３Ｄプリンタスマートロック編（２）ソフト作成

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いよいよ実際にサーボを使って施錠や開錠を行う動作試験を実施する。まずはサーボを動かす処理を作成。以前実施していたサーボテストではpythonで動かしていたので、それにならってpython動作させてみる。サーボとの接続は以下。ラズパイから５ＶとGNDをとり、GPIO18をシグナルとして使用する。

#!/usr/bin/python
# coding: utf-8
 
import RPi.GPIO as GPIO
import time
import signal
import sys
 
def exit_handler(signal, frame):
        # Ctrl+Cが押されたときにデバイスを初期状態に戻して終了する。
        print("\nExit")
        servo.ChangeDutyCycle(7.25)
        time.sleep(0.5)
        servo.stop()
        GPIO.cleanup()
        sys.exit(0)
 
# 終了処理用のシグナルハンドラを準備
signal.signal(signal.SIGINT, exit_handler)
 
GPIO.setmode(GPIO.BCM)
 
# GPIO 18番を使用
gp_out = 18
 
GPIO.setup(gp_out, GPIO.OUT)
# pwm = GPIO.PWM([チャンネル], [周波数(Hz)])
servo = GPIO.PWM(gp_out, 50)
 
# 初期化
servo.start(0.0)
 
val = [2.5,3.6875,4.875,6.0625,7.25,8.4375,9.625,10.8125,12]
 
servo.ChangeDutyCycle(val[0])
time.sleep(0.5)
servo.ChangeDutyCycle(val[8])
time.sleep(0.5)
servo.ChangeDutyCycle(val[0])
time.sleep(0.5)
 
while True:
        for i, dc in enumerate(val):
                servo.ChangeDutyCycle(dc)
                print("Angle:" + str(i*22.5)+"  dc = %.4f" % dc)
                time.sleep(0.5)
        for i, dc in enumerate( reversed(val) ):
                servo.ChangeDutyCycle(dc)
                print("Angle:" + str(180 - i*22.5)+"  dc = %.4f" % dc)
                time.sleep(0.5)

簡単に左右最大90度まで回転させるデモ用プログラムだ。ラズパイ３で動かすと問題ないが、ラズパイZEROで動かすと少しジジ音が多い。処理能力不足でよいタイミングのパルスが出ていないのかも。とはいえ、おおむね問題なく動作し、左右とも90度の回転が可能だ。

ドアの錠に手で固定して取り付けてみて、動かしてみる。電源が玄関に確保できなかったので、モバイルバッテリーで動かす。変な引っ掛かりがあると、途中停止してしまうことが考えられるのだが、動作させてみると、とりあえず問題なく動いた。基本動作としては大丈夫そうだ。

上記プログラムだと、30度ずつ変化させるようにしたので、今度はガツンと90度動かしてみる。また、動作後はDuty比を０にして、サーボがジジジと言わないようにしている。

#!/usr/bin/python
# coding: utf-8
 
import RPi.GPIO as GPIO
import time
import signal
import sys
 
def exit_handler(signal, frame):
        # Ctrl+Cが押されたときにデバイスを初期状態に戻して終了する。
        print("\nExit")
        servo.ChangeDutyCycle(7.25)
        time.sleep(1.0)
        servo.stop()
        GPIO.cleanup()
        sys.exit(0)
 
# 終了処理用のシグナルハンドラを準備
signal.signal(signal.SIGINT, exit_handler)
 
GPIO.setmode(GPIO.BCM)
 
# GPIO 18番を使用
gp_out = 18
 
GPIO.setup(gp_out, GPIO.OUT)
# pwm = GPIO.PWM([チャンネル], [周波数(Hz)])
servo = GPIO.PWM(gp_out, 50)
 
# 初期化
servo.start(0.0)
 
val = [2.5,3.6875,4.875,6.0625,7.25,8.4375,9.625,10.8125,12]
 
while True:
    # デフォルト位置
    servo.ChangeDutyCycle(val[4])
    time.sleep(0.5)
    # クロックoff
    servo.ChangeDutyCycle(0.0)
    print("Angle:0  (default)")
    time.sleep(3)
    # 施錠
    servo.ChangeDutyCycle(val[8])
    print("Angle:90 (Lock)")
    time.sleep(1.0)
    # デフォルト位置
    servo.ChangeDutyCycle(val[4])
    time.sleep(0.5)
    # クロックoff
    servo.ChangeDutyCycle(0.0)
    print("Angle:0  (default)")
    time.sleep(3)
    # 開錠
    servo.ChangeDutyCycle(val[0])
    print("Angle:-90(UnLock)")
    time.sleep(1.0)

これで、pythonでサーボを動かすことはできたので、きちんと配線して動かすようにすれば問題ないはずだ。

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