13、树莓派电机控制与Python编程进阶

树莓派电机控制与Python编程进阶

1. 电机控制

在电子电路中，电机是非常重要的执行元件。这里主要介绍三种常见的电机：直流电机、舵机和步进电机。

1.1 直流电机

有一个程序可以让两个直流电机全速前进，然后以半速后退。速度控制是通过脉冲宽度调制（PWM）实现的，即适当地打开和关闭输出。

1.2 舵机

舵机是另一种流行的电机，它内置控制电路，可通过PWM信号进行控制。舵机还包含一个内置位置传感器，能提供精确的定位。通常，舵机的移动距离是有限的。例如SG92R舵机，它可以在每个方向移动90度，总移动距离为180度。不过，也有一些舵机可以移动更远，甚至还有连续旋转的舵机。

PWM信号决定了舵机的移动位置。典型的舵机PWM信号范围是1ms到2ms，其中1ms表示完全向左，1.5ms表示中间位置，2ms表示完全向右。SG92R的范围略有不同，在0.75ms到2.25ms之间。

SG92R的优点是它可以在低至3V的电压下运行，因此可以直接由树莓派的3.3V供电。对于需要更高电压的舵机，可能需要使用电压电平转换器。

舵机的接线如下：红色线为正极，连接到树莓派的3.3V；棕色线为地线；橙色线为信号线，连接到GPIO 17（物理引脚11）。

以下是控制舵机的示例代码（servo - test.py）：

from gpiozero import Servo
from time import sleep
servo = Servo(17)
while True:
    servo.min(