Arduino駆動スマート自動駐車場システムの製作

必要な部品と材料

部品	数量
Arduino UNO	1
サーボモーター（Tower Pro MG996R）	1
近接センサー（赤外線）	3
LED（汎用）	1
UTSOURCE電子部品（その他）	1

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

非常に簡単で楽しい、Arduinoベースの自動駐車場システムです。車が到着すると空きスロット数を表示（空きがある場合）し、ゲートを開きます。空きがない場合はゲートを開きません。驚くべきことに、このプロジェクト全体をモバイルバッテリーだけで駆動できます！

詳細なチュートリアルは動画をご覧ください。

注: 自作LEDサインの代わりにLCDディスプレイやOLEDディスプレイを使用することもできます。

ステップ1: パーツ

• Arduino - どのボードでも可
• 赤外線近接センサー（写真2、3 - どちらも動作します）
• 330Ω抵抗
• いくつかのLED
• サーボモーター - 任意のモデル/サイズ

ステップ2: LEDディスプレイの製作

ブレッドボードの一片を使い、LEDと330Ω抵抗をはんだ付けし、リボンケーブルで配線して仕上げました。

注: 抵抗を裏面にはんだ付けして表から見えないようにすることで、すっきりした表示にしています。LCDや安価なOLEDディスプレイを使う方が良いですが、手元になかったため自作しました。

ステップ3: 駐車場ガレージの製作

段ボール箱を加工してスロープを作り、サーボモーターに段ボール片を取り付けてホットグルーで固定。入口にセンサー1個、各スロットにセンサー1個ずつ配置。自作LEDディスプレイを割り箸2本で支えて箱に固定。ArduinoのUSBポートにアクセスできるよう箱に穴を開けました。少し塗装して仕上げています。

ステップ4: 回路

LEDの配線が少し複雑に見えますが、実際は非常にシンプルな回路です。

注意: 近接センサーは5Vで動作するため、Arduinoの5V出力に直接接続できます。

「なぜサーボをVINに接続しているのか？」モバイルバッテリーは通常5V/1Aを出力し、ArduinoのUSBケーブル経由で入力されます。Arduinoには電圧レギュレーターがあり、ボードに500mAを供給します。VINに接続することで、ブレッドボードなしでモバイルバッテリーから直接電力を取り出せます。これは安全に動作します。

ステップ5: コード

以下のコードをArduinoにアップロードしてください。

コードダウンロード: GitHub

または以下からコピー:

/* Automated Parking Garage by Ashraf Minhaj
 * www.youtube.com/c/fusebatti
 * お問い合わせ: ashraf_minhaj@yahoo.com
 */
#include <Servo.h>

Servo gate;  // サーボでゲート開閉
int slot1 = 5;      // スロット1用IRセンサー → D5
int slot2 = 4;      // スロット2用IRセンサー → D4
int gateSensor = 3; // ゲート用IRセンサー → D3

int slot1_l = 13;   // スロット1表示LED
int slot2_l = 12;   // スロット2表示LED
int gate_grn = 11;  // ゲート緑色LED
int gate_red = 10;  // ゲート赤色LED

void setup() {
  gate.attach(7);  // ゲートサーボ → D7
  pinMode(slot1, INPUT);
  pinMode(slot2, INPUT);
  pinMode(gateSensor, INPUT);
  pinMode(slot1_l, OUTPUT);
  pinMode(slot2_l, OUTPUT);
  pinMode(gate_grn, OUTPUT);
  pinMode(gate_red, OUTPUT);
  Serial.begin(9600);
}

void loop() {
  // 車到着時、ゲートセンサーがLOWになる（検出）
  // センサーは車検知でLOW、非検知でHIGHと仮定
  
  // スロット1、2ともに空き
  if (!digitalRead(gateSensor) && digitalRead(slot1) && digitalRead(slot2)) {
    Serial.println("Welcome, Available: SLOT1, SLOT2");
    digitalWrite(slot1_l, HIGH);
    digitalWrite(slot2_l, HIGH);
    delay(1000);
    digitalWrite(gate_grn, HIGH);
    gate.write(75);  // ゲート開
  }
  // スロット1占有、スロット2空き
  if (!digitalRead(gateSensor) && !digitalRead(slot1) && digitalRead(slot2)) {
    Serial.println("Welcome, Available: SLOT2");
    digitalWrite(slot1_l, LOW);
    digitalWrite(slot2_l, HIGH);
    delay(1000);
    digitalWrite(gate_grn, HIGH);
    gate.write(75);
  }
  // スロット1空き、スロット2占有
  if (!digitalRead(gateSensor) && digitalRead(slot1) && !digitalRead(slot2)) {
    Serial.println("Welcome, Available: SLOT1");
    digitalWrite(slot1_l, HIGH);
    digitalWrite(slot2_l, LOW);
    delay(1000);
    digitalWrite(gate_grn, HIGH);
    gate.write(75);
    delay(100);
  }
  // 満車
  if (!digitalRead(gateSensor) && !digitalRead(slot1) && !digitalRead(slot2)) {
    Serial.println("Welcome, Parking Full");
    digitalWrite(slot1_l, LOW);
    digitalWrite(slot2_l, LOW);
    delay(1000);
    digitalWrite(gate_red, HIGH);
    delay(100);
    digitalWrite(gate_red, LOW);
    delay(100);
    digitalWrite(gate_red, HIGH);
    delay(100);
    digitalWrite(gate_red, LOW);
  }
  // 車未検知（ゲートセンサーHIGH）
  if (digitalRead(gateSensor)) {
    Serial.println("Welcome");
    gate.write(5);  // ゲート閉
    digitalWrite(slot1_l, LOW);
    digitalWrite(slot2_l, LOW);
    digitalWrite(gate_red, LOW);
    digitalWrite(gate_grn, HIGH);
    delay(100);
    digitalWrite(gate_grn, LOW);
    delay(100);
  }
}

ステップ6: 完成

USBケーブルでArduinoに給電して完成です。お楽しみください！

どのようにアップグレードしたいか、なぜそう考えるか、ぜひ教えてください。

拡張版コード（LCDディスプレイ対応）

Version 2: LCDディスプレイ対応コード

回路図

回路図はプロジェクトページに掲載されています。