DIY二自由度竞速模拟器：Arduino Nano驱动SG90微型舵机

核心硬件

辅助工具与软件

• 电烙铁：焊接排针/连接线
• Arduino IDE：固件烧录
• SimTools：通用运动模拟器软件（下载），支持多种硬件接口含Arduino
• Live for Speed：赛车模拟游戏（免费试玩版），SimTools演示模式下插件全功能可用

项目原理

SimTools从游戏读取遥测数据（加速度、G力、车辆姿态等），通过串口协议发送给Arduino。Arduino解析协议，将数值映射为舵机角度（0-179°），驱动两个SG90舵机移动微型模拟平台。这是微缩版双轴动感平台；实战级需替换为大扭矩舵机/电机+驱动器+增力机械结构。

详细构建教程、机械图纸、调参技巧见社区：xsimulator.net
SimTools用户手册：PDF下载

固件代码（C++）

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// RC模型舵机驱动 - 适配SimTools运动模拟软件
// Original by EAOROBBIE, Modified by aarondc
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#include 
// #define DEBUG 1  // 取消注释启用串口调试输出

const int ACTUATOR_COUNT = 2;              // 双轴
const char ACTUATOR_NAME[ACTUATOR_COUNT] = { 'R', 'L' }; // SimTools发送的通道标识符
const int PINS[ACTUATOR_COUNT] = { 4, 5 }; // 舵机信号线引脚
// 映射范围：SimTools发送0-255 -> 舵机0-179°，左右轴方向相反
const int SCALE[ACTUATOR_COUNT][2] = { { 0, 179 }, { 179, 0 } };
const char EOL = '~';                      // 数据包结束符
const int MAX_CHARS = 3;                   // 最大位数(255)

Servo actuators[ACTUATOR_COUNT];
int actuatorPos[ACTUATOR_COUNT] = { 90, 90 };
int currentActuator = 0, valueCharCount = 0;

enum PortState { PS_READ_ACTUATOR, PS_READ_VALUE };
PortState state = PS_READ_ACTUATOR;

void setup() {
  for (int i=0; i 9) val = 0;
          actuatorPos[currentActuator] = actuatorPos[currentActuator] * 10 + val;
          valueCharCount++;
        } else break;
      }
      if (val == EOL || valueCharCount == MAX_CHARS) {
        #ifdef DEBUG Serial.print("Raw value: "); Serial.println(actuatorPos[currentActuator]); #endif
        // 映射 0-255 -> 对应轴的舵机范围
        actuatorPos[currentActuator] = map(actuatorPos[currentActuator], 0, 255,
                                           SCALE[currentActuator][0], SCALE[currentActuator][1]);
        #ifdef DEBUG Serial.print("Mapped angle: "); Serial.println(actuatorPos[currentActuator]); #endif
        updateActuator(currentActuator);
        state = PS_READ_ACTUATOR;
      }
    }
  }
}

void updateActuator(int idx) { actuators[idx].write(actuatorPos[idx]); }

接线原理图

进阶建议

• 舵机抖动/噪音大：检查供电是否充足，加大电解电容滤波，调整代码中delay或使用数字舵机(300Hz vs 50Hz)
• 扩展自由度：增加舵机数量，修改ACTUATOR_COUNT与ACTUATOR_NAME数组
• 实战级升级：替换为大扭矩无刷电机+驱动器+滚珠丝杠/连杆机构，参考xsimulator社区成熟方案