RCリモコン受信機＋Arduino互換ボードの一体化モジュール（レゴのモータとサーボを動かす）

2つのDCモーターを使い、前進後退・ステアリングを行う古いラジコンの工作セットが手元にありましたので、このRCリモコンを活かしレゴ等の自作の自動車を動かせる仕組みを造りました。ところで、自作の自動車で、DCモーターとクラッチでステアリングを実現するのは結構な工夫がいりますので、サーボモーターを使いたくなります。ここでは、リモコン受信機から出力される電圧をサーボモーター用のPWM波形に変換するためにArduino互換ボードで行う、RC受信機＋サーボ変換＋電池で全部込みの一体化モジュールを作ってみました。

下は、完成したモジュールです。以前、micro:bit＋モータードライバ＋電池の　一体化モジュールを記事にしたことがあり、それと同じケースにしましたので、一体化モジュールを取り替えるとラジコンカーのリモコンで制御することができるようになります。

ケースの中には、下の写真のように、RC受信回路、電圧-サーボ用PWM変換のArduino互換ボードを組み込み、上蓋に電池ホルダーを取り付けてあります。ケースの外には、サーボ端子、DCモーター端子、電池ケーブル、アンテナケーブルを取り出しています。

元になったリモコンは、かなり以前に購入したアーテック社製のRCクラフトキューブという科学工作教材に含まれていたものです。とっても安い価格だった記憶がありますが、残念ながら、現在は販売されていないようです。RC受信機は、上の写真の一番上の基板です。ここから、DCモータードライブ用の二組の信号がでています。この信号の一つを前進後退のDCモーターにつなぎ、残りの一つをステアリング制御の信号として使います。

ケース中央にあるのは、これもかなり以前購入した、ちっちゃいものくらぶのArduino互換ボード「ちびでぃ～のPro」で、これで、RC受信機からのステアリングを制御する信号をサーボ制御用の信号に変換します。このボード（ちびでぃ～のPro）も安い価格で入手できましたが、現在は販売されていないようです。このボードに、電圧ーPWM波形の変換を行うプログラムを下のようにArduBlockで書きました。なお、ArduBlockの使い方などは「ちびでぃ～のProをArduinoIDEでプログラミング」という記事に書いてあります。

このモジュールには、サーボの角度（直進時の角度）を微調整するための可変抵抗器も付けてあります（ケースの中央辺り）。なお、RC受信機からの方向を示す信号は元々モータードライブの信号なので、リモコンレバーをニュートラルにしたときにハイインピーダンスになるため、電源電圧Vcを抵抗で分圧し、入力端子をVc/2に吊ってあります。

レゴで作ると、前進後退や方向はモーターやサーボの組み方で変わってしまいます。DCモーターの方向は、端子を逆にするだけですみます。方向についても、RC受信機から２本逆相の信号がでていますので、逆の信号を使えばよいことになります。

このモジュールを使うとき必要な機材は下のようになります。右上がリモコン、下中央が今回作ったモジュール、右下は、レゴに取付可能なサーボモーター（グレイ）とDCモーター（赤）です。