ラズパイ5でハードウェアPWMをPythonから動かしてみた

最初に結論

• RaspberryPi 5でrpi_hardware_pwmなるモジュールを実行してみた
• 実行はできて、サーボモータのジッターが見えなくなったことを確認
• /sys/kernel/debug/pwmにもちゃんと設定が反映されていたことを確認

rpi_hardware_pwmについて

以下参照。
軽量なハードウェアPWMが使えるモジュール。
ラズパイ5以外にも4などでも使用可能。

環境

• RaspberryPi 5 8GB
• RaspberryPi OS 12(Bookworm) x64
  • CLIしか使わなかったけどwith desktopの方
• rpi-hardware-pwmは0.3.0が入った
• サーボモーターはGeekServo Gray

実施したこと

事前にsudo nano /boot/hardware/config.txtなどで下記の文言を[all]の欄に追加
今回はpin12とpin13を使う設定にした。

dtoverlay=pwm-2chan,pin=12,func=4,pin2=13,func2=4

externally-managed-environmentのエラーが出たので、以下の強制力強めのコマンドを実行。嫌であれば仮想環境上のPythonで実行するのが良いのかな。

sudo pip install --break-system-packages rpi-hardware-pwm

以下のコードを作成し、実行
Ctrl+Xで止めるまで一定の角度への移動を5秒おきに繰り返す処理を実行しており、待機時間にジッターが起きないか確認

ちなみにPWMピンはGPIO12へ接続

pwm_test.py

rom rpi_hardware_pwm import HardwarePWM
import time

pwm = HardwarePWM(pwm_channel=0, hz=50, chip=0)
pwm.start(0)

try:
    while True:
        # 0度
        pwm.change_duty_cycle(2.5)
        time.sleep(5)
        # 90度
        pwm.change_duty_cycle(7.5)
        time.sleep(5)
        # 180度
        pwm.change_duty_cycle(12.5)
        time.sleep(5)
except KeyboardInterrupt:
    print("プログラムを終了します")
finally:

実行コマンドは下記

python pwm_test.py

実行結果

ジッターなどはなく、きれいに移動している。

以下コマンドにてハードウェアPWMとして設定が反映されていることも確認。ちなみにlsmod | grep pwmだと何も出てこなかった。謎だ～

sudo cat /sys/kernel/debug/pwm

まとめ

• ハードウェアPWMがやっとラズパイ5で使えた！
  • ジッターが無いのはやっぱり嬉しい！
• lsmodでpwm-...が出てこなかったのでむっちゃ焦った
• externally-managed-environmentが出ないクリーンな環境も作ってみたいところ

参考文献

実を言うとこちらの記事の内容をRaspberryPi5で試してみただけだったり。感謝です。

特に最後のilw氏のOther useful commandsに救われた。ありがとうございます。