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【最強DIY】Arduinoで作る次世代スマートRCカー!障害物回避&スマホ遠隔操作

arduino

はじめに

Arduinoを使って、自作のリモートコントロールカーを作ってみましょう。本記事では、Arduinoと無線通信モジュール(BluetoothまたはWi-Fi)を利用し、スマホや専用コントローラーで操作できるRCカーの作成方法を解説します。

また、ESP32で音声アシスタントを作る実験 などと組み合わせれば、音声コントロール機能を追加することも可能です。

 

システムの概要

本プロジェクトでは、以下のような機能を備えたスマートRCカーを作成します。

  1. モーター駆動による前後進・左右旋回
  2. BluetoothまたはWi-Fi経由でスマホアプリから制御
  3. 超音波センサーを利用した障害物回避機能(オプション)
  4. バッテリー駆動によるワイヤレス動作
  5. カメラ搭載(オプション)で映像ストリーミング可能

必要な部品

部品名用途
Arduino Uno または ESP32車の制御を行うマイコン
L298N モータードライバーDCモーターを制御するためのドライバー
DCモーター ×2車輪を駆動
ホイール付きシャーシ車体の基盤
HC-05 Bluetoothモジュール(またはESP8266)スマホやコントローラーと通信
超音波センサー(HC-SR04)障害物検知(オプション)
バッテリーパック(18650リチウム電池)ワイヤレス駆動用電源
ジャンパーワイヤー配線用

配線と回路図

モータードライバーの接続(L298N)

L298N ピンArduino ピン
IN1D7
IN2D6
IN3D5
IN4D4
ENA5V(PWM制御可)
ENB5V(PWM制御可)
GNDGND
12Vバッテリー +

Bluetoothモジュール(HC-05)の接続

HC-05 ピンArduino ピン
VCC5V
GNDGND
TXRX (D10)
RXTX (D11)
Arduino Uno ボード、L298N モーター ドライバー、モーター、センサー、およびバッテリー パック間の接続を示すフローチャート図。矢印はコンポーネント間のデータ フローを示し、制御システムと電源システムの統合を示します。.
HC-05 Bluetooth モジュールと HC-SR04 超音波センサーを Arduino に接続する様子を示す図。ボックス内のテキストはピン接続を示します。HC-05 には 5V、GND、TX、RX があり、HC-SR04 には VCC、GND、Trig、Echo があります。各ピンは特定の Arduino ピンに接続します。.

プログラムの実装

1. モータードライバー制御コード

#define IN1 7
#define IN2 6
#define IN3 5
#define IN4 4

void setup() {
  pinMode(IN1, OUTPUT);
  pinMode(IN2, OUTPUT);
  pinMode(IN3, OUTPUT);
  pinMode(IN4, OUTPUT);
}

void forward() {
  digitalWrite(IN1, HIGH);
  digitalWrite(IN2, LOW);
  digitalWrite(IN3, HIGH);
  digitalWrite(IN4, LOW);
}

void backward() {
  digitalWrite(IN1, LOW);
  digitalWrite(IN2, HIGH);
  digitalWrite(IN3, LOW);
  digitalWrite(IN4, HIGH);
}

void stopCar() {
  digitalWrite(IN1, LOW);
  digitalWrite(IN2, LOW);
  digitalWrite(IN3, LOW);
  digitalWrite(IN4, LOW);
}

2. Bluetooth制御コード

スマホアプリ(Arduino Bluetooth Controller など)と連携し、コマンドを受信。

#include <SoftwareSerial.h>
SoftwareSerial BTSerial(10, 11);

void loop() {
  if (BTSerial.available()) {
    char command = BTSerial.read();
    if (command == 'F') forward();
    else if (command == 'B') backward();
    else stopCar();
  }
}

応用機能の追加

1. Wi-Fi制御(ESP32)

Bluetoothの代わりにWi-Fiで制御すれば、インターネット経由で遠隔操作が可能になります。

2. 障害物回避機能

超音波センサーを使って障害物を検知し、自動で停止する機能を追加。

3. カメラ搭載(ESP32-CAM)

**ESP32で音声アシスタントを作る実験**と組み合わせ、ESP32-CAMで車載カメラを搭載し、ストリーミング映像を確認しながら遠隔操作も可能です。

よくあるトラブルと解決策

1. モーターが動かない

  • バッテリーの電圧が不足していないか確認。
  • L298Nの電源接続が適切かチェック。

2. Bluetoothが接続できない

  • スマホのBluetooth設定でHC-05がペアリングされているか確認。
  • ボーレートが一致しているか(9600bps推奨)。

3. Wi-Fiが不安定

  • 2.4GHzのWi-Fiを使用(ESP32は5GHz非対応)。
  • ルーターとの距離を近づける。

まとめ

本記事では、Arduinoを使ったスマートリモートコントロールカーの作成方法を解説しました。

学んだこと

  • モータードライバー(L298N)を使用したモーター制御
  • Bluetooth / Wi-Fiを活用したリモートコントロール
  • 障害物回避やカメラ連携の応用方法

また、**ESP32で音声アシスタントを作る実験**などと組み合わせ、さらに高度なRCカーを作ることもできます。ぜひ、自作のRCカーをカスタマイズしてみてください!

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