【ダイソー × Arduino】初心者キットで作る「自動速度調整USB扇風機」｜気温が上がると風が強くなる装置

気温に応じて風量を自動で変える扇風機を作ろう

ダイソーで扇風機買ったんだけど、暑い時に自動で強くなったら最高なんだよね。

それ作れるよ! ダイソーのUSB扇風機をArduinoで制御して、温度センサーで自動的に風量が変わる賢い扇風機にしよう。今日のテーマは「気温連動扇風機」だ。

今回は、温度センサーとDCモータを組み合わせて実験したい方に向けて、初心者キット付属のDCモータとファン羽根を使って「気温に応じて回転数が変わるミニ扇風機」の作り方を紹介します (ダイソーのUSB扇風機を分解する記事ではありません)。

キットに入っているキットのDCモータと、温度センサーを組み合わせて、気温が上がると風量が自動で強くなる装置です。普通の扇風機にはない「賢い」機能を、Arduino で実現します。

この記事で作るもの

DCモータをPWMで速度制御
DHT11で気温を測る
気温が高いほど風量も強くなる
シリアルモニタで現在の気温と風量を確認

使う部品

分類	部品	入手先
頭脳	Arduino UNO R3	キット
センサー	DHT11温湿度センサー	キット
モータ	DCモータ + ファン	キット (ファンも付属)
制御	L293Dモータドライバ	キット
配線	ブレッドボード、ジャンパー	キット
外装	ダイソークリアケース	ダイソー

ELEGOOキットにDCモータとL293DドライバICが入っているので、ダイソー扇風機を分解せずに、キット内の部品だけで扇風機を作れます。

配線図 (L293Dを使う場合の要点)

L293Dは「ロジック電源 (VCC1=5V)」「モータ電源 (VCC2=5V)」「GND (複数あり、全部Arduinoと共通)」が必要です。連続出力は600mA程度なので、大型モータには使えません。今回はキット付属の小型DCモータ前提です。

        a b c d e
       +─────────+
[+]rail| . . . . . | ← 5V
[-]rail| . . . . . | ← GND
       +─────────+
row 3  | X . . . . | ← DHT11 VCC ([+])
row 4  | X . . . . | ← DHT11 Data (D2)
row 6  | X . . . . | ← DHT11 GND ([-])
       +─────────+

L293Dは別領域で:
  EN1 → D9 (PWM、速度制御)
  IN1 → D7
  IN2 → D8
  OUT1, OUT2 → DCモータ2足

プログラム

#include <DHT.h>

#define DHTPIN 2
#define DHTTYPE DHT11
#define EN_PIN 9
#define IN1 7
#define IN2 8

DHT dht(DHTPIN, DHTTYPE);

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  pinMode(EN_PIN, OUTPUT);
  pinMode(IN1, OUTPUT);
  pinMode(IN2, OUTPUT);
  digitalWrite(IN1, HIGH);
  digitalWrite(IN2, LOW);
  dht.begin();
  Serial.println("気温連動扇風機 スタート!");
}

void loop() {
  float temp = dht.readTemperature();
  if (isnan(temp)) { delay(2000); return; }

  // 25℃で速度0、35℃で最大、それ以上も最大
  int speed = 0;
  // 低すぎるPWM値ではDCモータが回り出さないので、最低90にする
  if (temp < 25) {
    speed = 0;
  } else if (temp >= 35) {
    speed = 255;
  } else {
    speed = (int)(90 + (temp - 25) * 16.5);
  }

  analogWrite(EN_PIN, speed);

  Serial.print("気温: ");
  Serial.print(temp);
  Serial.print("℃ 速度: ");
  Serial.println(speed);
  delay(3000);
}

プログラムの動き

flowchart TD A[起動] --> B[気温を測る] B --> C{25℃以下?} C -->|Yes| D["速度0
停止"] C -->|No| E{35℃以上?} E -->|Yes| F["速度255
最大"] E -->|No| G["気温に応じて
段階的に"] D --> H[3秒待つ] F --> H G --> H H --> B