今回もRaspberry Pi Zero 2 Wをいじって、基本的な使い方を調べたい。
で、今回のテーマは
・定期タイマー割込み
・LCDバックライト調整用PWM出力
の２つを試してみたい
①定期タイマー割込み
まず、ChatGPTに、定期タイマー割り込みのサンプルをお願いしたのだが
「 Raspberry Pi Zero ではマイコンのように「ハードウェアタイマ割り込み」を直接使うことはできません。」
とのこと。
その代わりに、２つのやり方があるらしい。
方法① signal.setitimer を使う（割り込みに近い動作）
ポイント
●signal.setitimer(signal.ITIMER_REAL, 初回遅延, 周期)
→ 今回は 0.5, 0.5 なので 0.5秒ごとにシグナルが発生。
●ハンドラ (handler) が呼び出されると、メインループが止まっていても実行されます。
●Raspberry Pi Zero の Linux 環境ではこれが「割り込みっぽい」動作になります。
と、言うことらしい
サンプルコードをコピペして動かしてみる
にゃるほど・・・
方法② スレッド＋threading.Timer を使う
もし「シグナルを使うのはちょっと不安」という場合は、threading.Timer を使う方法もあります。こちらは完全な割り込みではありませんが、実際には十分使えます。
🔹 threading.Timer は新しいスレッドを作って処理を呼び出します。
🔹 正確さは signal の方が上ですが、こちらは他のモジュールと干渉しにくいです。
と、言うことらしい
また、サンプルコードをコピペして動かしてみる
にゃるほど、こっちの方がシンプルで良いではないか。今後どっちを使うかは考える。
②PWM出力を試す
次にLCDバックライト調整用PWM出力を試す。
バックライト調光では少なくとも200Hz以上は必要で、目の疲れを軽減するには2KHz以上が望ましいらしい。なので、2KHz以上でのPWM出力とする
で、またChatGPTに訊いてみると、また２つのやり方があるらしい。
方法①標準の RPi.GPIO ライブラリを使う
・GPIO.setmode(GPIO.BCM) → BCM番号指定 (例: GPIO18)。BOARDモードでもOK。
・GPIO.PWM(pin, 周波数) で PWM オブジェクト生成。
・pwm.start(デューティ比) で開始。
・pwm.ChangeDutyCycle(x) でデューティ比を変更 (0〜100)。
・pwm.ChangeFrequency(f) で周波数も変更可能。
注意点は、「ソフトウェアで実装されているためジッター（ぶれ）が大きく、LEDのフェードくらいなら問題ないですが、サーボやモーターなど正確さが必要な用途では安定しません。」
とのこと
と、いうことで簡単なプログラムを走らせてみる。
2KHzでDuty 50％に設定しただけ
GPIO18にLEDを付けて動かしてみる
格安中華オシロで波形を見ると、かなり不安定なことが分かる。
LEDの光り方もちらちらして、バックライトには不向きだと思われるので、却下。
方法② pigpio を使う
特徴は
・ハードウェアPWM対応ピン (GPIO12, GPIO13, GPIO18, GPIO19) なら、
ハードウェアPWMを生成できて非常に正確。
・Duty比は 0〜255 の範囲で指定。
・周波数も正確に制御可能。
ただ、pigpioを使うにはpigpioを起動しておく必要がある。
これを実行して、電源投入時に自動で起動するように設定
sudo systemctl enable pigpiod
sudo systemctl start pigpiod
起動したら、また簡単なプログラムを走らせてみる。
2KHzでDuty 50％に設定しただけ
GPIO18にLEDを付けて動かしてみる
今回は非常に安定している。
ハードウェアPWMなのでLEDの光り方も安定してちらつきが無い。
やはりハードウェアPWMに勝るものは無いのである。
ああ、ここまでは特に迷うことなく順調だった。
今後も、こんな感じで進められれば良いのだが・・・
「順調なようぢゃな、では寝るとするニャ」
また寝るんかい！ 1日23時間くらい寝てるよね！？