Arduinoで自作RCポルシェカー:ステップバイステップガイド
必要な部品と材料
| 部品 | 詳細 | 数量 |
|---|---|---|
| Arduino Nano R3 | 1 | |
| JLCPCB カスタムPCB | 1 |
このプロジェクトについて
はじめに:RCカー(Arduinoプロジェクト)
このプロジェクトでは、RCカーの簡易版を自作する方法を紹介します。ハードウェアとソフトウェアの両面から詳しく解説し、電子工作のスキルを試せるようシンプルにまとめました。EasyEDAで発注したカスタムPCBを使うことで見た目も良くなり、独自の動きをプログラミングするためのコードと資料も完備しています。文章を読むのが苦手な方は、動画版も用意しています。
製作期間はわずか7日間。ハードウェア製作と組み立てに3日、コードとAndroidアプリの開発に4日を費やしました。スマホアプリでBluetooth経由で操作できます。
このチュートリアルで学べること
- ポルシェGT3 RSのラジコンカーを改造し、モーターとシャーシを流用
- 独自の制御基板PCBを設計
- Androidアプリの作成方法(MIT App Inventor使用)
- 全パーツを組み立てて走行テスト
Step 1: RCカーとは
RC(Radio Control)カーとは、外部からの信号で遠隔操作される車両の総称です。無線(ラジオ)、有線ケーブル、赤外線などの方式があります。おもちゃグレードはコスト削減のため基板一体型が多い一方、ホビーグレードはパーツ単位で交換可能です。本プロジェクトではBluetooth HC-05モジュールを使い、スマホアプリから無線操作します。
Androidアプリについて
MIT App Inventorでビジュアルプログラミングにより作成しました。直感的で簡単です。アプリはこちらからダウンロード可能です(リンクは元記事参照)。
Step 2: ポルシェGT3 RSモデルの改造
友人から譲り受けたジャンク品のポルシェGT3 RSを分解・清掃。後輪駆動用モーター(前進・後退)と前輪ステアリング用モーターの2つが健在だったため、不要な配線を撤去し、モーター線のみを残してコネクタをハンダ付け。フロントの白色LED2個、リアの赤色LED2個に加え、ステアリング連動のサイドLED(ウインカー風)とRGB LEDを追加しました。左折時は左側LEDが点滅、右折時は右側が点滅し、RGB LEDはアプリで色変更可能です。
Step 3: EasyEDAでPCB設計
EasyEDAは無料のオンラインEDAツールで、回路図作成・シミュレーション・PCB設計・発注まで一括で行えます。豊富なライブラリ(Arduino Nano、L293D、HC-05など)から部品を検索・配置し、回路図をPCBに変換。部品配置・ラベル・ロゴを整え、赤色基板で発注。4日で届き、LCSCの部品実装サービスも利用できます。回路図にはESP-01(Wi-Fi制御用)とNRF(無線トランシーバー用)も含めており、用途に応じて拡張可能です。
Step 4: 必要な部品リスト
- 任意のRCカートイのシャーシ
- カスタムPCB(発注リンク)
- Arduino Nano ×1
- HC-05またはHC-06 Bluetoothモジュール ×1
- 光センサー BH1750 ×1
- 温湿度センサー ×1
- L293D Hブリッジモータードライバー ×1
- RGB LED 数個
- 5Vブザー ×1
- ピンヘッダー類
Step 5: 組み立て(ハンダ付け)
PCBのシルク印刷に従って部品を実装。まずArduinoコネクタから付け、電源テスト用の簡易コードで各センサー・LEDの動作確認をしながら進めます。ハンダごてのコテ先は常に清潔に(スポンジで拭き、光沢を保つ)—これが確実なハンダ付けのコツです。
Step 6: Androidアプリのテスト
アプリでBluetooth接続すると音声ガイダンスが流れます。前進・後退・左右操作、ドリフトモード、ブザー、ハンドブレーキ機能を搭載。RGB LEDの色変更もアプリから可能です。アプリの作り方は別途Instructablesで解説予定ですが、まずはダウンロードして試してみてください。
Step 7: コードと動作検証
アプリのボタン押下ごとに文字('f'=前進など)がBluetooth経由で送られ、Arduino側で対応する関数を呼び出す仕組みです。コードはよくコメントされており理解しやすいです。特筆すべきは光センサーによるヘッドライト自動調光機能と、温湿度をスマホ画面に表示する機能です。
おわりに
このInstructableは、RCカー自作の最も包括的なステップバイステップガイドの一つだと自負しています。質問があればコメントでどうぞ!
製造プロセス
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