完全自動化3Dプリント・ブラシレスナーフブラスター — Arduino Nano Every搭載

ソレノイド

• 12V定格、ストローク35mmのもの。短いストロークではフルレングスダートを十分押し出せない。
• スプリングを0.9mm径線材、外径14mm、長さ40mmのものに交換するとジャム防止に効果的。
• 瞬間通電のみなので発熱は軽微 (~40°C)、冷却不要。
• 汎用品で安価 (eBay、AliExpress等で入手可能)。

セーフティスイッチ

SW は2極スライドスイッチ (3端子だが2端子のみ使用)。ON時にArduino電源を遮断し、フライホイールとソレノイドの誤作動を防止。

保護回路 (重要!)

電子部品を守るための各部品の役割:

• C1 (33µF、推奨100µF) & C2 (100nF): Arduino電源入力の電圧変動低減。C1は極性あり (ストライプ側が負極)、逆接続で破裂の危険。
• D1: Arduino VINへの逆電圧防止。極性注意。
• D2: フライバック/フリーホイールダイオード。ソレノイド (誘導負荷) の逆起電力からMOSFETを保護。極性注意。
• R1, R2 (4.7kΩ): MS1, MS2用プルアップ抵抗。フローティング防止。
• R3 (10kΩ): MOSFETゲート用プルダウン抵抗。フローティング防止。
• R4 (150Ω): オプションのマズルフラッシュ用LED (直列2個、2.4V/50mA仕様の場合)。ソレノイド動作と同期点滅。

動画での解説と試射デモも公開中です。質問があればコメント欄へどうぞ!

3Dプリントファイル公開

UPDATE: Thingiverseでファイル公開中!

https://www.thingiverse.com/thing:3984125

ソースコード

Nerf Blaster Brushless Motor & Solenoid Arduino Code

const int buttonPinF = 2;  // フライホイール用マイクロスイッチ (MS2)
const int buttonPinS = 5;  // ソレノイド用マイクロスイッチ (MS1)
int buttonStateF = 0;
int buttonStateS = 0;
int solenoidPin = 4;       // MOSFETゲートピン

#include <Servo.h>
Servo throttle;
int pos = 0;
int pin = 3;               // ESC信号ピン

void setup() {
  pinMode(buttonPinF, INPUT);
  pinMode(buttonPinS, INPUT);
  throttle.attach(pin);
  pinMode(solenoidPin, OUTPUT);
  
  // ESCアーミングシーケンス
  for (pos = 90; pos <= 91; pos += 1) {
    throttle.write(pos);
    delay(3700); // ESCによっては最大10000 (10秒) まで増やす必要あり
  }
}

void loop() {
  buttonStateF = digitalRead(buttonPinF);
  if (buttonStateF == HIGH) {
    // MS2押下中: フライホイール回転
    throttle.write(92); // 92未満=停止、92=アイドル、~115=最大
  } else {
    throttle.write(97); // MS2離すとモーター停止 (またはアイドル)
  }
  
  buttonStateS = digitalRead(buttonPinS);
  // MS2押下中 (LOW) かつ MS1押下中 (LOW) でソレノイド作動
  // ※プルアップ回路のため、押下時=LOW
  if (buttonStateF == LOW && buttonStateS == LOW) {
    digitalWrite(solenoidPin, HIGH);
    delay(90);  // ON時間 (発射レート調整用)
    digitalWrite(solenoidPin, LOW);
    delay(100); // OFF時間
  } else {
    digitalWrite(solenoidPin, LOW);
  }
}

コードのポイント:

1. 起動時のESCアーミングシーケンス (3.7秒待機、ESCによっては10秒まで延長必要)
2. MS2長押しでフライホイール回転、MS1でソレノイド発射
3. throttle.write(92) でアイドル速度、write(97) で最高速度を調整 (モーター/ESC依存)
4. delay(90) と delay(100) で発射レート (連射速度) を調整
5. スイッチ離すとESCへのPWM信号とMOSFETゲート信号が停止
6. セーフティスイッチでArduino電源OFF → ESCは信号喪失でセーフモードに移行しモーター停止

回路図

ダイオードとコンデンサの極性には細心の注意を払って配線してください。