PWM 舵机控制

PWM控制舵机简介

通常情况下，伺服电机（舵机）是由一个标准的直流系统和一个内部反馈控制装置（一个减速齿轮和电位计）来组成的。伺服电机（舵机）的主要作用是将齿轮轴旋转到一个预定义的方向上。伺服电机（舵机）有3个输入引脚，GND、VCC和Signal。脉冲宽度调制技术（PWM）被应用于舵机的控制，轴的方向由脉冲的持续时间决定（参见树莓派3 B+Servoblaster 舵机控制，了解更多关于PWM的信息）。需要记住的是，舵机转动的方向不是由占空比决定的，而是由脉冲长度 t 决定的。有的舵机使用的PWM频率为 fPWM=50HZ，其对应于的PWM周期 T=20 ms。脉冲长度 t 和转动方向之间的关系是线性的，但也取决于电机和齿轮的配合。

对于常见的SG90舵机，其角度与脉冲对应长度关系如上图。常见的三根信号线如下：

树莓派引脚

树莓派控制舵机

0度：0.5 / 20 = 2.5% 180度：2.5 / 20 = 12.5% 任意角度：2.5 + i / 180 * 20

特殊电平与电压对应关系

# 0 v
p.ChangeDutyCycle(0)
# 0.67 v
p.ChangeDutyCycle(20)
# 3.3 v
p.ChangeDutyCycle(100)

控制舵机180度来回

import RPi.GPIO as GPIO
import time
import atexit

atexit.register(GPIO.cleanup)

servopin = 21

GPIO.setmode(GPIO.BCM)
GPIO.setup(servopin, GPIO.OUT, initial=False)
p = GPIO.PWM(servopin, 50)
p.start(0)
time.sleep(2)

while True:
    for i in range(0, 181, 10):
        p.ChangeDutyCycle(2.5 + 20 * i / 180)
        time.sleep(0.02)

    for i in range(181, 0, -10):
        p.ChangeDutyCycle(2.5 + 20 * i / 180)
        time.sleep(0.02)