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Python 3.x

Python 3はPythonプログラミング言語の最新バージョンであり、2008年12月3日にリリースされました。

Raspberry Pi

Raspberry Piは、ラズベリーパイ財団が開発した、名刺サイズのLinuxコンピュータです。 学校で基本的なコンピュータ科学の教育を促進することを意図しています。

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ジャイロセンサが出力した角度をGUI上に出力したい

noooooooob

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Python 3.x

Python 3はPythonプログラミング言語の最新バージョンであり、2008年12月3日にリリースされました。

Raspberry Pi

Raspberry Piは、ラズベリーパイ財団が開発した、名刺サイズのLinuxコンピュータです。 学校で基本的なコンピュータ科学の教育を促進することを意図しています。

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投稿2020/07/09 09:48

編集2020/07/09 10:43

環境

Raspberry Pi 3 B+
python 3.7
ジャイロセンサ MPU-6050

やりたいこと

ジャイロセンサの出力をGUI上に出力させたいです。
また、出力した角度を元にサーボモータを動かしたいです。

作成したコード

python

1import sys 2from PyQt5.QtWidgets import * 3from PyQt5.QtGui import * 4from PyQt5.QtCore import * 5import subprocess 6import time 7import numpy as np 8import RPi.GPIO as GPIO 9 10import smbus 11import math 12from time import sleep 13 14Servo_pin = 18 15 16 17 18class Tab1Widget(QWidget): 19 20 def __init__(self): 21 super().__init__() 22 self.title = "ジャイロテスト" 23 self.left = 50 24 self.top = 50 25 self.width = 1300 26 self.height = 1200 27 self.initUI() 28 self.counter = 0 29 30 def initUI(self): 31 32 btn1 = QPushButton("スタート", self) 33 btn2 = QPushButton("ストップ", self) 34 35 btn1.clicked.connect(self.start ) 36 btn2.clicked.connect(self.stop ) 37 38 self.textbox3 = QLineEdit(self) 39 self.textbox4 = QLineEdit(self) 40 self.textbox5 = QLineEdit(self) 41 42 43 label2 = QLabel("ジャイロセンサ") 44 label3 = QLabel("ピッチ角") 45 label4 = QLabel("ロール角") 46 #label5 = QLabel("ヨー角") 47 48 49 layoutA = QGridLayout() 50 layoutA.addWidget(btn1,0,0) 51 layoutA.addWidget(btn2,0,1) 52 layoutA.addWidget(label3,1,0) 53 layoutA.addWidget(self.textbox3,1,1) 54 layoutA.addWidget(label4,2,0) 55 layoutA.addWidget(self.textbox4,2,1) 56 #layoutA.addWidget(label5,3,0) 57 #layoutA.addWidget(self.textbox5,3,1) 58 59 60 layoutB = QVBoxLayout() 61 layoutB.addWidget(label2) 62 layoutB.addLayout(layoutA) 63 64 65 self.setLayout(layoutB) 66 67 self.show() 68 69 70 def start(self): 71 72 #servo-setup 73 GPIO.setmode(GPIO.BCM) 74 GPIO.setup(Servo_pin, GPIO.OUT) 75 76 77 self.startGyro() 78 79 timer = QTimer() 80 timer.timeout.connect(self.startGyro) 81 timer.start(100) 82 83 84 def startGyro(self): 85 DEV_ADDR = 0x68 86 87 ACCEL_XOUT = 0x3b 88 ACCEL_YOUT = 0x3d 89 ACCEL_ZOUT = 0x3f 90 TEMP_OUT = 0x41 91 GYRO_XOUT = 0x43 92 GYRO_YOUT = 0x45 93 GYRO_ZOUT = 0x47 94 95 PWR_MGMT_1 = 0x6b 96 PWR_MGMT_2 = 0x6c 97 98 bus = smbus.SMBus(1) 99 bus.write_byte_data(DEV_ADDR, PWR_MGMT_1, 0) 100 101 102 def read_word(adr): 103 high = bus.read_byte_data(DEV_ADDR, adr) 104 low = bus.read_byte_data(DEV_ADDR, adr+1) 105 val = (high << 8) + low 106 return val 107 108 # Sensor data read 109 def read_word_sensor(adr): 110 val = read_word(adr) 111 if (val >= 0x8000): # minus 112 return -((65535 - val) + 1) 113 else: # plus 114 return val 115 116 117 def get_temp(): 118 temp = read_word_sensor(TEMP_OUT) 119 x = temp / 340 + 36.53 # data sheet(register map)記載の計算式. 120 return x 121 122 123 def getGyro(): 124 x = read_word_sensor(GYRO_XOUT)/ 131.0 125 y = read_word_sensor(GYRO_YOUT)/ 131.0 126 z = read_word_sensor(GYRO_ZOUT)/ 131.0 127 return [x, y, z] 128 129 130 def getAccel(): 131 x = read_word_sensor(ACCEL_XOUT)/ 16384.0 132 y= read_word_sensor(ACCEL_YOUT)/ 16384.0 133 z= read_word_sensor(ACCEL_ZOUT)/ 16384.0 134 return [x, y, z] 135 136 ax, ay, az = getAccel() 137 gx, gy, gz = getGyro() 138 139 #print ('{0:4.3f}, {0:4.3f}, {0:4.3f}, {0:4.3f}, {0:4.3f}, {0:4.3f},' .format(gx, gy, gz, ax, ay, az)) 140 Roll = math.atan(ay/az) * 57.324 #57.324 = 360/2π であり、rad から ° に変換 141 Pitch = math.atan(-ax / math.sqrt( ay* ay+ az*az ) ) * 57.324 142 143 #pitch = math.atan(-ax / (ay*math.sin(roll) + az*math.cos(roll))) 144 145 #print('{0:4.3f}, {0:4.3f},' .format(pitch, roll)) 146 147 #ピッチ角によるサーボモーター駆動 148 149 150 #角度からデューティ比を求める関数 151 def servo_angle(angle): 152 duty = 2.5 + (12.0 - 2.5) * (angle + 90) / 180 #角度からデューティ比を求める 153 Servo.ChangeDutyCycle(duty) #デューティ比を変更 154 155 #ピッチ角によるサーボモーター駆動 156 Servo = GPIO.PWM(Servo_pin, 50) 157 Servo.start(0) 158 servo_angle(round(Pitch)*(-1)) 159 160 161 pitch = str(round(self.Pitch)) 162 self.textbox3.setText(pitch + "°") 163 164 roll = str(round(self.Roll)) 165 self.textbox4.setText(roll + "°") 166 167 def stop(self): 168 Servo.stop() 169 GPIO.cleanup() 170 171if __name__ == "__main__": 172 app = QApplication(sys.argv) 173 ex = Tab1Widget() 174 sys.exit(app.exec_())

状況

作成したGUGIで「スタート」ボタンを押すと、
161行目の

pitch = str(round(self.Pitch))


AttributeError: 'Tab1Widget' object has no attribute 'Pitch'

と出てきます。
しかし、141行目で

Pitch = math.atan(-ax / math.sqrt( ay* ay+ az*az ) ) * 57.324

とPitchを出していると思うのですが、何がいけないのでしょうか?

また、その他気になる点などあれば、教えていただけますと幸いです。

teamikl👍を押しています

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回答2

0

タイマーの動作確認用のコードです

python

1from PyQt5.QtCore import QTimer 2from PyQt5.QtWidgets import QApplication, QLabel 3 4 5class View(QLabel): 6 def __init__(self): 7 super().__init__() 8 9 self.count = 0 10 11 timer = QTimer() 12 timer.timeout.connect(self.countUp) 13 timer.start(1000) 14 15 # `timer` はローカル変数なので、この後直ぐに破棄される 16 17 def countUp(self): 18 # print("Count") 19 20 self.count += 1 21 self.setText("Count: {}".format(self.count)) 22 23 24 25def main(): 26 import sys 27 app = QApplication(sys.argv) 28 29 view = View() 30 view.show() 31 32 sys.exit(app.exec_()) 33 34if __name__ == '__main__': 35 main() 36

解決策A: QObject の親を指定する

python

1 timer = QTimer(self) 2 timer.timeout.connect(self.countUp) 3 timer.start(1000)

親オブジェクトが破棄されるまで生存します。


解決策B: インスタンス変数へ保存

python

1 timer = QTimer() 2 timer.timeout.connect(self.countUp) 3 timer.start(1000) 4 5 self.timer = timer

インスタンスが有効な間、timer も生存します。


詳細は微妙に違います。現状ではそれ程気にする必要はありませんが、

例えば、timer をストップしたい場合、後からどのように timer を参照するか考えて見て下さい。
後から再度参照する場合はインスタンス変数にした方が便利です。
A の方法の場合は、objectName という引数で名前を付けて、後から探索可能にしたりします。

投稿2020/07/09 11:02

teamikl

総合スコア8664

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noooooooob

2020/07/09 11:09

すごく丁寧な回答ありがとうございます。 今後QTimerを活用する際、ぜひ参考にさせていただきます!
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0

ベストアンサー

  • Pitch はローカル変数
  • self.Pitch はインスタンス変数

「self」は、他言語の「this」の様に省略可能ではありません。


エラーの解決策: self.Pitch -> Pitch
代入しているのはローカル変数のPitch なので、
self.Pitch ではなく、Pitch を使いましょう。

投稿2020/07/09 09:58

teamikl

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noooooooob

2020/07/09 10:01

回答ありがとうございます。 出力されるようになりました。
noooooooob

2020/07/09 10:46 編集

しかし、角度が一度しか出力されません 0.1秒おきに出力するにはどうしたらよいのでしょうか
noooooooob

2020/07/09 10:46 編集

サーボモータも動きません
teamikl

2020/07/09 10:32

> 一度しか出力してくれません。 タイマーで呼ばれる関数が正常に呼ばれているか、print文等で確認しましょう。 一度しか表示されないのは、 `timer` はローカル変数で、関数の実行が終わった後に破棄される為だと思います。 2通り方法があります。どちらかで解決するはずです。 対策A: QTimer() -> QTimer(self) 引数に親オブジェクトを指定 対策B: ローカル変数をインスタンス変数に保存して見て下さい。 self.timer = timer > サーボモータも動いてくれません。 GPIOについては触ったことがないので解りませんが、デバッグ方法として print文等でコードが意図通り呼ばれているかどうかを確認してください。 >気になる点 read_byte_data が処理をブロッキングする(入力がない場合に止まる)ことはありませんか?
noooooooob

2020/07/09 10:44 編集

回答ありがとうございます。 ベストアンサーにしてしまったら、コメントがteamikl様へ届かないのだと思い、新たに質問しようとしてしまいました。また、読まれないであろうコメントに質問文を投げかけると混乱すると思い、「このコメントは消されました」と入力してしまいました。 コメントは戻しておきます
teamikl

2020/07/09 10:52

Timer に関しては、ローカル変数 <=> インスタンス変数の違いの延長で、 変数の指すオブジェクトの生存期間が影響してると思われます。 GPIOに関しては、新たに質問された方が良いかもしれませんね。 一応、タイマーの部分が解消すれば治るかもしれないので、 GPIOのコードが意図通り呼ばれてるかどうかだけでも確認しましょう。
noooooooob

2020/07/09 10:54

コンピュータ言語を学び始めて日が浅いため、無知で申し訳ありません。 対策Aの 引数に親オブジェクトを指定とは、この場合、どこを指すのでしょう? サーボモータに関しまして、 >servo_angle(round(Pitch)*(-1)) の下に print(round(Pitch)*(-1)) を追加してみました。 出力したピッチ角に-1をかけたものが出力されました。
noooooooob

2020/07/09 10:58

QTimerに関しまして,teamikl様の言う通り QTimer() -> QTimer(self) にしてみたところ、0.1秒おきに更新してくれるようになりました。
noooooooob

2020/07/09 10:59

また、サーボモーターも動くようになりました。 ありがとうございます!!
teamikl

2020/07/09 11:04

>引数に親オブジェクトを指定 入れ違いにタイマーの動作確認用のコードを投稿しましたが、上記の通りで合ってます サーボモーターの方も直ったようで良かったです。
noooooooob

2020/07/09 11:05

本当にありがとうございました
noooooooob

2020/07/09 11:23

本当にありがとうございました。 >read_byte_data が処理をブロッキングする(入力がない場合に止まる)ことはありませんか? に関してですが、ジャイロセンサのサンプルコードをコピペしただけですので、私自身、正直何をしているのか理解しきれていません。ですが、今のところ、特に止まるようなことはありません。
teamikl

2020/07/09 11:34

タイマー処理 -> GUIの描画/マウス等の入力イベント処理 -> タイマー処理 と、繰り返し処理されるので、入力があるまで待つようなブロッキング操作があると GUI のフリーズに繋がります。 問題なければ現状のまま大丈夫ですが、もし止まることがあれば、 「スレッド」を用いて、別スレッドで GPIO の入出力を行うような対策が必要になります。 (対策は、問題が起きた時に、新たに質問するくらいの優先度で良いと思います。)
noooooooob

2020/07/10 02:00

丁寧な回答及び解説ありがとうございます!! とても助かりました!!
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