Arduino Nanoと4チャネルリレーでブラインド・ACモータを制御

必要な部品と材料

部品	数量	備考
Arduino Nano R3	1
ControlEverything.com 4チャネルI²Cリレーコントローラ	1	モータ正逆切替用
ソリッドステート4チャネルリレーボード（トライアック）	1	モータ通電ON/OFF用
ブラインドモータ（AC 150W程度）	最大4	1台Arduinoで最大4台制御可能
フィルムコンデンサ 100nF 630V	モータ1台につき1	RCスナバ回路用
抵抗 100Ω (0.5W以上)	モータ1台につき1	RCスナバ回路用。精密抵抗（青色）は不可
バリスタ 275VAC	モータ1台につき1	サージ吸収用
ダイオード（信号用/整流用いずれも可）	ブラインド1台につき3	フリーホイールダイオード等
Raspberry Pi 3 Model B	1	任意：リモート制御用
nRF24L01+ モジュール	2	任意：PiとArduino間無線通信用

必要な工具

• はんだごて

使用アプリ・サービス

• Arduino IDE
• Domoticz（任意：リモート制御用ホームオートメーションコントローラ。他システムや無しでも可）

プロジェクト概要

導入：見かけは簡単、実は地獄

新居のブラインド自動化から始めたプロジェクトですが、誘導性負荷（150Wモータ）の逆起電力でリレー接点が溶着し、トライアック（SSR）が過電圧（実測1600V超）で破壊される等、予想外のトラブル続きでした。無線通信方式の選定やノイズ対策にも苦労しましたが、最終的に極めて安価な部品で全て解決できたため、同じ苦労をする人の助けになればと公開します。

プログラミングが苦手でも、記事末尾に「知能なし」のディスクリート回路図を掲載していますので、そちらを参考にしてください。

技術的解説：誘導性負荷のスイッチング対策

モータ等の誘導負荷を開放しようとすると、電流が流れ続けようとしてデバイス両端に高電圧が発生します。小型リレーなら接点溶着、トライアックなら過電圧破壊が起きます。一般的な解決策は「大きなリレーを使う」ですが、接点寿命の問題は残りますし、駆動用に小型リレーが別途必要です。

本プロジェクトでは、**トライアック（SSR）を使いつつ、RCスナバ回路（抵抗＋コンデンサ）とバリスタで過電圧を吸収**することで、安価なトライアックモジュールでも確実に動作させます。

• バリスタ：トライアック両端の過電圧をクランプ
• RCスナバ（100Ω＋100nF/630V）：遮断時のエネルギーを吸収、dv/dt制御

補足： 記事執筆後に実機を再確認したところ、RCスナバはトライアック両端ではなく、モータの茶色・灰色リード線間（モータ直近）に接続していました。どちらでも動作しますが、モータ直近の方がスナバが常時商用電源に接続されず、より望ましいです。

制御ロジック：5入力で4モータの正逆制御

各モータに「上」「下」の2入力を割り当てると8入力必要ですが、**方向共通線（上/下切替）を1本共有**し、モータ選択4線＋方向1線の計5入力に削減。入力はソフトウェアでデバウンス処理。

動作シーケンス：

1. リレーモジュールでモータ方向（正/逆）を切替
2. 短い遅延後、トライアック（SSR）をONしモータ通電
3. 停止時は逆順：先にトライアックOFF、その後リレー切替 → リレーが通電状態で開閉されることを防止

1〜4モータまでコード変更不要で対応。未使用モータのロジックがあっても無害です。

複数回路・無線化への拡張

自宅は2階建てで2回路（合計8ブラインド）ですが、リモコン信号の一意性確保のため、アップロード時に1行コメントアウトするだけで複数Arduinoを同一コードで運用可能。実際は3回路（4+3+1分割）構成ですが、未接続ポートは単に無視されるだけです。MySensors版コードなら最大256ノード×4ブラインドまで拡張可能。

全て22×15×5.2cmの壁面ボックス内に収納。木箱にホットグルーで固定した簡易実装ですが実用十分です。

リモート制御（オプション）

本記事の主眼は誘導負荷対策ですが、おまけで無線リモート制御も実装しています。nRF24L01+使用で2方式：

1. MySensorsプロトコル（推奨）：Raspberry PiにMySensors MQTTゲートウェイを構築、Domoticzと連携。設定例：

sudo ./configure --my-gateway=mqtt --my-controller-ip-address=127.0.0.1 \
  --my-mqtt-publish-topic-prefix=domoticz/in/MyMQTT \
  --my-mqtt-subscribe-topic-prefix=domoticz/out/MyMQTT \
  --my-mqtt-client-id=mygateway1 --my-transport=rf24 \
  --my-port=1883 --my-rf24-irq-pin=15

2. カスタム整数コマンド：仮想スイッチからコンソールコマンド ./remote -m XY (X:ブラインド番号, Y:0=上/1=下) を実行。Pi側C++コード（RF24ライブラリ使用）をコンパイル済みバイナリ込みで配布：https://goo.gl/ocCwk3

※nRF24L01+には必ず電源ピン直近に10μFコンデンサを実装。PCBアンテナ版は室内で10m届かないことも多いため、外部アンテナ版推奨。

実装結果

壁の3組スイッチで3ブラインド操作。タブレット（Domoticz）でも操作可能。背後にはRaspberry Pi（コントローラ）。Arduinoはブラインド近くに設置し、nRF24L01+で無線接続。

Google Home + IFTTT Webhooks + Domoticzで音声制御（"Hey Google, blinds down"）も実現。

参考：マイコン不使用のディスクリート回路（おまけ）

Arduinoを知る前、リレーとトライアック、RCスナバのみで同等機能を実現した回路。動作しますが、柔軟性・信頼性でArduino版に劣るため非推奨。興味があれば参考にしてください。

Arduinoスケッチ

コードは本文中で解説したロジックに従います。Web IDE使用時は必要ライブラリを自動検出します。

回路図