ラズパイでモーターを動かす為のプログラムをclass化しようとして失敗しています。このプログラムで何で動かないのでしょうか？

Question

ラズパイでモーターを制御するプログラムをつくろうとしています。
ラズパイ3 model B モータードライバーはL293Dを使っています。

まず、下のプログラムでは問題なくモーターが動きました。

import RPi.GPIO as GPIO
from time import sleep

# Set up pins
MotorPin1   = 17
MotorPin2   = 27
MotorEnable = 22

# ~ GPIO.setmode(GPIO.BOARD)
GPIO.setmode(GPIO.BCM)

GPIO.setup(MotorPin1, GPIO.OUT)
GPIO.setup(MotorPin2, GPIO.OUT)
GPIO.setup(MotorEnable, GPIO.OUT)

pwm = GPIO.PWM(MotorEnable, 100)

#dutycycle 0% 矩形波を出力
pwm.start(0)

try:
	while True:
		dcycle = 100
		# Set direction Clockwise
		GPIO.output(MotorPin1, True)
		GPIO.output(MotorPin2, False)
		pwm.ChangeDutyCycle(dcycle)
		GPIO.output(MotorEnable, True)
		sleep(2)
		GPIO.output(MotorEnable, False)

		dcycle = 50
		# Set direction Counterclockwise
		GPIO.output(MotorPin1, False)
		GPIO.output(MotorPin2, True)
		pwm.ChangeDutyCycle(dcycle)
		GPIO.output(MotorEnable, True)
		sleep(2)
		GPIO.output(MotorEnable, False)


	pwm.stop()
	GPIO.cleanup()

except KeyboardInterrupt:
	pwm.stop()
	GPIO.cleanup()
	
	print("KeyboardInterrupt")
	pass

多分何度も使う事になるだろうからと、このモーター制御部をclassにしようとして失敗しています。下記のようにclass化したのですが、まったくモーターが動きません。

import RPi.GPIO as GPIO
from time import sleep


class motor_with_L293D:
	def __init__(self):
		self.Motor1Pin1 = 17
		self.Motor1Pin2   = 27
		self.Motor1Enable = 22

	def setup(self):
		GPIO.setmode(GPIO.BCM)
		# Set pins to output
		GPIO.setup(self.Motor1Pin1, GPIO.OUT)
		GPIO.setup(self.Motor1Pin2, GPIO.OUT)
		GPIO.setup(self.Motor1Enable, GPIO.OUT, initial=False)


	def motor1(self, direction, dutycycle1=100):

		pwm1 = GPIO.PWM(self.Motor1Enable, 100)
		pwm1.start(0)

		if direction == 0:
			GPIO.output(self.Motor1Enable, False)
			print("Stop")

		elif direction == 1:
			GPIO.output(self.Motor1Pin1, True)
			GPIO.output(self.Motor1Pin2, False)
			pwm1.ChangeDutyCycle(dutycycle1)
			GPIO.output(self.Motor1Enable, True)
			print("Clockwise, dutycycle:", dutycycle1)

		elif direction == -1:
			GPIO.output(self.Motor1Pin1, False)
			GPIO.output(self.Motor1Pin2, True)
			pwm1.ChangeDutyCycle(dutycycle1)
			GPIO.output(self.Motor1Enable, True)
			print("CounterClockwise, dutycycle:", dutycycle1)


if __name__ == '__main__':

	motor = motor_with_L293D()
	motor.setup()

	try:
		while True:

			motor.motor1(1, 100)
			sleep(5)
			motor.motor1(0)
			sleep(1)
			motor.motor1(-1, 100)
			sleep(5)
			motor.motor1(0)


	except KeyboardInterrupt:
		GPIO.cleanup()

Comments

[8524ba23]

コードを見た目だけで比べると
pwm.start(0)が無限ループ内、外にある、などの違いがあるようです。
このあたりの違いは意図したもの（違っても問題ない）でしょうか。

[thkana]

仕込んであるprintの表示は出るのですか? (多分出ているのだと思うけど)

もとのプログラムでもやっているので「動かない」原因ではありませんが、
PWMに設定したピンに対して
GPIO.output(MotorEnable, True)
なんてやるとただのGPIO(PWMなし)にオーバーライドされてしまいませんか? (いまRaspberryPiをセットアップしてないので確認できない)

気になるのは、motor1()に入るたびの
pwm1 = GPIO.PWM(self.Motor1Enable, 100)
pwm1.start(0)
の「重ねがけ」ですが、それが問題だとしても「最初の一回」は動くはずだし。

気がついたら線が一本外れていた...なんてないですか? (実際時々あるので)

[Aki1000]

仕込んであるprintは表示されます。時々前のプログラム動かすとちゃんと動くので配線ではないです。
重ねがけのところ、今晩もう少しいじって見てみます。

Answer 1

Raspberry Pi 2Bを引っ張り出していじってみました。
つまるところ、
pwmオブジェクトが「生きて」いないと信号が出なくなる、ということのようです。

非クラス版では、pwmオブジェクトはプログラム実行中ずっと生きていますから信号が出続けます。
クラス版では、motor_with_L293D.motor1()関数を出るとpwmオブジェクトが寿命を終えますから、そこで信号が止まります。止まった状態でsleep()で時間つぶしします。

以下、本題以外

・GPIO.output(self.Motor1Enable, val)はpwmに対してなにも影響を及ぼさないようです。つまり、そのstop機能は働きません。

・コンストラクタとsetup()関数を分けている意味はなにかあるのですか?

・モーターを反転する際はメカ的電気的負担を和らげるために一旦止める時間を設けたほうがいいです。クラス版の最後のmotor.motor1(0)の後にもsleep()を少し入れてやったほうがよいでしょう。

Comments

[Aki1000]

コンストラクタとsetup()関数を分けている意味はないですね。始めにコンストラクタに入れても動かなかったので、分けてみただけです。setup()関数の部分をコンストラクタに入れようが、motor1()の冒頭に入れようが動かなかったです。
ありがとうございます。なんで、動かないのかは分かりました。
コンストラクトの部分に
self.pwm1 = GPIO.PWM(self.Motor1Enable, init_dutycycle)
self.pwm1.start(0)
として、以後self.pwm1を操作してやることで動くようになりました。