舵机

原理简介

舵机是一种能精确控制位置的执行器，内部有电机 + 减速齿轮 + 反馈电位器。

工作原理：靠 PWM 信号的脉宽决定位置/速度，标准频率 50Hz（周期 20ms）
常见型号：SG90（9g 小舵机）、MG90S、MG996R
两种务必分清：
- 180° 舵机（位置舵机，如 SG90-180）：脉宽决定角度（0.5ms→0°、1.5ms→90°、2.5ms→180°）
- 360° 舵机（连续旋转舵机，如 SG90-360）：脉宽决定速度和方向，1.5ms 是停止，偏左反转、偏右正转，不是角度

典型应用

机械臂关节
摄像头/传感器云台
机器人转向轮
智能小车转向
自动门、开关机构

接线图

[接线图占位，后续添加]

文字说明（具体接法见下方代码注释）：

舵机 信号线（橙/黄） → Pico GPIO（如 GP15）
舵机 红线（VCC） → 外接 5V 电源（电池盒或 5V 适配器），不要从 Pico 的 3V3/5V 取电
舵机 棕/黑线（GND） → 外接电源 GND，同时用一根线连到 Pico 的 GND（共地）
⚠ 舵机堵转电流可达 1A 以上，从 Pico 取电会烧板子，外接电源和 Pico 必须共地

示例代码

基础示例：180° 舵机（位置控制）

# ============ 接线 ============
# 舵机信号线(橙/黄) → Pico GP15
# 舵机红线(VCC)     → 外接 5V 电源（别接 Pico 的 3V3/5V 引脚）
# 舵机棕/黑线(GND)  → 外接电源 GND，并连一根线到 Pico GND（共地）
# =============================
from machine import Pin, PWM
import time

pwm = PWM(Pin(15))
pwm.freq(50)  # 舵机标准 50Hz

def set_angle(angle):
    """180° 舵机：angle 取 0~180 度"""
    # 0°→0.5ms, 90°→1.5ms, 180°→2.5ms，周期 20ms
    pulse_ms = 0.5 + (angle / 180) * 2.0
    pwm.duty_u16(int((pulse_ms / 20) * 65535))

print('180° 舵机角度控制')
for angle in [0, 45, 90, 135, 180]:
    set_angle(angle)
    print('角度:', angle, '°')
    time.sleep(1)
set_angle(0)  # 回初始位置

进阶示例：360° 舵机（连续旋转 / 调速）

# ============ 接线 ============
# 与 180° 完全相同：信号线 → GP15，红线 → 外接 5V，棕/黑线 → 外接 GND 且共地
# =============================
from machine import Pin, PWM
import time

pwm = PWM(Pin(15))
pwm.freq(50)  # 同样是 50Hz

def set_speed(speed):
    """360° 舵机：speed 取 -100(全速反转)~100(全速正转)，0=停止"""
    # 1.5ms 是停止；偏离 1.5ms 越远转速越快
    pulse_ms = 1.5 + (speed / 100) * 1.0
    pwm.duty_u16(int((pulse_ms / 20) * 65535))

print('360° 舵机调速')
set_speed(60);  print('正转'); time.sleep(2)
set_speed(0);   print('停止'); time.sleep(1)
set_speed(-60); print('反转'); time.sleep(2)
set_speed(0)   # 一定要回到 0 才会停

应用示例：电位器控制 180° 舵机角度

# ============ 接线 ============
# 舵机：信号线 → GP15，红线 → 外接 5V，棕/黑线 → 外接 GND 且共地
# 电位器：中间脚 → GP26(ADC0)，另外两脚分别 → 3V3 和 GND
# =============================
from machine import Pin, PWM, ADC
import time

pwm = PWM(Pin(15))
pwm.freq(50)
adc = ADC(Pin(26))

def set_angle(angle):
    pulse_ms = 0.5 + (angle / 180) * 2.0
    pwm.duty_u16(int((pulse_ms / 20) * 65535))

print('舵机随电位器转动')
while True:
    value = adc.read_u16()           # 0~65535
    angle = int((value / 65535) * 180)
    set_angle(angle)
    print('电位器:', value, '角度:', angle, '°')
    time.sleep(0.1)

注意事项

供电：舵机堵转电流可达 1A 以上，绝对不能从 Pico 的 3V3/5V 取电，要外接 5V 电源（电池盒/适配器）。
共地：外接电源 GND 必须用一根线连到 Pico 的 GND，否则信号不识别、舵机乱转。这是最容易烧板子的地方。
180° vs 360°：180° 脉宽对应角度；360° 脉宽对应速度/方向（1.5ms=停）。买之前看清型号，写法完全不同。
先到中点：上电后先 set_angle(90)（180°）或 set_speed(0)（360°）再动，避免突然猛转。
抖动/发热：负载太重或供电不稳会抖、会烫，减轻负载或加滤波电容。
频率：舵机标准 50Hz，不要随便改 freq()。

常见问题

Q: 舵机一直猛转或只往一边转？ A: 多半是 360° 舵机被当 180° 写了（或反之）；或没共地。先确认型号，再检查 GND 有没有连 Pico。

Q: 舵机抖动、发热？ A: 供电不稳或负载过重，换成电流足够的 5V 电源，减小负载。

Q: 角度不准？ A: 不同品牌脉宽略有差异，微调 0.5 + angle/180*2.0 里的 0.5 和 2.0 两个系数校准。