打造一台無線遙控車

這篇記錄我如何用 3D 列印的車體、ESP32 與自己雕刻的 PCB，從零打造一台無線遙控車：從麵包板驗證、KiCAD 畫電路板、pcb2gcode 轉 G-code，到用 Storm PCB 雕刻機刻出雙面板、焊接組裝，最後搭配藍牙搖桿實際遙控。

緣起：從有線遙控車說起

記得國小五年級，靠著擺攤，買了人生第一台有線遙控車，沒多久就被自己拆開研究，發現主要有兩顆馬達，一個控制前後，另一個控制左右，加上幾片電路板，就這樣開啟了我的飛馳人生。接著上了國中，大堂哥買了一台DIY的無線遙控賽車給我組裝，是那種車子跟遙控器要分開買的四輪驅動，記得兩天就將四輪驅動的車殼組裝好，大堂哥苦笑著說，下個月才能繼續，因為薪水已花了大半。如今那台很貴的四輪驅動遙控車，早已不知道飛馳到哪裡去了！

因為 3D 列印機的普及，加上電子模組這麼方便，要打造一台無線遙控車，似乎已經不需要那麼昂貴了。因緣際會得到一張優惠券，沒想到居然可以從網站直接下載車型檔案，這款車非常有特色：四輪驅動車比例 1:16，車長約 29.5 cm，可開啟車門、引擎蓋，可收折車頂架，並具備懸吊功能與後輪轉向；尤其是組裝說明寫得相當清楚。若你們想進一步了解，可以直接去他們的官方網站：3dsets.com

同樣地，我等不及把他們提供的檔案下載下來，讓所有 3D 列印機全員動起來，隔天就把車子組好了。唉！又是一台沒有遙控器的傢伙。

規劃遙控器的零件配置

這次我決定自己手搓一個遙控器，先大致確認它的配置。原來它和我小時候玩過的那台有線遙控車相同：一個馬達負責轉速，一個馬達負責方向，但因為是四驅車，前後兩組輪子各自轉動。大概量了一下空間後，我判斷用 ESP32 模組應該可以塞進去，而且資料上也寫明它採用 TT 馬達；既然如此，原本的 AA 電池自然就直接換成 18650 鋰電池。

礙於空間限制，只能選用較小顆的馬達驅動模組 L9110S。為了通訊品質，我選了可外掛天線的 ESP32，當然也少不了一顆燈光，接著就開始設計電路圖。

麵包板驗證與 PCB 試刻

電路圖畫好了，不代表就能安心發包，畢竟一片PCB從下單到收貨都要等上好幾天，燒錯一次代價可不小。所以在正式打樣之前，我先用麵包板把 ESP32、L9110S 馬達驅動模組跟燈光電路兜起來，實際通電驗證訊號跟馬達轉向是否如預期，順便抓出有沒有接錯腳位或短路的地方。

麵包板測試沒問題後，接下來就要依照車身內部的實際空間尺寸，把電路重新設計成一片電路板，畢竟麵包板這麼一大塊，塞不進車殼裡面。緊接著用 Storm PCB 雕刻機自己刻一片電路板出來驗證，實際焊上元件、跑一次完整的走線佈局驗證。不過這個階段其實反反覆覆跑了兩三次：測試電路→發現問題→回頭修改電路圖→再重新雕刻一片板子，前後總共刻了三片不同版本的電路板，才把設計確認到沒問題，最後才放心把設計發包出去打樣量產。

其實一開始也想過，乾脆學網路上那種用銅線一條一條手工點焊的作法，看起來超專業。但仔細想想，這樣真的太挑戰極限了，還是乖乖照規矩來，畫電路圖、發包做板子比較實在。

用 KiCAD 設計電路板

說到電路設計，首先一定要提到 KiCAD。這是一套開源、免費且跨平台的電子設計自動化（EDA）軟體，包含原理圖編輯器和 PCB 設計工具，從畫電路邏輯、設定封裝、產生網表，到 PCB 佈線、DRC/ERC 驗證、輸出 Gerber 製造檔，整套流程都能串起來，而且元件庫龐大、社群活躍。不管是學校教學、Arduino / Raspberry Pi 這類開源硬體專案，還是像我這樣的個人 DIY，都相當好上手。

結語

從麵包板驗證、KiCAD 畫電路，到自己用 Storm PCB 雕刻機刻出雙面板，總算讓這台 3D 列印的無線遙控車真正動了起來，小時候那台不知去向的四驅車，也算是用另一種方式補回來了。自刻 PCB 很適合拿來快速驗證設計，確認沒問題後再交給廠商打樣，品質和效率都會更好。下一步，我想試試改用手機 App 控制，也許再幫它加上更多燈光效果。

同一套 ESP32 加馬達驅動的架構，其實不只能用在四驅車上。接下來也打算換個底盤玩玩看：

• 二輪車：兩顆馬達靠左右輪差速轉向，結構最簡單，也很適合挑戰自平衡車。
• 三輪車：兩個驅動輪加一個萬向輪，原地轉向更靈活，是循跡、避障小車最常見的配置。
• 麥克納姆輪（Mecanum）車：四個輪子各自獨立控制，可以橫移、斜走、原地旋轉，遙控起來會更有趣，對控制程式也是不小的挑戰。

等這些小車陸續完成，再跟大家分享。