树莓派驱动舵机

### 如何在树莓派上驱动舵机 #### 树莓派控制舵机的基本原理 树莓派通过GPIO引脚发送PWM（Pulse Width Modulation，脉宽调制）信号来控制舵机的旋转角度。舵机的工作机制依赖于特定的时基脉冲信号，其周期固定为20ms，而高电平部分的时间决定了舵机的具体转角[^3]。 具体而言： - **1.5ms 的高电平**对应舵机的标准中间位置（通常是90°），这是大多数舵机的默认中立点。 - 如果高电平时间减少至低于1.5ms，则舵机会向较小的角度偏移；反之，超过1.5ms则会向较大的角度移动。 以下是实现这一功能的关键要素： --- #### 使用WiringPi库编写C语言代码示例 下面是一个基于`wiringPi`库编写的简单C程序，用于生成适合舵机工作的PWM信号： ```c #include <wiringPi.h> #include <stdio.h> #define SERVO_PIN 1 // BCM GPIO编号，实际物理针脚可能不同，请查阅树莓派引脚图 int main() { wiringPiSetupGpio(); // 初始化并设置使用BCM模式 pinMode(SERVO_PIN, OUTPUT); // 设置指定引脚为输出模式 while (1) { digitalWrite(SERVO_PIN, HIGH); delayMicroseconds(1500); // 发送1.5ms高电平信号，使舵机保持在中心位置 digitalWrite(SERVO_PIN, LOW); delayMicroseconds(18500); // 剩余时间为低电平，完成整个20ms周期 } return 0; } ``` 上述代码实现了一个固定的PWM信号输出，其中高电平持续时间为1.5ms，适用于让舵机停留在正中的90°位置[^2]。 --- #### Python 实现 PWM 输出控制舵机 Python 是更常用的编程语言之一，在树莓派平台上也提供了多种方法来操作硬件资源。以下是一段利用 `RPi.GPIO` 库的 Python 示例代码： ```python import RPi.GPIO as GPIO import time SERVO_PIN = 17 # 对应BCM编号下的GPIO17 FREQUENCY = 50 # 脉冲频率为50Hz，即周期为20ms def setup(): GPIO.setmode(GPIO.BCM) GPIO.setup(SERVO_PIN, GPIO.OUT) def control_servo(angle): pwm = GPIO.PWM(SERVO_PIN, FREQUENCY) # 创建PWM实例 duty_cycle = angle / 18 + 2 # 将输入角度转换成占空比 pwm.start(duty_cycle) # 开始PWM信号输出 time.sleep(1) # 给予舵机响应时间 pwm.stop() if __name__ == "__main__": try: setup() for i in range(0, 181, 10): # 测试从0到180度逐步变化 control_servo(i) time.sleep(0.5) finally: GPIO.cleanup() # 清理释放GPIO资源 ``` 此代码片段展示了如何动态调整舵机的角度，范围覆盖了常见的0°~180°区间。 --- #### 注意事项 1. **电源供应**：舵机运行过程中可能会消耗较大电流，建议单独为其提供稳定的电压源而非仅依靠树莓派供电。 2. **调试工具**：可以借助逻辑分析仪观察实际发出的PWM波形是否符合预期规格。 3. **软件环境配置**：确保安装好必要的开发包如`wiringPi`或者启用相应的Python模块支持。 ---