This paper designs and implements an RC car training kit based on an ESP32 module for MCU programming education. The design goal of the RC car training kit is to enable practice with various functions supported by MCU, as well as to practice utilizing the Wi-Fi and Bluetooth communication embedded in the ESP32 module. The RC car training kit consists of an RC car and a remote controller, and can be remotely controlled via Wi-Fi and Bluetooth communications. The RC car board supports two operation modes, one is a remote controller mode that is controlled according to the signal transmitted from the remote controller, and the other is a linetracer mode that moves on its own along a black line. The remote controller board also supports two operation mode, one is a joystic mode controlled by two joysticks, and the other is a IMU mode controlled by the movement of the controller. We designed the circuits of an RC car board and a remote controller board, and implemented the PCBs of each board. And the operation of the linetracer function and the Bluetooth pairing process for remote control were verified using an implemented kit. Therefore, we expect that the training kit will enable practical exercises utilizing various peripherals embedded in MCU.
한국어
본 논문은 MCU 프로그래밍 교육을 위해 ESP32 모듈을 활용한 RC 카 실습 키트를 설계하고 구현하였다. RC카 실습 키트의 개발 목표는 MCU에서 지원하는 다양한 기능들의 실습과 ESP32 모듈에 내장된 와이파이 및 블루투스 통신을 활용하는 실습이 가능하도록 구현하는 것이다. RC 카 실습 키트는 RC 카와 리모콘으로 구성되고, 와이파이 및 블루투스 통신으로 원격 제어가 가능한 구조이다. RC 카 보드는 2개의 동작 모드를 지원하는데, 하나는 리모콘에서 전달되는 제어 신호에 따라 조정되는 원격 제어 모드이고, 다른 하나는 검정색 라인을 따라 스스로 움직이는 라인트레이서 모드이다. 리모콘 보드도 역시 2개의 동작 모드를 지원하는데, 2개의 조이스틱으로 제어되는 조이스틱 모드와 리모콘의 움직임에 따라 제어되는 IMU 모드로 동작한다. 이같은 기능을 지원하는 RC 카 보드와 리모콘 보드의 회로를 설계한 후 PCB를 구현하였다. 그리고, 라인트레이서 기능의 동작과 원격 제어를 위한 블루투스 페어링 과정을 구현된 키트를 활용하여 검증하였다. 따라서 구현된 실습 키트는 MCU에 내장된 다양한 주변 장치들을 활용한 실습이 가능하리라 기대한다.
목차
요약 Abstract 1. 서론 2. MCU 실습 키트 설계 2.1 설계시 고려사항 2.2 RC 카 설계 2.3 리모콘 설계 3. 실습 키트 하드웨어 구현 3.1 RC 카 보드 3.2 리모콘 보드 4. 실습 키트 제어 프로그램 4.1 리모콘 제어 프로그램 4.2 RC 카 제어 프로그램 4.3 RC 카 키트의 동작 검증 4.4 RC 카 키트를 활용한 실습 예제 5. 결론 REFERENCES