RaspBerryPi3でサーボモータ制御 (Pi4j)

\def\textlarge#1{%
  {\rm\Large #1}
}
\def\textsmall#1{%
  {\rm\scriptsize #1}
}

#１、サーボモータ制御！
　前回の「RaspBerryPi3でLEDをPWMで光らせる (Pi4j)」でPWMを操れましたので、ついにモータの制御です。
　入門キット※1についているSG90をPWM制御で制御します。この制御をすることで任意の角度を保つことができます。
　

　注意
　・私は電子機器については電圧=抵抗×電流がわかる程度の全くの素人です。

$\textsmall{　　※1「Kuman 35個 Raspberry Piに適用 初心者 電子工作 1602液晶ディスプレイ+温度/湿度センサ+BMP180デジタル気圧センサー}$
$\textsmall{　　　+HC-SR501赤外線モーションセンサモジュール 子供遊び Raspberry Pi 3 2 model B A A+ + に対応 電子工作入門キット ラズベリーパイ K71」}$
#2、本題
##　(1)接続
　サーボモーターを接続しています。
　①全体画像

　②詳細
　

##　(2)Raspberry piの設定
　シリアルを有効にすることで、ピンを制御できるようになります。

##　(3)実行プログラム
　180度、1秒待つ、90度、1秒待つ、0度、1秒待つを繰り返します。

TestPwmServoMotor.java

import com.pi4j.io.gpio.GpioController;
import com.pi4j.io.gpio.GpioFactory;
import com.pi4j.io.gpio.GpioPinPwmOutput;
import com.pi4j.io.gpio.Pin;
import com.pi4j.io.gpio.RaspiPin;
import com.pi4j.util.CommandArgumentParser;




public class TestPwmServoMotor {

	public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
		pwm(args);
	}


	/**
	 * 100Hzで出力
	 * @param args
	 * @throws InterruptedException
	 */
	public static void pwm(String[] args) throws InterruptedException{

		final GpioController gpio = GpioFactory.getInstance();
		
		Pin pin = CommandArgumentParser.getPin(
		RaspiPin.class,    
		RaspiPin.GPIO_00,  
		args);             
		GpioPinPwmOutput pwm = gpio.provisionSoftPwmOutputPin(pin);
		pwm.setPwmRange(100);//出力時間を100分割

		    
		int sleep = 1000;
		for(int i = 0 ;i<10;i++){
			//180度
			pwm.setPwm(25);//デューティー比25
			System.out.println("PWM rate is: " + pwm.getPwm());
			Thread.sleep(sleep);

			
			//90度
			pwm.setPwm(15);//デューティー比15
			System.out.println("PWM rate is: " + pwm.getPwm());
			Thread.sleep(sleep);
			
			//0度
			pwm.setPwm(6);//デューティー比6
			System.out.println("PWM rate is: " + pwm.getPwm());
			Thread.sleep(sleep);

		}
		gpio.shutdown();		
		
		System.out.println("pwm end");

        
	}
}

　javaDocの説明を見るとどうやら100Hzの信号を出している様です。
　測ってみたら確かにほぼ100Hz！
　

##　(4)実行結果
　3段階の角度を制御できています。

#3、おわりに
　モータが制御できればいろいろできそうで夢が広がります！
　いつかやってみたいと思っていたロボット作りができるかも。

　今回のテストで二つ課題があります。
　１つは指定できるデューティー比が0～100であるため微妙な角度を表現できません。
　2つ目、本当はハードウェアのPWMを使用したかったのですが、どうしてもうまくいきませんでした。
　ハードウェアなら指定できるデューティー比が0～1024なのに！
　javaから制御ができていないように思います。権限の問題でしょうか・・・。

参考
モータ制御に欠かせない技術“PWM”って何？
　PWM制御がすごくわかりやすく解説されていました。