ESP32でドローンを自作するガイド、スマホでちゃんと操作可能

マイクロコントローラー「ESP32」と市販のプラスチックプロペラ、カスタムPCBを使い、ドローンを自作する方法が公開されました。

We built a Drone using ESP32 | Now on Kickstarter - YouTube

How to Build a Low-Cost Drone with ESP32
https://www.digikey.com/en/maker/projects/a-step-by-step-guide-to-build-a-low-cost-drone-using-esp32/8afccd0690574bcebfa0d2ad6fd0a391

ドローンの作り方を公開したのはエンジニアのジョビット・ジョセフ氏。ジョセフ氏いわく、このドローンは小型で、ESP32モジュール、ジャイロスコープ・加速度センサーモジュールの「MPU6050」、コアレスモーター、プラスチック製プロペラなど、入手しやすい部品を使って作ることができるとのことです。

その他の特徴は以下の通りです。
・Wi-Fi経由、スマートフォンで操作可能
・AndroidおよびIOSアプリ対応
・3Dプリント部品など不要でメイン素材はPCB
・簡単にアップグレード可能
・小型、軽量
・充電器内蔵
・プログラミングやデバッグ用のUSBインターフェースを内蔵
・オープンソース

機体は以下のようにPCBで作られています。ジョセフ氏がカスタマイズしたPCBで、回路を乗せるだけでなく、プロペラを搭載する脚としても使えるのが特徴。

市販のプロペラやコントロールモジュールなどを組み合わせると以下のようになります。見ての通り基板がむき出しです。

回路図は以下の通りです。USB Type-Cポートが搭載されているのが特徴で、このポートを介して充電とプログラミングの両方の機能を利用できます。PチャンネルMOSFET U2とダイオードD1を使用した電源経路コントローラーは、USB電源とバッテリー電源のシームレスな切り替えを可能にし、Microchip製MIC5219 3.3V LDOで電圧レギュレーション確保します。スライドスイッチでサーマルカメラを起動し、充電モジュール「TP4056」でバッテリーの充電残量を管理できることも可能。

ドローンのファームウェアはEspressifのESP-droneファームウェアに基づいていて、コードはESP-IDFで書かれており、このコードのコンパイルに使用されているバージョンはESP-IDF 4.4.5です。GitHubで提供されているソースを使用してファームウェアをゼロからビルドしてもよいし、手間をかけたくない場合は同じリポジトリ内で提供されているバイナリファイルをフラッシュするだけでもよいとのこと。

ジョセフ氏はドローンの動作チェックの手順も公開しています。まずはドローンを平らな場所に置き、電源を投入。電源を入れるとすぐにフライトコントローラーがWi-Fiホットスポットを作成するので、パスワード12345678を使用して接続し、アプリを開きます。iOSの場合は「ESP-Drone」というアプリで、Androidの場合は第三者によって公開された同名のアプリを使うことで操作可能。画面左側で回旋、右側で移動を制御できます。

その他、必要な機材などはウェブサイトに記載されています。なお、製作にかかった費用はコンデンサ、抵抗、ダイオード、MOSFET、ESP32、TP4056、MPU6050、モーター、プロペラ、プリント基板など全部合わせて1093.5ルピー(約2000円)だったそうです。

DIY WiFi-Controlled Drone with ESP32 and Arduino
https://circuitdigest.com/microcontroller-projects/DIY-wifi-controlled-drone