ワイヤレスArduinoプログラミングシールド – HC-05 BluetoothでUSBケーブル不要に

必要な部品と材料

HC-05 Bluetoothモジュール (6ピン、キーピン/ENピン付き) × 1

Arduino UNO × 1 (ターゲットボード)

抵抗 1kΩ × 1 (電圧分割用)

抵抗 2.2kΩ × 1 (電圧分割用)

コンデンサ 100nF (0.1μF) × 1 (リセットライン用)

ユニバーサル基板、ピンヘッダー/ソケット、配線材 × 1式

開発環境

• Arduino IDE

プロジェクト概要

Arduinoへのスケッチ書き込みに毎回USBケーブルを繋ぐ手間を解消する、HC-05 Bluetoothモジュールを使ったワイヤレスプログラミングシールドの製作記事です。HC-05をATコマンドで設定変更し、Arduinoのリセット信号をBluetooth経由で制御できるようにすることで、PCから無線でスケッチアップロードが可能になります。

仕組み

1. HC-05設定変更 (ATコマンドモード): ボーレート 115200bps、スレーブ役割、極性設定等を変更
2. リセット制御回路: HC-05のPIO9 (ピン32) から Arduino RESETピンへ、電圧分割 (3.3V→5V系対応) + 100nFコンデンサでDTR相当のパルス生成
3. シールド化: ユニバーサル基板に実装し、Arduino UNOにスタック可能な形状に

手順1: HC-05をATコマンドモードに入れる

HC-05のキーボタンを押しながらVCC通電、またはキーピン(EN/KEY)を3.3Vに接続してからVCC通電。LEDが2秒間隔でゆっくり点滅すればATモード。

手順2: ATコマンドで設定変更 (Arduino経由でシリアル中継)

#include <SoftwareSerial.h>
SoftwareSerial BTSerial(10, 11); // RX, TX (HC-05接続ピン)

void setup() {
  pinMode(9, OUTPUT);
  digitalWrite(9, HIGH); // HC-05 KEYピンをHIGHにしてATモード維持
  Serial.begin(9600);
  Serial.println("Enter AT commands:");
  BTSerial.begin(38400); // HC-05デフォルトATモードボーレート
}

void loop() {
  if (BTSerial.available()) Serial.write(BTSerial.read());
  if (Serial.available()) BTSerial.write(Serial.read());
}

シリアルモニター (9600bps、改行CR+LF) で以下を順次送信:

コマンド	意味	応答例
AT+ORGL	工場出荷設定にリセット	OK
AT+NAME=BLUE_P	デバイス名設定 (任意)	OK
AT+ROLE=0	スレーブモード	OK
AT+POLAR=1,0	LED極性: 接続時高速点滅	OK
AT+UART=115200,0,0	ボーレート115200、データ8bit、パリティなし、ストップ1bit	OK
AT+INIT	SPPプロファイル初期化	OK

手順3: 書き込み用配線に変更 (シールド実装)

Arduino	HC-05	備考
TX (D1)	RX	レベルシフト不要 (3.3V許容)
RX (D0)	TX
RESET	PIO9 (ピン32)	電圧分割: HC-05側 1kΩ/2.2kΩ → Arduino RESET
5V	VCC
GND	GND

リセット回路のポイント: Arduino UNO (ATmega328P) はRESETピンにLowパルスでリセット。HC-05のPIO9は3.3V出力なので、5V系ArduinoのRESETを確実にLowに引き下げるため、PIO9 → 1kΩ → RESETピン → 2.2kΩ → GND の分圧回路 + RESET-GND間に100nFコンデンサでパルス整形。

手順4: PCとHC-05をペアリング

1. Windows「Bluetoothとその他のデバイス」→「BLUE_P」選択 → PIN「1234」
2. 「Bluetoothの詳細設定」→「COMポート」タブで 送信 (Outgoing) 側のCOMポート番号 を確認 (例: COM6)
3. ペアリング後、HC-05 LEDが1秒間隔点滅 (接続済み状態)

手順5: Arduino IDEでワイヤレス書き込み

1. Arduino IDE → ツール → シリアルポート → 手順4で確認した 送信側COMポート を選択
2. ボード: Arduino UNO 選択
3. スケッチ例「Blink」等を開き、書き込みボタン
4. 成功すればLED点滅開始！

トラブルシューティング

症状	原因・対策
「同期エラー (sync error)」	ボーレート不一致。HC-05とIDEのボーレート両方115200か確認。リセットパルス幅不足 → コンデンサ容量調整 (47nF〜220nF)
ATコマンドで「ERROR」	配線確認、キーピンがHIGHか確認、ボーレート38400で開始か確認
ペアリングできない	HC-05がATモードのまま (LEDゆっくり点滅) → 再起動で通常モードに
書き込み途中で失敗	Bluetooth通信不安定 → 距離を近づける、金属障害物避ける、電源安定化

応用・拡張

• HC-06では不可: HC-06はPIO9制御不可、ATコマンドでボーレート変更のみ。書き込みにはHC-05必須。
• Arduino Mega/Leonardo等も可能: RESETピン位置とブートローダー対応ボーレート (通常115200) に合わせればOK
• ESP32/ESP8266なら標準でWiFi/Bluetooth OTA対応: よりモダンな選択肢
• ケース一体型シールド化: 3Dプリントケースに組み込んでポータブルに

回路図

プロジェクトページの Schematics を参照 (ユニバーサル基板レイアウト含む)

参考動画・リンク

• 製作動画: 作者のYouTubeチャンネル参照
• 新版リリース情報: 作者のブログ/チャンネルで公開