サーボモータ

画角の狭いカメラでは任意の向きで撮影したいものです。
RaspberryPi3BにPWM制御のサーボモータを2個取り付けて、カメラの向きを変えられるようにします。

pi@raspberrypi:~ $ pinout
,--------------------------------.
| oooooooooooooooooooo J8     +====
| 1ooooooooooooooooooo        | USB
|                             +====
|      Pi Model 3B  V1.2         |
|      +----+                 +====
| |D|  |SoC |                 | USB
| |S|  |    |                 +====
| |I|  +----+                    |
|                   |C|     +======
|                   |S|     |   Net
| pwr        |HDMI| |I||A|  +======
`-| |--------|    |----|V|-------'

Revision           : a02082
SoC                : BCM2837
RAM                : 1GB
Storage            : MicroSD
USB ports          : 4 (of which 0 USB3)
Ethernet ports     : 1 (100Mbps max. speed)
Wi-fi              : True
Bluetooth          : True
Camera ports (CSI) : 1
Display ports (DSI): 1

J8:
   3V3  (1) (2)  5V
 GPIO2  (3) (4)  5V
 GPIO3  (5) (6)  GND
 GPIO4  (7) (8)  GPIO14
   GND  (9) (10) GPIO15
GPIO17 (11) (12) GPIO18
GPIO27 (13) (14) GND
GPIO22 (15) (16) GPIO23
   3V3 (17) (18) GPIO24
GPIO10 (19) (20) GND
 GPIO9 (21) (22) GPIO25
GPIO11 (23) (24) GPIO8
   GND (25) (26) GPIO7
 GPIO0 (27) (28) GPIO1
 GPIO5 (29) (30) GND
 GPIO6 (31) (32) GPIO12
GPIO13 (33) (34) GND
GPIO19 (35) (36) GPIO16
GPIO26 (37) (38) GPIO20
   GND (39) (40) GPIO21

For further information, please refer to https://pinout.xyz/

これではPWMがどれかわかりません。

公式サイトのドキュメント

配線

実配線とモータの組み立てはこちらを参考にしてください。

プログラム

goto.c

// gcc -o goto goto.c -lpigpio -lpthread
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <pigpio.h>
#include <unistd.h>

#define RA  13
#define DEC 18

int main(int ac, char *av[])
{
    int ra  = 0;
    int dec = 0;
    int err = 0;

    if(ac == 2){
      if(strcmp(av[1],"home") == 0){
        ra = dec = 0;
      }else{
        err = 1;
      }
    }else if(ac == 3){
      ra   = atoi(av[1]);
      dec  = atoi(av[2]);
      ra   = (ra  < -90 || ra  > 90) ? 0 : ra;
      dec  = (dec < 0   || dec > 90) ? 0 : dec;
    }else{
        err = 1;
    }

    if(err == 1){
      printf("usage:%s ra dec\n ra:-90~90 rec:0~90\n",av[0]);
      exit(1);
    }

    int ret = gpioInitialise();
    if (ret < 0)
    {
        return ret;
    }
    else
    {
        int pwm_ra  = 1500 + 10 * ra;
        int pwm_dec = 1500 - 10 * dec;

        gpioServo(RA , pwm_ra);
        gpioServo(DEC, pwm_dec);
        sleep(1);
        gpioTerminate();
    }

    return ret;
}

実行

1回実行

sudo ./goto home

7回実行
demo.sh

#!/bin/sh
sudo ./goto 30 60
sudo ./goto home
sudo ./goto 30 60
sudo ./goto home
sudo ./goto 30 60
sudo ./goto home
sudo ./goto 30 60
sudo ./goto home
sudo ./goto 30 60
sudo ./goto home
sudo ./goto 30 60
sudo ./goto home
sudo ./goto 30 60
sudo ./goto home

参考

参考までに、WringPiではこんな感じでした。

*/
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <wiringPi.h>
#include <unistd.h>

#define BASE_CLOCK 192
#define MIN_WIDTH  630 //usec
#define MAX_WIDTH 2500 //usec
#define SG90_ANGLE 180
#define RA 13
#define DEC 18

int main(int ac, char *av[])
{
  int pwm_range = 4000;
  int pwm_clock = atoi(av[1]);
  int pwm_min = (MIN_WIDTH * BASE_CLOCK) / (pwm_clock * 10);
  int pwm_max = (MAX_WIDTH * BASE_CLOCK) / (pwm_clock * 10);
  int wait    =  12 * 3600 /(pwm_max - pwm_min) * 1000000;
//  int wait    =  12 * 3600 /(pwm_max - pwm_min) * 1000;


  int ra  = atoi(av[2]);
  int pwm_ra  =  pwm_min + (pwm_max - pwm_min) / SG90_ANGLE * (90 - ra);

  int dec = atoi(av[3]);
  int pwm_dec =  pwm_min + (pwm_max - pwm_min) / SG90_ANGLE * (90 - dec);

  if (wiringPiSetupGpio() == -1) {
    printf("cannot setup gpio.");
    return 1;
  }

  pinMode(RA,  PWM_OUTPUT);
  pinMode(DEC, PWM_OUTPUT);
  pwmSetMode(PWM_MODE_MS);
  pwmSetClock(pwm_clock);
  pwmSetRange(pwm_range);

  pwmWrite(DEC, pwm_dec);
  pwmWrite(RA, pwm_ra);

  return 0;
}