树莓派4B-GPIO控制舵机转动

树莓派4B-GPIO控制舵机转动

硬件需求：

1. 树莓派
2. 舵机
3. 杜邦线

舵机

什么是舵机？

舵机（servomotor）是一种简化版本的伺服电机，是位置伺服的驱动器，能够通过输入PWM信号控制旋转角度，具备轻量、小型、简化和性价比高的特点。

舵机适用于那些需要角度不断变化并可以保持的简单控制系统，它能实现较为精确的电机控制，在航模、遥控玩具、机器狗等品类上运用良好。

舵机的运动方式

舵机的运动方式是绕轴摆动，“舵机”一词也和它的运动方式有关，舵机常用来摆动调整方向，就像海洋上的水手的舵一样，航模和船模常常用舵机的摆动来调整一些零部件的角度。

舵机的部分参数表

GPIO接线方式

pwm - pin32 (PWM Signal)

Vcc - pin2 （4.8v ~6v)

ground - pin14 (0v)

"""
使用该代码可以查询树莓派的GPIO参数
如果出现报错需要先安装wiringpi
"""
pi@raspberrypi:~ $ gpio readall

代码

舵机自己正反转180度：

#!/usr/bin/python
# coding:utf-8
# servo_PWM_GPIO.py
# 树莓派GPIO控制外部舵机来回摆动，角度范围为0~180°，周期为4秒。
try:
    import RPi.GPIO as GPIO
except RuntimeError:
    print("Error importing RPi.GPIO!  This is probably because you need superuser privileges. "
          " You can achieve this by using 'sudo' to run your script")
import time

def servo_map(before_value, before_range_min, before_range_max, after_range_min, after_range_max):
    """
    功能:将某个范围的值映射为另一个范围的值
    参数：原范围某值，原范围最小值，原范围最大值，变换后范围最小值，变换后范围最大值
    返回：变换后范围对应某值
    """
    percent = (before_value - before_range_min) / (before_range_max - before_range_min)
    after_value = after_range_min + percent * (after_range_max - after_range_min)
    return after_value

GPIO.setmode(GPIO.BOARD)  # 初始化GPIO引脚编码方式
servo_SIG = 32
servo_VCC = 4
servo_GND = 6
servo_freq = 50
servo_time = 0.01
servo_width_min = 2.5
servo_width_max = 12.5
# servo_degree_div =servo_width_max - servo_width_min)/180
GPIO.setup(servo_SIG, GPIO.OUT)
# 如果你需要忽视引脚复用警告，请调用GPIO.setwarnings(False)
# GPIO.setwarnings(False)
servo = GPIO.PWM(servo_SIG, servo_freq)  # 信号引脚=servo_SIG 频率=servo_freq in HZ
servo.start(0)
servo.ChangeDutyCycle((servo_width_min+servo_width_max)/2)  # 回归舵机中位
print('预设置完成，两秒后开始摆动')
time.sleep(2)
try:  # try和except为固定搭配，用于捕捉执行过程中，用户是否按下ctrl+C终止程序
    while 1:
        for dc in range(1, 181, 1):
            dc_trans = servo_map(dc, 0, 180, servo_width_min, servo_width_max)
            servo.ChangeDutyCycle(dc_trans)
            # print(dc_trans)
            time.sleep(servo_time)
        time.sleep(0.2)
        for dc in range(180, -1, -1):
            dc_trans = servo_map(dc, 0, 180, servo_width_min, servo_width_max)
            servo.ChangeDutyCycle(dc_trans)
            # print(dc_trans)
            time.sleep(servo_time)
        time.sleep(0.2)
except KeyboardInterrupt:
    pass
servo.stop()  # 停止pwm
GPIO.cleanup()  # 清理GPIO引脚

可以控制舵机角度：

#!/usr/bin/python
# coding:utf-8
# servo_PWM_GPIO_2.py
# 输入一个角度值，舵机将转动到对应的角度
try:
    import RPi.GPIO as GPIO
except RuntimeError:
    print("Error importing RPi.GPIO!  This is probably because you need superuser privileges. "
          " You can achieve this by using 'sudo' to run your script")
import time

def servo_map(before_value, before_range_min, before_range_max, after_range_min, after_range_max):
    """
    功能:将某个范围的值映射为另一个范围的值
    参数：原范围某值，原范围最小值，原范围最大值，变换后范围最小值，变换后范围最大值
    返回：变换后范围对应某值
    """
    percent = (before_value - before_range_min) / (before_range_max - before_range_min)
    after_value = after_range_min + percent * (after_range_max - after_range_min)
    return after_value

GPIO.setmode(GPIO.BOARD)  # 初始化GPIO引脚编码方式
servo_SIG = 32
servo_VCC = 4
servo_GND = 6
servo_freq = 50
servo_time = 0.01
servo_width_min = 2.5
servo_width_max = 12.5
# servo_degree_div =servo_width_max - servo_width_min)/180
GPIO.setup(servo_SIG, GPIO.OUT)
# 如果你需要忽视引脚复用警告，请调用GPIO.setwarnings(False)
# GPIO.setwarnings(False)
servo = GPIO.PWM(servo_SIG, servo_freq)  # 信号引脚=servo_SIG 频率=servo_freq in HZ
servo.start(0)
servo.ChangeDutyCycle((servo_width_min+servo_width_max)/2)  # 回归舵机中位
print('预设置完成，两秒后开始等待输入')
time.sleep(2)
# 为舵机指定位置
try:    # try和except为固定搭配，用于捕捉执行过程中，用户是否按下ctrl+C终止程序
    while 1:
        position = input("请输入0°-180°的角度值：\n")
        if position.isdigit()==1:
            dc = int(position)
            if (dc>=0) and (dc<=180):
                dc_trans=servo_map(dc, 0, 180,servo_width_min,servo_width_max)
                servo.ChangeDutyCycle(dc_trans)
                print("已转动到%d°处"%dc)
            else:
                print("Error Input:Exceed Range")
        else:
            print("Error Input:Not Int Input")
except KeyboardInterrupt:
    pass

servo.stop()  # 停止pwm
GPIO.cleanup()  # 清理GPIO引脚

结果展示

最后，祝各位学业有成，生活顺心！