unitv2でサーボモーターを動かしてみる「unitv2のuart通信でラズパイのi2cを制御」

前回はunitv2からuartでラズパイのGPIOを制御してLチカしてみました。↓

https://denkenmusic.com/unitv2でlチカ「unitv2のuart通信でラズパイのgpioを操作」

前回unitv2とラズパイZERO間のuart通信についてまとめました。↓　今回はこれを利用してraspberrypiのGPIOを制御し、Lチカしてみようと思います。動作の流れとしては、unitv2(WEBサーバー)→js→CGI(python)→uart→ラズパイ(GPIO)となります。unitv2にブラウザでアクセスし、そこの画面からラズパイのGPIOをON,OFFする感じです。前回までの内容の、ラズパイ側のpythonにGPIOのプログラムを追加するだけです。　初めにLチカの準備４つのLEDを上下左右のボタンに紐づけて点灯させたいので、ラズパイから適当に４つのGPIOからジャンピングワイ...

今回はいよいよサーボモーターを動かす工程に入りたいと思います。（unitv2いらないじゃん、、というツッコミはご容赦願います。。あくまでunitv2からuartを通じて最終的にサーボモーターを動かすのが今回の目的となります。）

動作の流れとしましては

unitv2→uart→ラズパイ→i2c→サーボモータードライバ→サーボモーター

となります。

それでは、初めにサーボモーターを駆動させるための下準備をしておきます。

1 準備するもの
- 1.1 ハードウェア
- 1.2 ソフトウェア
2 raspberrypi
- 2.1 python
3 動作確認

準備するもの

ハードウェア

・サーボモーター　×　４つ

・PCA9685（サーボモータードライバ）

・ジャンピングワイヤー　×　適量

ソフトウェア

pythonでpca9685のライブラリを扱えるようにしておきます。詳細は過去記事にてまとめていますので、こちらを参考ねがいます。↓

ヘルニアクソ野郎エンジニアblog

Raspberry piで2足歩行ロボットの作成①「とりあえずI2Cでサーボモーターを動かして...

https://denkenmusic.com/raspberry-piで2足歩行ロボットの作成①「とりあえずi2cでサ

今回から、「ラズベリーパイを使った2足歩行ロボット」の作成をまとめていこうと思います。おおまかな構成は、過去記事をご参照願います。↓　最終的には、ラズパイに立てたWEBサーバー（webiopi）にブラウザでアクセスし、そこからロボットを操作できるようなものに仕上げる予定です。↓今回は、とりあえず「I２Cで複数のサーボモーターを動かす」をやってみようと思います。サーボモーターはPWMで回転角度を制御しますが、ラズパイには正確にPWM制御ができる「ハードウェアPWM」のGPIO出力ピンが１つ（２つだっけ？）しかありません。...

続いて、ラズパイのpythonプログラムを変更します。

raspberrypi

python

import time
import serial
import Adafruit_PCA9685
 
data3 = 'abc'
 
ser = serial.Serial('/dev/ttyS0', 115200, timeout = 0.5)

pwm = Adafruit_PCA9685.PCA9685()
pwm.set_pwm_freq(60)

#サーボ初期位置設定
pwm.set_pwm(0, 0, 375)
pwm.set_pwm(1, 0, 375)
pwm.set_pwm(2, 0, 375)
pwm.set_pwm(3, 0, 375)
 
while True:
    #global data3
#コマンドの結果を受信
    time.sleep(0.1)
    data = ser.readline() #区切り文字0x0Aまでのデータを受信
    data2 = data.strip().decode('utf-8')
    print(data2)
 
    if data2 == 'hhhhh' or data2 == 'iiii' or  data2 == 'kkkk' or  data2 =='jjjj':
        data3 = data2
    if data3 == 'hhhhh':
        pwm.set_pwm(0, 0, 300)
        time.sleep(1)
        pwm.set_pwm(0, 0, 450)
        time.sleep(1)
        print('ff')
    elif data3 == 'jjjj':
        pwm.set_pwm(1, 0, 300)
        time.sleep(1)
        pwm.set_pwm(1, 0, 450)
        time.sleep(1)
        print("lf")
    elif data3 == 'kkkk':
        pwm.set_pwm(2, 0, 300)
        time.sleep(1)
        pwm.set_pwm(2, 0, 450)
        time.sleep(1)
        print('bk')
    elif data3 == 'iiii':
        pwm.set_pwm(3, 0, 300)
        time.sleep(1)
        pwm.set_pwm(3, 0, 450)
        time.sleep(1)
        print('rt')
    elif data2 == 'ssss':
        pwm.set_pwm(0, 0, 375)
        pwm.set_pwm(1, 0, 375)
        pwm.set_pwm(2, 0, 375)
        pwm.set_pwm(3, 0, 375)
        data3 = 'abc'
        print('st')

import time

import serial

import Adafruit_PCA9685

data3 = 'abc'

ser = serial.Serial('/dev/ttyS0', 115200, timeout = 0.5)

pwm = Adafruit_PCA9685.PCA9685()

pwm.set_pwm_freq(60)

#サーボ初期位置設定

pwm.set_pwm(0, 0, 375)

pwm.set_pwm(1, 0, 375)

pwm.set_pwm(2, 0, 375)

pwm.set_pwm(3, 0, 375)

while True:

#global data3

#コマンドの結果を受信

time.sleep(0.1)

data = ser.readline() #区切り文字0x0Aまでのデータを受信

data2 = data.strip().decode('utf-8')

print(data2)

if data2 == 'hhhhh' or data2 == 'iiii' or data2 == 'kkkk' or data2 =='jjjj':

data3 = data2

if data3 == 'hhhhh':

pwm.set_pwm(0, 0, 300)

time.sleep(1)

pwm.set_pwm(0, 0, 450)

time.sleep(1)

print('ff')

elif data3 == 'jjjj':

pwm.set_pwm(1, 0, 300)

time.sleep(1)

pwm.set_pwm(1, 0, 450)

time.sleep(1)

print("lf")

elif data3 == 'kkkk':

pwm.set_pwm(2, 0, 300)

time.sleep(1)

pwm.set_pwm(2, 0, 450)

time.sleep(1)

print('bk')

elif data3 == 'iiii':

pwm.set_pwm(3, 0, 300)

time.sleep(1)

pwm.set_pwm(3, 0, 450)

time.sleep(1)

print('rt')

elif data2 == 'ssss':

pwm.set_pwm(0, 0, 375)

pwm.set_pwm(1, 0, 375)

pwm.set_pwm(2, 0, 375)

pwm.set_pwm(3, 0, 375)

data3 = 'abc'

print('st')

前回のGPIO操作のプログラム部分ををサーボモーター駆動に変更しただけとなります。

ブラウザから前後左右のボタンをクリックすると、ボタンに紐づいたサーボモーターが駆動するようになっています。

ボタンがOFFの状態になれば、サーボモーターが設定した初期位置に戻るようにしています。

最後に、動作確認してみます。

動作確認

unitv2⇛uart⇛raspberrypizero⇛i2c⇛pca9685　でunitv2のWEBサーバーからサーボモーターの制御が出来ました。#Python #M5Stack pic.twitter.com/icDVdMbE7G
— ロビヲ (@ketunorobio) September 26, 2021

次回はこれを組み立てて、ロボットにしてみたいと思います。