セキュリティデポジットを失うことなく、古いエアコンユニットをスマートにする方法

セキュリティデポジットを失うことなく、古いエアコンユニットをスマートにする方法 2026-07-20 - 15分で読めます #c++ #arduino #homeassistant #esp32 TL;DR: DIYホームオートメーションは、ステッピングモーター、ESP32、そして高い「Jank」（雑な作り）への耐性があれば、非常に簡単です。 私の賃貸アパートのエアコンユニットは、ユニット自体に取り付けられた、レトロなアナログノブ式のコントロールしか使えません。壁掛けサーモスタットやリモコンはなく、何も特別なものはありません。これらのノブは機能しますが、いちいち立ち上がって操作するのはすぐに面倒になります。 幸いなことに、プリリック家には昔から伝わる格言があります。「息子よ、人生で最も困難な問題は、通常、ステッピングモーター、ESP32、そして夢があれば解決できるのだ」 そして実際に、約15ドルの部品を注文し、中国から届くのを待ち、ハードウェアの組み立てとファームウェアの数時間の試行錯誤を経て…この美しい混乱を作り上げました。 ここに見えるのは、ESP32制御のステッピングモーターを、シャフトカプラーを使ってエアコンのノブに接続し、安価なL字ブラケットとペーパークリップ（厚手の段ボールパッド付き）でエアコンの背面パネルに固定した、寄せ集めの装置です。このマクガイバー的な仕掛けは、MQTT経由で私のHome Assistantインスタンスと通信し、同じ部屋にある温度センサーの状態に基づいてエアコンのオン/オフを切り替えます。 そして、完成です🪄✨ たったこれだけで、ソファから立ち上がってエアコンを調整するという束縛から解放されました！ プロの組み込みエンジニアやメカトロニクス技術者の皆さんへ：ここで読むのをやめることを強くお勧めします。このブログの残りの部分は、ソフトウェアエンジニアのホームオートメーションとカスタムハードウェア構築のアプローチのウォークスルーですが、最終製品も、そこに至るまでの道のりも、非常に「Jank」です。 とはいえ…少しの「Jank」を恐れないのであれば：先に進んで、私がほとんど予算も経験もなく、完全にカスタムメイドのホームオートメーションハードウェアをどのように作り上げたか、この楽しい探求に参加してください！ 🗽 状況設定 2025年4月、私はニューヨーク市に引っ越しました。短いアパート探しを経て、かなり満足のいく場所を見つけました。立地は便利で、建物はかなり新しく、家賃は驚くほど安いです。文句はあまりありません！…まあ、エアコンの状況を除けば。 ニューヨークのデベロッパーは、なぜかこれらのうるさくて電力消費の多い、壁掛け式のPTACユニットをアパートの建物で使うのが大好きです。一部の建物では、これらのユニットを壁掛けサーモスタットに配線するために少し余分にお金をかけるかもしれませんが…多くの場合、最も安いオプションを選びます。それは、完全にアナログな、ユニット一体型のノブです。 私が言っているものの写真はこちらです。 はい、私の建物がどちらのオプションを選んだか推測してみてください🙃 🤔 私の選択肢は？ どんな良い賃借人でもそうするように、私が最初にやったのは、大家さんに「このコントロールをもう少し…モダンなものにアップグレードする」方法がないか、丁寧に尋ねることでした。予想通り、返答は「笑、いや、なぜそんなことをするんだ？」というものでした。正直に言うと、それは私が予想していた返答でした。 まあ、いいでしょう。どんな良いエンジニアでもそうするように、きっとこの窮状をハックして抜け出す方法があるはずです！ 少し工夫して、ユニットのカバーを外し、その内部構造を露出させることができました。驚いたことに、ユニットに関する情報だけでなく、配線図まで見つけました！ 私は配線図の専門家ではありませんが、配線をたどると、この回路全体が商用電圧で動作しており、私が接続できるような低電圧デジタル信号は全く見当たらないようです。 ⏺️ スマートリレー？ では、スマートリレーをどこかに接続できるでしょうか？私は電気技師ではありませんが、それほど難しくないはずですよね？まあ、そうかもしれません？しかし、正直なところ、これは私にとって実行可能なルートだとは思いませんでした。 ライン電圧やHVAC機器を扱うことは、電気配線の経験が全くない人間にとっては少し「不気味」であり（そして大家さんがこのようなことに手を出すのを喜ばないでしょう）、それをさておいても、より大きな問題は、私が興味を持つであろうすべての重要なワイヤーがエアコンユニットの奥深くに詰め込まれていることでした。 私の知る限り、それらのワイヤーにアクセスする唯一の方法は、ユニット全体を壁から引き抜くことでした…それは私が特に興味を持っていなかったことです。 この2017年頃のスレッドは、これが手間のかけすぎになるだろうという私の印象を強化しました。 では…どうすれば？ 🔌 スマートプラグ？ さて、ここにアイデアがあります。スマートプラグを使ってユニットの電源を切ったらどうだろうか？ 注：インターネットは、稼働中のエアコンユニットの電源を切り替えると、特に問題が発生して急速にオン/オフサイクルを開始した場合、ユニットに損傷を与える可能性があると警告してくれました。 私はこれらのことの専門家ではありませんが…科学のために（そして私が少し頑固なので）、私はこのオプションを調べ続けました。 alas、私の残念なことに、ユニットはNEMA 5-20Pプラグで壁に差し込まれており、スマートスイッチを見つけるのがほぼ不可能です！ まあ、くそ！配線に接続するのが不可能で、ユニットをスマートプラグの後ろに置くのが簡単でないなら…もうお手上げでしょうか？ もちろん、そうではありません！明らかに、エンジニアリングの帽子をかぶって、解決策を寄せ集める時が来ました。なぜ、ノブを回す小さなロボットを作らないのでしょうか？ 🎛️ 正しいアプローチをダイヤルする ユニットを見ると、2つのノブがあります。 モードコントロール：6つの「モード」（オフ、ロークール、ハイクール2、ベント、エキゾースト、ヒート）の間でクリックする、硬い独立したノブ。 温度コントロール：シンプルなバイメタルストリップベースのサーモスタットに接続された、スムーズなアナログノブ。 そして幸いなことに、両方のプラスチックノブは簡単に外れ、シャフトが露出するので、機械的にカップリングするのはそれほど難しくないはずです。 これにより、エアコンユニットのオン/オフを切り替える2つのオプションが得られました。 オプション1：モードコントロールノブに接続する 温度コントロールノブを「最大冷却」に設定したままにする。 硬いノブの動作に打ち勝つ十分なトルクを持つステッピングモーターを購入する。 …おそらく12V DC（それ以上）の電源が必要になり、電源供給のための追加回路が必要になる。 …トルクに対抗し、ステッピングモーターが正しい位置に留まるように、より堅牢な取り付けハードウェアが必要になる。 ステッピングモーターを正確にキャリブレーションして、「オフ」状態と「クール」状態の間でノブを適切な角度回転させる。 オプション2：温度コントロールノブに接続する モードコントロールノブを「ロークール」に設定したままにする。 比較的緩いノブを回すのに十分な、安価で低トルク、低電力のステッピングモーターを購入する。 …トルクが比較的低いため、正しい位置に留まるのに多くの取り付けハードウェアを必要としない。 ステッピングモーターを「非常に非常に暑い」または「非常に非常に寒い」のターゲット温度を切り替えるために、不正確に左右に全速で回転させる。 どちらを選んだか推測できるでしょう🥰 オプション2は確かに2つのオプションの中でより「Jank」ですが、ユニットのオン/オフを切り替えるために二次的なプロパティ（ターゲット温度）に依存していることを考えると…しかし、まあ、簡単な方でいいですよね？ 🔨 V0への道 これがうまくいくと確信していましたが、明らかに、それを知る唯一の方法は、概念実証をハックすることでした（理想的には、可能な限り少ない新しい購入で）。 長話を短くすると、V0のために考え出したのはこれです。 部品 コスト ソース ESP32開発ボード $6 Amazon シャフトカプラー $6.69 Amazon ステッピングモーター+コントローラー $2.66 ($8 / 3パック) Amazon L字ブラケット 無料 余ったIKEAパーツ（LAIVA本棚から） ネジ 無料 余ったモニターパーツ USBケーブル+充電器 無料 古いジャンク箱から発見 合計：~$16 そして、これが結果です。 （パンボードと残りのハードウェアはフレーム外） エアコンのシャーシにネジを固定できなかったため（覚えておいてください：セキュリティデポジット！）、創造的になる必要がありました。IKEAのLAIVA本棚から余った金属製L字ブラケットと、モニターのVESAマウントから取り出した予備のネジをいくつか使いました。