目次

• 1.システム構成
  
• 2.ESP32のピン番号
  
• 3.回路図
  
• 3.1.電源ボード回路図
  
• 3.2.ESP32回路図
  
• 4.使用物品
  
• 5.各パートへのリンク
  

システム構成図を図１に示す。

図1.システム構成図

ESP32のピン番号と接続先を表1に示す。

表1 ESP32のピン番号

ピン番号	接続先	用途
3V3	左右エンコーダ、ポンプ用エンコーダ	Vcc
EN
SENSOR_VP	左エンコーダB相	デジタル入力
SENSOR_VN	左エンコーダA相	デジタル入力
IO34	右エンコーダB相	デジタル入力
IO35	右エンコーダA相	デジタル入力
IO32	左モータ(駆動用)DIR	デジタル出力
IO33	左モータ(駆動用)PWM	デジタル出力
IO25	右モータ(駆動用)DIR	デジタル出力
IO26	右モータ(駆動用)PWM	デジタル出力
IO27	バッテリー(駆動用)電圧監視用モニター	アナログ入力
IO14
IO12
GND	GND	GND
IO13
SD2
SD3
CMD
5V	サーミスタ　サーボモータ	Vcc
GND	GND	GND
IO23	ペルチェDIR	デジタル出力
IO22	ペルチェPWM	デジタル出力
TXD0
RXD0
IO21	サーボモータPWM	デジタル出力
GND	GND	GND
IO19	モータ(ポンプ用)DIR	デジタル出力
IO18	モータ(ポンプ用)PWM	デジタル出力
IO5	サーミスタ	アナログ入力
IO17	エンコーダ(ポンプ用)B相	デジタル入力
IO16	エンコーダ(ポンプ用)A相	デジタル入力
IO4	バッテリ(ペルチェ用)電圧監視用モニタ	アナログ入力
IO0
IO2
IO15
SD1
SD0
CLK

24[V]電源の電源ボードの回路図を図2に、12[V]電源の電源ボードを図3に示す。

図2.　24[V]電源の電源ボード回路図

図2.　12[V]電源の電源ボード回路図

スイッチのON、OFFを確認するLEDにつなぐ抵抗値は24Vバッテリーでは1.5[kΩ]、12[V]バッテリーでは1.0[kΩ]とした。

24[V]バッテリー電圧監視用の抵抗値は150[kΩ]と、22[kΩ]とした。
抵抗値を150[kΩ]と、22[kΩ]とすると、ESP32の分解能は12ビットであるため、1[V]当たりの分割数は約160となる。
また、ESP32の入力範囲は0～3.3[V]であり、出力電圧は最高でも3.07[V]となりこの範囲内にが収まり、流れる電流は約140[μA]となるため、この値とした。

12[V]バッテリー電圧監視用の抵抗値は30[kΩ]と、10[kΩ]とした。
抵抗値を30[kΩ]と、10[kΩ]とすると、ESP32の分解能は12ビットであるため、1[V]当たりの分割数は約313となる。
また、ESP32の入力範囲は0～3.3[V]であり、出力電圧は最高でも3.0[V]となりこの範囲内にが収まり、流れる電流は約300[μA]となるため、この値とした。

12[V]バッテリーの充電器は大沼先生からお借りする。

ESP32の回路図を駆動系と制御系の2枚に分けて示す。
駆動系の回路図を図3に、制御系の回路図を図4に示す。
図3と図4のESP32は共通であり、図3は図1と、図4は図2と繋がっている。

図3.　ESP32回路図(駆動系)

図4.　ESP32回路図(制御系)

回路図中にモータドライバは4つあり、すべてMD10Cを用いる。

サーミスタにつなぐ抵抗値は16[kΩ]とした。
測定する水の温度は0～25[℃]を想定しており、抵抗値を16[kΩ]とすると、ESP32の分解能は12ビットであるため、1[℃]当たりの分割数は約61となる。
また、ESP32の入力範囲は0～3.3[V]であり、出力電圧は最高でも3.15[V]となりこの範囲内にが収まる。
また、流れる電流も192[μA]となるため、この値とした。