
電磁弁とESP32で水道のオンオフを制御してみた
はじめに この記事では、12Vの電磁弁をESP32からオンオフする配線例をまとめます。リレーモジュールで電磁弁の電源を切り替え、USB 5VをDC-DCコンバータで12Vへ昇圧することで、テスト環境ではUSB電源ひとつで動かせました。 水道や散水まわりに使う場合は、GPIOの制御だけでなく、電磁弁の流向、12V側の電流、ケースの防水がつまずきやすいところです。ここでは、実際にホースをつないで動作確認した流れと、ケースに収めるときの注意点まで整理します。 先に要点 使った電磁弁は12Vで約500mA、つまり約6Wの負荷でした ESP32から直接電磁弁を動かさず、リレーモジュールで12V側をオンオフします USB 5Vから昇圧する場合は、ESP32、リレー、電磁弁を合わせた電流容量に余裕を見ます 電磁弁には水を流す向きがあり、IN側を蛇口側へつなぎます 屋外や水まわりで使う場合は、防水ケース、コネクタ、配線の引き込みまで別途対策が必要です 電磁弁の使い方 電磁弁を購入したは良いものの、説明や情報がほとんどなく困ったものでした。手探りで使い方を把握しました。 まず電磁弁の極性ですが、下の写真のように 「+」シールを貼ってある方にプラスを、反対はマイナスになるように12V電源をつないで ください。 こちらの動画にあります通り、電磁弁を通電させると 12V電圧で大体500mA程度の消費電流 になります。 動画を再生 ただし、電磁弁をオンオフさせても開閉音は鳴りません。上の動画のカチカチ音はリレーの音です。 電磁弁がちゃんと開閉されているかどうかは、実際にホースを繋いで水を流すことで確認するしかありません。 ここで 電磁弁へホースをつなぐ際に、水を流す方向があります のでご注意ください。下の写真の 黄色いテープで「IN」と書かれている方を蛇口側へつなぐ ようにします。電磁弁に電圧をかけていない場合は、止水されますのでノーマリークローズです。電磁弁を通電させると、左側から供給された水が流れるようになります。 ちなみに、動画で使っている安定化電源はこちらのものです。0V〜30Vまで10Aの出力で可変できます。出力用のオンオフスイッチも付いていて便利です。また、電流値がすぐに分かるのも安定化電源のメリットですね。 電磁弁のネジ穴はG1/2という規格なので、散水用ホースへつなぐには変換アダプタを用意しましょう。 電磁弁とESP32の配線 さて、ESP32を使って実際に電磁弁を制御してみました。電磁弁のオンオフはリレーモジュールを使うと簡単にできます。また、電磁弁とESP32の電源をUSBケーブルひとつで済ませたかったので、DC-DCコンバーターを使って5Vを12Vへ昇圧させることにしました。 電磁弁を動かすには、12V x 500mAで6W必要 なので、5V側では単純計算で1.2A以上が必要です。ここにESP32のWiFi動作、リレーモジュール、DC-DCコンバーターの変換ロスが乗るため、電源容量はギリギリにしない方が安心です。今回の動作テストでは、2.4AのUSB電源ひとつで動かすことができました。 配線は少し複雑ですが、役割を分けると分かりやすいです。 ESP32のGPIOは、リレーモジュールのINを制御する リレーモジュールは、電磁弁へ流す12Vをオンオフする DC-DCコンバーターは、USB 5Vを電磁弁用の12Vへ昇圧する リレーモジュール自体の端子やCOM/NO/NCの考え方を先に確認したい場合は、リレーモジュールの使い方 も合わせて読むと配線の意味を追いやすいです。 ESP32で電磁弁を制御するサンプルプログラム ESP32で電磁弁を制御するプログラム例です。配線は少しややこしかったですが、ソースコード自体はリレーモジュールを動かす要領ですので非常に簡単ですね! /** * @date 2022-11-25 * @author Toshihiko Arai * @copyright https://araisun.com * @brief リレーモジュールを使って電磁弁(12VDC)を制御するデモ */ #include <Arduino.h> /** * @brief 電磁弁 <--> Relay <--> ESP32 の配線 * DC+ <--> 5V * DC- <--> GND * IN <--> GPIO14 * 電磁弁+ <--> COM * 12VDC <--> NO */ #define TRG_PIN 14 void setup() { Serial.begin(115200); pinMode(TRG_PIN, OUTPUT); } void loop() { digitalWrite(TRG_PIN, HIGH); delay(2000); digitalWrite(TRG_PIN, LOW); delay(5000); } ESP32のWiFi機能を使えば、下の動画のように遠隔操作で電磁弁の制御ができます。植物の栽培などに活用できますね^^ ...








