Bluetooth モジュールでRCサーボ・ESCを制御したい [第7回-回路をシンプル&コンパクトに]

2022-09-29 · Tomoki Ikegami

"RCに搭載できるよう小型で簡単な回路に"

~ 目次 ~


1. 今回やったこと

 今まではジャンパ線で回路の配線をしていて、見た目がかなりゴチャゴチャしてました(;‘∀’)

 今回はユニバーサル基板を使って、ゴチャゴチャしてた配線をスッキリします!(一番下の画像みたいに)

自作RCレシーバの変遷
☝ 自作RCレシーバの変遷

2. シンプルにした回路図

 下の画像がその回路図です。

 前々回の回路と違って、サーボの電源がマイコン(ESP32)からESCの内臓UBECから供給しています。

 こうするとサーボをよりパワフルに(供給電圧が5Vから6Vにアップ)動かせます。さらにマイコンに過剰な電流が流れないので、マイコンに優しくなって動作も安定しました。

サーボモータ&ESC制御用回路
☝ サーボモータ&ESC制御用回路

3. 小型な回路を作る

 回路図を参考に実際の回路を作っていきます!

3.1. 使ったもの

3.2. 作業手順

 ピンソケット(凹メス側)とピンヘッダ(凸オス側)をユニバーサル基板に半田付けしてから、裏面にエナメル線で配線していきます。

手順1-ピンソケットをESP32に合わせて切る(1列19ピンになるように)
☝ 手順1-ピンソケットをESP32に合わせて切る(1列19ピンになるように)
手順2-ピンソケットを半田付け(あんまきれいに出来ないww)
☝ 手順2-ピンソケットを半田付け(あんまきれいに出来ないww)
手順3-表向きにして確認(まっすぐ付いてて良かった)
☝ 手順3-表向きにして確認(まっすぐ付いてて良かった)
手順4-ピンヘッダを切る(1列3ピンになるように)
☝ 手順4-ピンヘッダを切る(1列3ピンになるように。SERVO用とESC用で合わせて2個)
手順5-ピンヘッダを取り付け&裏面に配線(注意:ESP32の向きを自分で決めてピンの位置をよく確認)
☝ 手順5-ピンヘッダを取り付け&裏面に配線(注意:ESP32の向きを自分で決めてピンの位置をよく確認)
手順7-SERVO&ESCのGND端子とESP32のGNDをつなぐ
☝ 手順6-SERVO&ESCのGND端子とESP32のGNDをつなぐ
手順7-表面の様子
☝ 手順7-表面の様子
手順8-ESP32を取り付け
☝ 手順8-ESP32を取り付け

 ここまで完成したら、動作確認をしてみると良いと思います!(コネクタ差し込む向きの間違え、基板裏面のショートに注意)

4. 車体に取り付け

 下の画像のような土台を作って、車体に作成した基板を固定しました。

 下の画像で青いのはバネで、このバネでフレームの内側に部品を押し付けて固定します。

 一番上の古墳みたいなのはESP32です(;^ω^)

土台のイメージ
☝ 土台のイメージ

 次に設計した部品を3Dプリンタで作ります! おっ、カブトムシが家に飛んできたぞ(うれしい)  

カブトムシ飛来!

☝ カブトムシ飛来!
3Dプリンタで部品印刷
☝ 3Dプリンタで部品印刷
切削で仕上げる(写真はドリル加工)
☝ 切削で仕上げる(写真はドリル加工)

 穴は「2.5mmで印刷(実際は少し小さく仕上がる)⇒2.5mmのドリルで仕上げ⇒M3のネジをそのままねじ込む」という感じで組み立てました。

 上手くはまらない部品は粗い金属やすりでゴリゴリ削りました(笑)

組み立てた様子(上から)
☝ 組み立てた様子(上から)
組み立てた様子(下から)
☝ 組み立てた様子(下から)

 最後に車体につけてみます!

無事装着できた!
☝ 無事装着できた!
ボディも取り付け可能
☝ ボディも取り付け可能

 ジャンパ線の時とは違って、配線が抜ける心配が減って嬉しいです!

 実験はかどりそう!!

5. サンプルファイル

 3Dプリント部品のサンプルファイルをアップします! FreeCADデータからstlメッシュ等をエクスポートして、3Dプリントができます。

 ECX Barrage 1.9 を利用している方はそのまま使えます!(寸法を調整すればその他の車種に使えると思います)

~ FreeCADファイル(.FCStd) ~

~ ユニバーサル基板(ELPA:HK-PKW01H)に使えるカバー ~

 今回の記事で紹介した、ユニバーサル基板(ELPA:HK-PKW01H)の裏面保護に使えるカバーの3Dデータをアップします。また、3Dプリント部品以外で作りたい方のために、寸法(一部)が入った2D図面も載せておきます。

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