树莓派输出PWM波驱动舵机

PWM控制舵机简介

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。如下图：

树莓派通过软件PWM的方式控制舵机

目的:将一个小舵机直接连接到树莓派的5伏电源上，并使用GPIO数字输出端口采用软件PWM的方式来控制它。

警告:只能使用微型舵机（如：SG90），因为树莓派5 V供电的限制，大型号的舵机电流过大对控制板安全不利。

连接舵机的棕色线(或黑色线)至树莓派的 GND, 舵机红色线至树莓派的 5 V，舵机黄色线连接至树莓派的任意 GPIO 输出端口（本文使用pin #23）。此时舵机由树莓派的 5 V供电, GPIO的控制电压是 3.3 V。（树莓派引脚可参见：树莓派的外部I/O接口）当然我们也可以使用充电宝给舵机供电。

import RPi.GPIO as GPIO
import time

P_SERVO = 23    # GPIO 端口号，根据实际修改
fPWM = 50   # HZ
a = 10
b = 2


def setup():
    global pwm
    GPIO.setmode(GPIO.BCM)	# GPIO引脚编号的两种方式之一，另一种是BCM。所用编号方式不同，pin也不同。
    GPIO.setup(P_SERVO, GPIO.OUT)	# 设置P_SERVO引脚为输出模式
    GPIO.setwarnings(False)	# 禁用警告。
    pwm = GPIO.PWM(P_SERVO, fPWM)	 # 在P_SERVO脚上产生频率为FPWM的PWM信号。
    pwm.start(0)	# 在引脚上设置一个初始PWM信号。


def setDirection(direction):
    duty = a/180 * direction + b
    pwm.ChangeDuttyCycle(duty)	 # 改变占空比
    time.sleep(1)


if __name__ == '__main__':
    setup()
    for direction in range(0, 181, 10):
        setDirection(direction)	# 通过输入不同的“占空比值”来观察舵机的位置变化
    direction = 0
    setDirection(0)
    GPIO.cleanup()	# 清理GPIO。

注意：代码中的a和b参数必须与您所使用的舵机类型相匹配。如下图，舵机的占空比：

若第一次使用，可能出现

RuntimeError: No access to /dev/mem.  Try running as root!

使用如下命令，将用户加入GPIO组别就好。

sudo apt install rpi.gpio-common