Raspberry PiのGPIO制御ライブラリ比較

Maker Raspberry Pi

2017/02/11 pigpioに関して追記

Raspberry PiでGPIOを制御

　このブログを読んでいるような電波な人はもうトランジスタ技術（通称トラ技）3月号は熟読しているかな？

トランジスタ技術 2016年 3月号

トランジスタ技術 2016年 3月号

　ついにトラ技までも本格的にRaspberry Pi特集。Interface誌との差がいよいよわからなくなってきましたね。そんなRaspberry Pi、GPIOを手軽に制御できるのはよいのだけど、制御するやり方が色々あって、どういうときにどれを選べばよいのか、いつも迷うので一度整理してみることにしました。基本宇宙語なので、この後は興味ある方のみごらんください。

GPIO制御方法比較

　自分の知る限りでは、以下の3通りが代表的です。

  • echoで直接制御
  • RPi.GPIOライブラリを使用
  • WiringPiライブラリを使用

　GPIOのピン配置は以下参照のこと

echoで直接制御

　直接制御する方法。とりあえずテストしたいときなどは便利

使用例

　例えばGPIO14(8pin)を制御したいときの例

　以下でGPIO14を出力設定にします。

$ sudo echo "14" > /sys/class/gpio/export
$ sudo echo "out" > /sys/class/gpio/gpio14/direction

　あとは、以下でHi出力(3.3V)

$ sudo echo "1" > /sys/class/gpio/gpio14/value

　以下はLow出力(0V)ね

$ sudo echo "0" > /sys/class/gpio/gpio14/value
メリット
  • プログラム組む必要なく、手軽にテスト可能
デメリット
  • PWM制御などちょっとインテリジェンスなことするために、全部ハードコーディング必要

RPi.GPIOライブラリ使用

　pythonのGPIO制御ライブラリ。pythonでGPIO制御するサンプルプログラムは大抵これを使っています。

使用例

　以下参照下さい

　自分は昔Raspberry Piでデジカメ作ったときにRPi.GPIO使いました


メリット
  • pythonで手軽に使える
  • 簡単に割り込み入力使ったプログラムがかける
デメリット
  • python以外で使えない
  • 正確なPWM（ハードPWM）使えない

Wiring Piライブラリ使用

　GPIO制御する代表的なライブラリ。トランジスタ技術（通称トラ技）3月号の付録でも特集されていました。

使用例

　Raspberry Piのロボットやスマホ対応のRaspberry Piデジカメ作ったときに使いました。

メリット
  • python以外でも使える（C++とか）
  • 正確なPWM（ハードPWM）使える
デメリット
  • 複雑なことができる分、モードが多くちょい難しい（ハマりやすい）
  • pythonだと割り込み入力のプログラムがかけない（自分が調べた限り、もしかけるのだったら誰か教えて！）
注意点

　何故かピンの初期化の仕方にwiringPiSetupwiringPiSetupSyswiringPiSetupGpioの3種類あって、ピン番号が変化する。本記事の最初の方に示したピン番号を使いたい場合はwiringPiSetupGpioを使う。ハマりやすい（自分だけ？）ので注意。

まとめ

　まとめると、一度テストしたいだけならechoを使用。プログラムを組むなら、RPi.GPIOかWiringPiで、プログラム言語にC++使う場合、ハードPWM使う場合はWiringPiを使用、pythonで手軽に書きたい、pythonで割り込み使いたいならRPi.GPIOを使用といったところでしょうか。
　自分はプログラム組むとき、RPi.GPIOかWiringPiで結構迷います。WiringPiで割り込み使えたらよいのにな。

　追記：最近は、RPi.GPIOとWiringPi両方の弱点をカバーしたpigpioというライブラリを使っています。詳しくは以下記事参照下さい。


参考リンク


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