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【ESP32】Wi-Fi制御スマートスイッチの作り方!

arduino

はじめに

近年、IoT(モノのインターネット)が急速に普及し、家庭のあらゆるデバイスをスマート化できる時代になりました。その中でも、スマートスイッチは特に便利で、Wi-Fi経由で家電や照明のオン・オフを制御できます。本記事では、ESP32を使ってWi-Fi制御可能なスマートスイッチの作り方を詳しく解説します。

必要な部品

ESP32を使用したスマートスイッチを作るためには、以下の部品が必要です。

  • ESP32開発ボード:Wi-FiとBluetoothを搭載したマイクロコントローラ。
  • リレー(5Vまたは3.3V駆動):高電圧の家電製品を制御するために使用。
  • ジャンパーワイヤー:ESP32とリレーを接続するため。
  • ブレッドボード:回路を仮組みするために使用。
  • USBケーブル:ESP32とPCを接続し、プログラムを書き込むため。
  • AC電源(必要に応じて):実際の家電を制御する場合に使用。

ESP32とリレーの接続方法

回路図

ESP32とリレーを以下のように接続します。

  1. ESP32のGPIOピン(例:GPIO23)をリレーの信号入力ピン(IN)に接続
  2. リレーのVCCをESP32の3.3Vまたは5Vに接続(リレーの仕様に合わせる)
  3. リレーのGNDをESP32のGNDに接続
  4. リレーの出力端子に制御対象の機器(例:電球)を接続

接続のポイント

  • リレーの駆動電圧をESP32に合わせる:3.3Vリレーと5Vリレーがあるため、ESP32に適したものを使用する。
  • リレーの定格電流を確認:リレーが制御可能な電流値を確認し、必要に応じて別の電源を用意する。
  • 電源と負荷の接続に注意:高電圧を扱う場合は、安全対策を十分に行う。

ESP32のWi-Fi設定

ESP32はWi-Fiに接続し、スマートフォンやPCから制御できるようにします。Wi-Fi接続には、SSID(ネットワーク名)とパスワードが必要です。

以下のコードをESP32に書き込むことで、Wi-Fi経由でスマートスイッチを制御できます。

#include <WiFi.h>
#define RELAY_PIN 23

const char* ssid = "your_SSID";
const char* password = "your_PASSWORD";

void setup() {
  pinMode(RELAY_PIN, OUTPUT);
  WiFi.begin(ssid, password);
}

void loop() {
  digitalWrite(RELAY_PIN, HIGH);  // リレーをON
  delay(1000);
  digitalWrite(RELAY_PIN, LOW);   // リレーをOFF
  delay(1000);
}

スマートフォンからの制御

ESP32をWi-Fi経由でスマートフォンから制御するには、以下の方法があります。

澄み切った青空を背景に、画面に「WiFi」という文字が表示されたスマートフォンを手に持っています。携帯電話の上には、ワイヤレス接続を示す WiFi 信号アイコンが描かれています。.

1. Webサーバーを使う

ESP32内で簡単なWebサーバーを立ち上げ、ブラウザからスイッチのON/OFFを切り替える。

2. スマートスピーカーと連携する

ESP32をGoogle AssistantやAlexaと連携させ、音声コマンドで家電を制御できるようにする。

3. 専用アプリを作成

MIT App InventorやBlynkを使ってスマホアプリを作成し、ボタンでスイッチを操作する。

よくあるトラブルと解決策

1. Wi-Fiに接続できない

原因と対策

  • SSIDやパスワードが間違っていないか確認する。
  • ルーターが2.4GHzに対応しているか確認(ESP32は5GHzに対応していない)。

2. リレーが動作しない

原因と対策

  • GPIOの設定が正しいか確認。
  • 電源が適切に供給されているかチェック。

3. スマートフォンから制御できない

原因と対策

  • ESP32のIPアドレスを確認し、正しくアクセスしているか確認する。
  • ファイアウォールの設定を見直す。

まとめ

本記事では、ESP32を使ったWi-Fi制御スマートスイッチの作り方を解説しました。基本的な動作を理解したら、スマートスピーカーとの連携や専用アプリの開発にも挑戦してみましょう。

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