécommandée utilise cet appareil portatif pour envoyer des commandes au récepteur situé sur le châssis de la voiture. Les principales caractéristiques de l'émetteur sont la fréquence, principalement la radiofréquence, les canaux qui déterminent ses fonctionnalités et sa portée. Il existe deux types d'émetteurs : à poignée à piston et à manche.

Figure 4: Schéma du circuit de l'émetteur des voitures RC

·       Récepteur : Il s'agit d'un petit dispositif électromécanique monté sur les voitures télécommandées. Il reçoit les signaux de l'émetteur et les transmet au contrôleur électronique de vitesse (ESC) pour la réponse ou l'action nécessaire. Il est doté de fonctionnalités telles qu'une antenne, des canaux et d'un design compact qui s'intègre parfaitement dans une voiture télécommandée. Il peut s'agir d'un système à deux ou plusieurs canaux.

Figure 5: Circuit récepteur pour voitures RC

ESC

L'ESC est un système utilisé dans les voitures télécommandées pour réguler la vitesse des moteurs. Il contrôle également le freinage, la consommation de la batterie et la direction du véhicule. Il existe deux types d'ESC : l'ESC à balais, utilisé pour les moteurs à balais, et l'ESC sans balais, utilisé pour les moteurs sans balais.

Avant de choisir un système ESC, plusieurs critères doivent être pris en compte, tels que le courant nominal, la tension nominale, les circuits d'élimination de batterie et la facilité de programmation. Tenez également compte de l'adéquation du moteur, du domaine d'application, de la taille, du poids et de la compatibilité de la batterie.

Batterie

Le bloc-batterie alimente les voitures RC. Le concepteur doit choisir parmi les blocs-batteries existants. Il en existe quatre types : nickel-hydrure métallique, lithium-polymère, nickel-cadmium et lithium-ion.

Avant de choisir la bonne batterie, un concepteur doit prendre en compte sa capacité de tension, la capacité du bloc-batterie, le taux de décharge de la batterie, la compatibilité du chargeur, ainsi que la taille et le poids de la batterie.

Figure 6: Batteries pour voitures télécommandées

Faites-le vous-même Propre  RC voiture

Kit de construction de voiture RC

Les voitures RC peuvent être rapidement construites à partir de kits préfabriqués. Les kits sont un ensemble de composants parfaitement sélectionnés, alliant performance et compatibilité. Vous trouverez ci-dessous une liste des kits RC les plus courants pour les débutants.

·       Kits de base : ils se composent de roues, de châssis et de moteurs et nécessitent un assemblage simple.

·       Kits avancés : Outre les fonctionnalités disponibles dans les kits de base, celui-ci possède davantage de fonctionnalités, telles que la capacité de programmation, des moteurs plus avancés, tels que des servos, des châssis plus personnalisés et des performances supérieures.

Avant de choisir votre kit de voiture RC, plusieurs facteurs doivent être pris en compte, tels que :

·       Niveau de vos compétences : Les kits de voitures RC plus simples avec des informations détaillées et instructives devraient être une option pour les débutants.

·       Coût : Les kits RC avancés sont plus chers que les kits RC de base. Au-delà du coût, ils offrent de meilleures performances, une meilleure durabilité et une meilleure personnalisation.

·       Objectif : Comme indiqué précédemment, les voitures télécommandées sont classées en plusieurs catégories. À vous de choisir entre une voiture de course, tout-terrain ou multi-terrain.

Schéma de circuit de télécommande pour voitures RC

Il est essentiel de comprendre leur commande pour créer des schémas de circuit de télécommande pour voitures RC. La commande repose sur l'échange de données entre l'émetteur et le récepteur.

Le circuit de télécommande pour voitures RC fonctionne selon les principes de fonctionnement suivants :

·       En appuyant sur n’importe quel bouton du circuit émetteur de la figure 4, des signaux sont envoyés à l’encodeur.

·       L'encodeur capte les signaux et les convertit en format série, puis les envoie au récepteur via l'émetteur RF illustré à la figure 5.

·       Le récepteur RF monté sur la voiture RC capte les signaux et les transmet aux décodeurs.

·       Le décodeur interprète le signal et déclenche l'action sur le moteur en fonction des données reçues de l'émetteur.

Comment fabriquer une télécommande

·      Système d'émetteur :

Le système émetteur comprend les composants énumérés ci-dessous :

1. Joystick ou boutons pour la saisie utilisateur.

2. Circuit intégré d'encodeur, par exemple HT12E 

3. Module émetteur RF, par exemple 433 MHz

4. Alimentation électrique, par exemple, pile 9 V.

Les étapes suivantes sont utilisées pour assembler l'émetteur :

1. Connectez le bouton-poussoir à un circuit intégré d'encodeur HT12E. Le HT12E convertit l'entrée utilisateur en binaire. Chaque pression sur le bouton-poussoir doit produire une sortie unique.

2. Connectez la sortie du HT12E au HT12D AU module émetteur RF.

3. À l'aide d'une source d'alimentation stable, alimentez le module émetteur RF. Vérifiez que le câblage est parfaitement effectué.

4. Testez votre circuit en observant le signal transmis.

·       Système de réception :

Le circuit récepteur RF est composé des éléments suivants :

1.       module récepteur RF

2.       Microcontrôleur,

3.       Décodeur par exemple HT12D

4.       Pilote de moteur

5.       Moteurs

6.       Source d'énergie.

Les étapes suivantes sont utilisées pour assembler le récepteur :

1. Connectez le récepteur au circuit intégré du décodeur HT12D. En suivant le schéma ci-dessus, assurez-vous que le brochage est correctement configuré.

2. Intégrer le décodeur au microcontrôleur. Écrire le code sur le microcontrôleur pour interpréter les signaux reçus et contrôler les moteurs.

3. Câblez le pilote du moteur ESC, puis alimentez-le avec l'alimentation fournie.

4. Testez votre récepteur pour qu'il fonctionne correctement.

Dépannage des problèmes courants

Les problèmes mécaniques, électriques et de programmation sont des défis que les concepteurs rencontrent tout au long de leur processus de conception. La conception des voitures télécommandées ne fait pas exception. Voici quelques problèmes courants que vous pourriez rencontrer et comment les résoudre.

·       Moteur non réactif : Sur les voitures radiocommandées, un moteur non réactif est dû à des connexions desserrées, à un ESC défectueux ou à une alimentation faible. Pour résoudre ce problème, vérifiez le câblage, la tension nominale et la capacité de charge de votre batterie, inspectez le système ESC et vérifiez que le moteur fonctionne correctement.

·       Dysfonctionnement de la direction : cela peut être dû à une transmission de signaux erronés ou à un servomoteur endommagé. Pour résoudre ce problème, commencez par tester le fonctionnement du moteur, puis recalibrez les signaux émis.

·       Interférences de signal : Il arrive que votre voiture télécommandée présente un mauvais appairage de l'émetteur-récepteur ou que différents appareils fonctionnent sur la même gamme de fréquences radio. Ces problèmes peuvent être résolus en modifiant la fréquence de fonctionnement de votre système ou en vous assurant que la voiture télécommandée dispose d'un appairage parfait de l'émetteur-récepteur.

·       Surchauffe des composants : Ce problème est dû à un système de refroidissement défectueux ou à une utilisation prolongée de la voiture RC. L'ajout de dissipateurs thermiques et de ventilateurs aux composants en surchauffe peut résoudre le problème.

Conclusion

Créer sa propre voiture télécommandée est un processus passionnant qui vous permettra d'acquérir de nombreuses compétences. Il allie créativité et savoir-faire technique. Pour acheter votre voiture télécommandée, vous devez connaître les composants et systèmes nécessaires, tels que le récepteur, l'émetteur, le contrôleur de vitesse (ESC) et les techniques de dépannage. Les concepteurs expérimentés peuvent concevoir leurs produits de A à Z et les commander en fabrication via PCBasic. PCBasique, des services de qualité et de meilleur service client sont fournis.