漫谈“独臂神通”PWM（4）：驱动伺服电机

我们用一些图片来看看PWM在驱动伺服电机中的应用。

几种常用的马达

很多工程师和高校的学生对于伺服电机已经非常熟悉了，它一般由马达、变速器、传感器组成，经常用于遥控设备来进行转向、调整角度等。

舵机也是伺服电机的一种，一般都是在180度范围内转动，但可以非常精准地通过控制脉冲来转到某个精准的位置。

伺服电机的结构组成（1）

伺服电机的结构组成（2）

不同类型的伺服电机

对于小型的遥控伺服电机，控制脉冲的重复频率都是20ms（50Hz），每个脉冲的正电压持续时间被解读为控制马达的位置命令，典型的持续时间为1ms到2ms，对应于伺服电机旋转的角度-90度到 90度。

伺服电机的转动角度取决于接收到的控制脉冲高电平的持续时间

也有一些电机的转动范围不是这么严格对应的，拿到新的电机的时候需要进行一下校正，方法是设定一个LUT（角度和脉冲长度的查找表），然后根据需要的角度来设定对应的脉冲正电平的持续时间。

一个伺服电机一般通过三根线进行连接：

• GND - 地，同系统的地连接，一般为棕色或黑色的地线
• Vcc - 供电电压，一般为 5V，也有 6V的，经常会将4个1.2V的电池串联在一起做为供电电压，导线的颜色为红色
• PWM - 控制信号线，橘黄色

伺服电机的连接导线和控制用的PWM信号

控制伺服电机可以有多种方式：

Arduino通过GPIO来控制伺服电机

FPGA通过算法控制电机的精准定位

下面是伺服电机的一些应用。