背景
最近Jetson nanoが発売され、巷ではJetsonブームが起きている（らしい）。
どうやらラズパイ感覚でJetsonのGPIOが使えるらしいから、ちょっと触ってみようと思う。
注意点
やっていることは、ほとんどこのサイトの中にある内容である。
だから、既にGPIOでゴニョゴニョ手を動かしている人は今すぐブラウザバックだ！
- NVIDIA/jetson.GPIO https://github.com/NVIDIA/jetson-gpio
つかったもの
最後の一個は、ぶっちゃけ検証にはいらない。
けど、GPIOから出力する信号（PWM、UARTとか）を見るときには結構重宝する。
- Jetson TX2(Jetpack4.2) 1台
- LED1個
- 抵抗２個（自分は300 Ωのカーボン抵抗をつかった）
- メスーオスのジャンパ４本
- オスーオスのジャンパ１本
- ダクトスイッチ1個
- ブレッドボード1個
- Analog Discovery ２(メルカリで22 k円で買ったｗ)
インストール方法
Jetson本体のセットアップとpython3(pip3含む)のインストールが完了していることを仮定して、手順を説明する。
ここで述べる内容はGPIOを使えるようにするための手順である。
(注意:本操作はJetson側で実施する。)
- このサイト（Jetson.GPIO本家のリポジトリ）でClone or Downloadをクリックし、Download ZIPからZipファイルを取得する。
- sudo mkdir /opt/nvidiaを実行する（既にフォルダが存在してる場合は不要）。
- sudo unzip <保存したZipファイルのパス> -d /opt/nvidia/を実行する。その後、/opt/nvidiaにjetson-gpioフォルダが作成されていることを確認する。
- sudo pip3 install Jetson.GPIOでpython3用のモジュールをインストールする。
- 以下のコマンドを入力する（GPIOの操作に関する権限の設定とデバイスファイル関係）。
sudo groupadd -f -r gpio
sudo usermod -a -G gpio <ユーザー名>
sudo cp /opt/nvidia/jetson-gpio/etc/99-gpio.rules /etc/udev/rules.d/
sudo udevadm control --reload-rules && sudo udevadm trigger
GPIOをつかってみる
インストールが完了したことを確認するために、早速GPIOを使ってみる。
ブレッドボード上にこんな感じで結線する。
GPIOはJ21▲というマークのあるピンを1番目として数える。左→右→左下→...という順に
GPIOのナンバリングをカウントアップする。
配線が終わったら、Jetson側で好きなエディタで以下のプログラムを書く。
import Jetson.GPIO as GPIO
import time
# 使用するGPIOピン。ピン番号は以下のjetsonhackのサイトを参考にしたよ
led_pin = 12
button_pin = 13
# LEDの状態を保持するよ。
prev_value = None
# pin番号の指定方法を設定。この場合だと以下サイトの◎のピン番号で指定するよ
# https://www.jetsonhacks.com/nvidia-jetson-tx2-j21-header-pinout/
GPIO.setmode(GPIO.BOARD)
# 出力に使うピンと入力に使うピンを設定する。
GPIO.setup(led_pin, GPIO.OUT)
GPIO.setup(button_pin, GPIO.IN)
# 最初はLEDを消灯させるよ
GPIO.output(led_pin, GPIO.LOW)
print("LED点滅開始！CTRL+Cで中止するよ！")
try:
while True:
# ボタン入力の状態(GPIO.HIGH/GPIO.LOW)を取得するよ
cur_value = GPIO.input(button_pin)
# 過去のボタン入力と今のボタン入力が違う場合に処理に入るよ
if(cur_value != prev_value):
# LEDの出力を反転させるよ
GPIO.output(led_pin, not cur_value)
# 反転後のLED出力を保存するよ
prev_value = cur_value
print("pin:{} output:{}".format(led_pin, cur_value))
# 無限ループで怒られないように10 msだけ待機するよ。
time.sleep(0.01)
except KeyboardInterrupt:
pass
finally:
# LEDとボタンで使っていたGPIOを開放するよ。
GPIO.cleanup()
print("終了します")
プログラムを実行してボタンをおすと、押している間だけLEDが光り、離すとLEDが消灯することが確認できるはず。また、標準出力にピン出力に関する情報が表示されると思う。
飽きたらCtrl+Cで終了する。
このプログラムが実行できれば、おそらく環境構築に問題は無いハズ。。。
PWMを簡単に作ってみた話（余談）
Raspberry Piと同じノリでPWMを使おうとしたらエラーが出た。かなしい。
多分ADC/DACが無いから作らなかったというところだろうか？（あるいは見落としているだけ？
仕方がない。自分でつくろう。そんなわけで以下のコードである。
import Jetson.GPIO as GPIO
import time
# PWMもどき
# Jetson.GPIOにはまだPWMが無いっぽい(´・ω・｀)
def PWM(pin,duty,ms):
low_duty = 100-duty
GPIO.output(pin, GPIO.HIGH)
time.sleep(ms*(duty/100))
GPIO.output(pin,GPIO.LOW)
time.sleep(ms*(low_duty/100))
# 使用するGPIOピン。ピン番号は以下のjetsonhackのサイトを参考にしたよ
pwm_pin = 12
button_pin = 13
# pin番号の指定方法を設定。この場合だと以下サイトの◎のピン番号で指定するよ
# https://www.jetsonhacks.com/nvidia-jetson-tx2-j21-header-pinout/
GPIO.setmode(GPIO.BOARD)
# 出力に使うピンと入力に使うピンを設定する。
GPIO.setup(pwm_pin, GPIO.OUT)
GPIO.setup(button_pin,GPIO.IN)
# 最初はLEDを消灯させるよ
duty = 0
print("LED点滅開始！CTRL+Cで中止するよ！")
try:
while True:
# ボタン入力の状態(GPIO.HIGH/GPIO.LOW)を取得するよ
value = GPIO.input(button_pin)
# Duty比をかえてみるよ
if(value):
duty = 100
else:
duty = 10
# 1kHz(0.001ms)の疑似PWMを作った。
PWM(pwm_pin,duty,0.001)
except KeyboardInterrupt:
pass
finally:
# LEDとボタンで使っていたGPIOを開放するよ。
GPIO.cleanup()
print("終了します")
LEDで光らせて確認してみたのもあるけれども、せっかくだから
Analog Discovery２で確認してみた。してみたかったんだ。
オーバーシュートちょっと大きい気がするけど、PWMっぽいしいいや（おい
PWMができれば、サーボモータとかそのあたりは普通に使えそう。
まとめ
- Jetson.GPIOはラズパイっぽくつかえる。（ただし、PWMやADCなどは無い？）
- Jetson.GPIOはHigh/Lowの入力/出力のみ。
- 当たり前な話だけど、おなじみの方法でPWMは作れる。
余談（真似してはいけないこと）
GPIO.setup(hoge_pin, GPIO.OUT)したピンに電圧を印加すると、JetsonTX2が落ちる。
その時には、一度電源ジャックを抜き差しして、再度電源を入れてあげると復旧する。
（保護回路が動いたのかな。良い子は真似してはいけない）