PWM 控制舵机：从脉宽到角度

PWM 不只等于“占空比”

PWM 是脉宽调制。对常见位置舵机而言，控制量主要是一个周期内高电平持续的时间，而不是只看百分比形式的占空比。

若周期为 $T$，高电平时间为 $t_h$，占空比为：

$$D=\frac{t_h}{T}\times 100\%$$

常见舵机使用约 $20\,\mathrm{ms}$ 的周期。假设有效脉宽范围为 $0.5\,\mathrm{ms}$ 到 $2.5\,\mathrm{ms}$，可以用线性模型估算角度：

$$\theta=\frac{t_h-0.5}{2.5-0.5}\times180^\circ$$

程序中的映射

float servo_pulse_ms(float angle)
{
    if (angle < 0.0f) angle = 0.0f;
    if (angle > 180.0f) angle = 180.0f;
    return 0.5f + angle / 180.0f * 2.0f;
}

不同舵机的真实范围并不完全相同，首次测试应从中间位置开始，并逐步扩大脉宽，避免机械结构顶死。

调试清单

• 舵机和单片机是否共地；
• 供电电流是否足够；
• 定时器周期是否约为 20 ms；
• 修改的是比较值，而不是周期寄存器；
• 机械限位是否小于舵机理论角度。