電子工作

エンジニア初心者でも大丈夫!ESP32を使った携帯からのリモートLチカ(Chat GPTで作成)

みなさん、こんにちは!プログラミングやエレクトロニクスに挑戦することって、最初はハードルが高く感じることがありますよね?でもご安心を!今回の記事では、エンジニア初心者の方でも手軽に楽しめるプロジェクトをご紹介します。

「ESP32」という名前を聞いたことがありますか?これは手頃な価格で手に入るマイコンボードで、今回はこれを使って携帯からLEDを光らせる方法を紹介します。そう、まさにリモートLチカ!スマホを使って手軽に制御する方法、そしてその手順を丁寧に解説していきます。

私も初めてこのプロジェクトに取り組んだとき、ワクワク感と少しのドキドキ感が同時に押し寄せました。それが最後には、自分の手でLEDが光る瞬間を見て大満足。今回の記事では、その感動を皆さんにも味わっていただきたいと思います。

興味津々の方も、これからエレクトロニクスの世界を覗いてみようかなと思っている方も、ぜひ最後までお付き合いください!エンジニア初心者の方も一緒に楽しみながら学べる内容に仕上げていきますよ。それでは、さっそくESP32の世界へダイブしてみましょう!

まこ

・電子工作ってどうやったらいいの
・ESP32を使ってIOTってどうやるの?

この記事の対象者

・携帯端末を使ったハイテクなDIYプロジェクトに挑戦してみたい方
・ESP32などのマイコンボードに興味を持っているが、まだ始めたことがない方
・簡単ながらも技術的なスキルを向上させることに興味がある方

こういうものが作成できます。

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ESP32とは?

ESP32の基本的な紹介

ESP32(Espressif Systems社製)は、低コストで高い性能を備えたWiFiおよびBluetooth対応のマイコンボードです。Arduinoとの互換性があり、広く使われている開発ボードの一つです。ESP32は、IoT(Internet of Things)プロジェクトやハードウェア開発者にとって魅力的な選択肢となっています。

主な特徴
  • デュアルコアプロセッサ:
  • ESP32は、デュアルコアのTensilica LX6プロセッサを搭載しており、処理能力が向上しています。
  • WiFiとBluetooth対応:
  • 組み込みのWiFiおよびBluetoothモジュールが搭載されており、無線通信に対応しています。
  • 多彩なGPIOピン:
  • ESP32には多くのGPIO(General Purpose Input/Output)ピンが備わっており、様々なセンサーやアクチュエータを接続できます。
  • 低消費電力設計:
  • ローエネルギーモードがサポートされており、バッテリー駆動のプロジェクトにも適しています。
  • Arduino IDEサポート:
  • Arduino IDEでESP32をサポートしており、使い慣れた環境で開発が可能です。

携帯からESP32でLEDをリモートで光らせるデモ

では実際に動かしていきます。プログラムの流れは下記になります。

プログラムの流れ

プログラムの内容説明

実際のプログラムは下記となっております。自分のWiFi環境に合わせて、SSIDとpasswordを更新してください。

ライブラリのインクルード:

#include <WiFi.h>
#include <WebServer.h>

WiFiおよびWebServerのライブラリを使用します。WiFiライブラリはESP32をWi-Fiネットワークに接続するために使用され、WebServerライブラリはESP32上でWebサーバーを構築するために使用されます。

WiFi接続情報:

const char* ssid = "Your SSID0";
const char* password = "Your PASSWORD";

WiFiネットワークに接続するためのSSIDとパスワードを指定します。Your SSID0Your PASSWORDの部分に実際のネットワーク情報を記述してください。

LEDピンと状態:

const int ledPin = 25;
bool ledState = false;

LEDが接続されているピン(ここではGPIO 25)と、LEDの現在の状態を格納する変数を定義します。

WebServerのインスタンス:

WebServer server(80);

Webサーバーのインスタンスをポート80で作成します。

setup()関数:

void setup() { // ... (WiFi接続、Webサーバーの設定など)
} 

初期セットアップを行います。WiFiに接続し、Webサーバーのルートやハンドラーを設定します。

loop()関数:

void loop() {
    // クライアントのリクエストを処理
    server.handleClient();
}

メインのループでは、Webサーバーがクライアントのリクエストを処理します。

ハンドラー関数:

handleRoot():

ルートパス (“/”) へのGETリクエストに対応します。LEDの状態を表示し、LEDをオンまたはオフにするボタンがあります。

handleOn():

/on へのGETリクエストに対応し、LEDをオンにしてルートにリダイレクトします。

handleOff():

/off へのGETリクエストに対応し、LEDをオフにしてルートにリダイレクトします。

これにより、ESP32がWi-Fiネットワークに接続し、Webサーバーを構築し、LEDの状態をWebページで表示し、ボタンを使用してLEDをオンまたはオフに切り替えることができます。

handleRoot()の部分でhtmlの内容を記載しており、携帯に表示されるブラウザの画面を修正することができます。今回はスタイルについても記載しております。

#include <WiFi.h>
#include <WebServer.h>

// WiFiの接続情報
const char* ssid = "Your SSID0";
const char* password = "Your PASSWORD";

// LEDが接続されているピン
const int ledPin = 25;
bool ledState = false;  // LEDの状態(オンまたはオフ)

WebServer server(80);

void setup() {
  Serial.begin(115200);

  // WiFiに接続
  WiFi.begin(ssid, password);
  while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
    delay(1000);
    Serial.println("Connecting to WiFi...");
  }

  Serial.println("Connected to WiFi");
  Serial.print("IP address: ");
  Serial.println(WiFi.localIP());

  // Webサーバーのルート設定
  server.on("/", HTTP_GET, handleRoot);
  server.on("/on", HTTP_GET, handleOn);
  server.on("/off", HTTP_GET, handleOff);

  // LEDを制御するためのピン設定
  pinMode(ledPin, OUTPUT);
  digitalWrite(ledPin, ledState);

  // Webサーバーの起動
  server.begin();
  Serial.println("Web server started!");
}

void loop() {
  // クライアントのリクエストを処理
  server.handleClient();
}

void handleRoot() {
  // HTMLおよびCSSの生成
  String html = "<!DOCTYPE html><html>";
  html += "<head><meta name=\"viewport\" content=\"width=device-width, initial-scale=1\">";
  html += "<link rel=\"icon\" href=\"data:,\">";
  // CSS to style the on/off buttons
  html += "<style>html { font-family: Helvetica; display: inline-block; margin: 0px auto; text-align: center;}";
  html += ".button { background-color: #4CAF50; border: none; color: white; padding: 16px 40px;";
  html += "text-decoration: none; font-size: 30px; margin: 2px; cursor: pointer;}</style>";
  html += "</head><body>";
  html += "<h1>ESP32 LED Control</h1>";
  html += "<p>LED Status: ";
  html += (ledState) ? "ON" : "OFF";
  html += "</p>";

  // LEDをオンまたはオフにするためのボタン
  if (ledState) {
    html += "<a href='/off'><button class='button'>Turn OFF</button></a>";
  } else {
    html += "<a href='/on'><button class='button'>Turn ON</button></a>";
  }

  html += "</body></html>";
  // クライアントにHTMLを送信
  server.send(200, "text/html", html);
}

void handleOn() {
  // LEDをオンにしてルートにリダイレクト
  ledState = true;
  digitalWrite(ledPin, HIGH);
  server.sendHeader("Location", "/");
  server.send(303);
}

void handleOff() {
  // LEDをオフにしてルートにリダイレクト
  ledState = false;
  digitalWrite(ledPin, LOW);
  server.sendHeader("Location", "/");
  server.send(303);
}

ESP32のセットアップ

デモの流れは下記になります。まずはESP32のセットアップが必要になります。

次に回路を作成します。回路はまずESP32をLEDと抵抗をつなぎ、25ピンに接続してください。また、LEDのカソード(-極)をGNDと接続します。

実際の動画

では実際に動かしてみましょう。下記に紹介する動画をのせます。

このように携帯で実際に操作することができるようになりました。
非常に簡単なのでぜひやってみてください。

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Chat

ChatGPTでプログラムを作成する様子

ChatGPTと電子工作は相性ばっちりです。実際にChat GPTを使用してプログラム作成した様子を載せているので是非見てください。

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