RaspberryPiとPCA9685でサーボモータが動かない原因を探る

今回はRaspberryPiとサーボモータドライバのPCA9685でサーボモータを動かそうとしてみましたが、動かすことができませんでした。

その原因について色々と調査してみましたので、そのときのことを記録しておこうと思います。

今回は以下の構成で実施しています。

・RaspberryPi3 ModelB
・HiLetgo PCA9685 16チャンネル 12-ビット PWM Servo モータードライバー

・MG996R(サーボモータ)
・ブレッドボード
・ジャンパーワイヤ
・ACアダプター

原因を調査するにあたり、以下の点を確認してみました。

I2Cが認識できているか？

まずはじめに、以下のコマンドを入力してI2Cが認識できているか確認してみました。ツールは先にインストールしておきます。ツールのインストールはこちら↓

sudo apt-get install i2c-tools python-smbus

1	sudo apt-get install i2c-tools python-smbus

接続を確認するコマンドはこちら↓

sudo i2cdetect -y 1

1	sudo i2cdetect -y 1

結果としては2桁の数値が0列のところに表示されるということなのですが、私の場合は全体的に数値が表示されてしまいました。これは正常に認識できてないっぽいです。

pi@raspberrypi:~ $ sudo i2cdetect -y 1
     0  1  2  3  4  5  6  7  8  9  a  b  c  d  e  f
00:          03 04 05 06 07 08 09 0a 0b 0c 0d 0e 0f 
10: 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 1a 1b 1c 1d 1e 1f 
20: 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 2a 2b 2c 2d 2e 2f 
30: 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 3a 3b 3c 3d 3e 3f 
40: 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 4a 4b 4c 4d 4e 4f 
50: 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 5a 5b 5c 5d 5e 5f 
60: 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 6a 6b 6c 6d 6e 6f 
70: 70 71 72 73 74 75 76 77

pi@raspberrypi:~ $ sudo i2cdetect -y 1

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 a b c d e f

00: 03 04 05 06 07 08 09 0a 0b 0c 0d 0e 0f

10: 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 1a 1b 1c 1d 1e 1f

20: 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 2a 2b 2c 2d 2e 2f

30: 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 3a 3b 3c 3d 3e 3f

40: 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 4a 4b 4c 4d 4e 4f

50: 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 5a 5b 5c 5d 5e 5f

60: 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 6a 6b 6c 6d 6e 6f

70: 70 71 72 73 74 75 76 77

どうやらI2Cを認識できていない？ようです。なぜ認識できていないのか引き続き原因を調べてみました。

Raspberry PiのI2Cを有効にしているか？

こちらについてはRaspberry Piの設定で有効になっていることを確認しました。有効にしていても動きませんでした。

GUIからI2Cを有効にするには以下の手順で行います。
設定→Raspberry Piの設定→インターフェイス→I2Cを「有効」に設定→OK→ラズパイを再起動（念のため）

こちらのサイトが参考になります。
Raspberry PiのI2Cを使って電圧を測定する(2019年3月版)

インストールや設定に間違いはないか？

インストールはこちらのサイトやその他のサイトに記載してあるものを一通り試してみました。これが原因であれば何回か試しているうちに動く動いてくれると思ったのですが、どのパターンでもダメでしたのでインストールや設定は間違えていないと思われます。

（追記）
最終的に動かせるようになったときの手順をこちらの記事にまとめました。
RaspberryPi3B+とサーボモータードライバ（PCA9685）でサーボを動かしてみた

配線に間違いはないか？

こちらについてもその他のサイトを見ながら間違えのないように実施しました。PCA9685とRaspberry Piをつないでいる線は4本しかありませんが、何度も確認しました。こちらについても問題はなさそうです。

サーボモーターが壊れているのではないか？

試しにPCA9685なしで動かしてみたところ、普通に動いてくれたのでサーボモーターは問題なさそうです。

サーボモーターの種類が悪いのではないか？

こちらのサイトに「ACモーターと100% デジタルサーボは動作しない」とあります。…マジで？デジタルサーボは動かないだと。。。恥ずかしながら今まで自分のサーボがアナログかデジタルかを考えたことがありませんでしたので、使っているサーボモータ（MG996R）の表記を確認するとデジタルサーボのようです。たぶん。

つまり、アナログサーボモーターを使ったほうがいいかもしれないので、他の方が使われている「SG90」という小さいサーボを１個購入して試してみる価値はありそうです。

（追記）
「SG90」を購入して試してみました！結果動かすことができませんでした。。サーボの種類は関係なさそうです。

RaspberryPiが壊れているのではないか？

新しく「RaspberryPi3 ModelB」を購入して試してみたところ、新品のほうでは動かすことができました。つまり古いほうが壊れていました。。起動することはできるしGPIOも使うことができる状態なのですが、I2Cの機能が壊れていたようです。RaspberryPiのI2Cが壊れやすいというのは本当でした。（2019/8/1修正）