Qi対応Wi-Fiラジコンカー:ワイヤレス充電機能付きRCカーキットの製作
必要な部品と材料
| 部品 | 数量 | 備考 |
|---|---|---|
| IDT Qi 5W 送信機 プロトタイプキット | 1 | 充電ステーション側 |
| IDT Qi 5W 受信機 プロトタイプキット | 1 | 車両側 |
| Arduino MKR1000 | 1 | Wi-Fi内蔵、Li-Po充電機能付き |
| 2WD ロボットカーチャシ(Arduino用) | 1 | |
| L293DNE モータードライバー | 1 | 動作には最低4.5V必要 |
| CN6009 昇圧コンバータモジュール | 1 | 3.7V→5V変換用 |
| 3.7V Li-Poバッテリー | 1 | 700mAh以上必須(発火防止) |
| 1N4007 ダイオード | 8 | |
| LED(汎用) | 1 | Wi-Fi接続表示用 |
| 221Ω 抵抗 | 1 | LED用 |
| タイラップ | 5 | バッテリーと基板の固定用 |
| ブレッドボード(汎用) | 1 | 任意 |
必要な工具
- ハンダごて
- ホットグルーガン
- ドライバー
- 電圧計
使用するアプリとオンラインサービス
- Arduino IDE
プロジェクト概要
何を作るか?
スマホのWi-Fiで操作でき、駐車すると自動でワイヤレス充電されるラジコンカーをステップバイステップで製作します。
仕組み
頭脳はArduino MKR1000。スマホとWi-Fiで通信し、3.7V Li-Poバッテリーで駆動します。モーター制御にはL293DNEを使用しますが、これは最低4.5V必要です。そこでCN6009昇圧コンバータで3.7Vを5Vに昇圧し、モータードライバーに供給します。
充電にはMKR1000の内蔵Li-Po充電機能を利用します。外部5V電源が接続されると自動でバッテリー充電が始まるため、IDT Qi 5W受信機を外部電源としてMKR1000のVIN/GNDに接続します。車両が充電ステーション(IDT Qi 5W送信機)の上に停まると、ワイヤレスで充電が開始されます。
制御システムには高速/低速の2つの速度モードがあります。
ハードウェア製作
- ハンダ付け:モーター端子とIDT受信機ボード(OUTピンに赤、GNDに黒)にリード線をハンダ付け。6本のワイヤーが必要。
- 電子回路組み立て:ブレッドボードまたはハンダ付けで回路図通りに配線。注意:700mAh以上の3.7V Li-Poバッテリーを使用すること。容量不足だと過熱・発火の危険あり。
- CN6009調整:ドライバーで出力電圧を5Vに設定。ボルテメータでOUT+/OUT-間を測定して確認。
- IDT受信機取り付け:プラスチックカード等でベースを作り、車体底部にシリコングルーで固定。受信機の赤線をArduinoのVIN、黒線をGNDに接続。
- 車体固定:タイラップでバッテリーとブレッドボードを車体に固定し、安定化。
ソフトウェア:Wi-Fi接続設定
コードをコピーし、12-13行目のSSIDとパスワードを自分の環境に書き換えます。デフォルトはWPA/WPA2対応。WEPやオープンネットワークの場合はコメント欄(34-37行目)の指示に従って書き換えてください。
使い方
ステップ1:Arduino MKR1000への接続
2通りの方法があります:
- スマホのWi-Fiテザリング(ホットスポット)をオンにし、ボードを接続(推奨:ルーター不要でどこでも操作可能)
- スマホとArduinoを同じWi-Fiルーターに接続
いずれの場合も、コードにルーターのSSIDとパスワードを設定してアップロードしておく必要があります。
ステップ2:Arduino MKR1000のIPアドレス取得
- テザリングの場合:スマホのホットスポット設定画面で接続デバイスのIPを確認(例:192.168.1.1)
- ルーターの場合:ルーターの管理画面で確認
車体のLEDが点灯すれば、ネットワーク接続とサーバー起動成功です。
ステップ3:Webサーバーへのアクセス
ブラウザのアドレスバーにArduinoのIPアドレスを入力。
ステップ4:充電ステーションの接続
IDT Qi 5W送信機を5V DCアダプターでコンセントに接続。
ステップ5:走行テスト!
Web画面には前進/後進/左旋回/右旋回/停止のボタンと、高速/低速モード切替ボタンがあります。充電ステーション上に置けば自動充電開始。
製造プロセス
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