9g舵机使用介绍树莓派Pico开发板Python控制旋转

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趣

一：舵机介绍

9G 舵机是微型舵机的一种类型，“9G” 通常指其自身重量约为 9 克，因小巧轻便、成本低廉，成为电子爱好者、学生及小型项目开发者的常用选择。它通过接收 PWM（脉冲宽度调制）信号，精确控制输出轴角度，实现机械部件的精准转动，在小型机器人、航模、智能车等领域应用广泛。

结构与工作原理（说明：舵机只能用信号去驱动它，千万不要用手去强行转动舵机的摇臂。这样会卡齿或者损坏内部结构！）

1.内部结构

9G 舵机主要由电机、减速齿轮组、控制电路板、电位器和外壳组成。电机作为动力源，提供转动动力；减速齿轮组降低电机转速，同时增大扭矩，使输出轴能够带动负载；电位器用于检测输出轴的实际角度，并将信息反馈给控制电路板；控制电路板则根据接收到的 PWM 信号和电位器反馈信号，控制电机的转动方向和角度。

2.工作原理

舵机接收周期为 20ms 的 PWM 信号，通过信号脉冲宽度来确定转动角度。一般情况下，1ms 脉宽对应 0°，1.5ms 脉宽对应 90°，2ms 脉宽对应 180°。控制电路板将接收到的 PWM 信号脉宽与电位器反馈的实际角度信息进行比较，当两者不一致时，控制电机转动，直至输出轴达到目标角度。

控制舵机一般需要一个20ms左右的时基脉冲，该脉冲的高电平部分一般为0.5ms~2.5ms范围内的角度控制脉冲部分。以180度角度伺服为例，那么对应的控制关系是这样的：

0.5ms--------------0度；

1.0ms------------45度；

1.5ms------------90度；

2.0ms-----------135度；

2.5ms-----------180度；

3.舵机线序

9G 舵机通常有三根引出线，分别为红色（电源线，接电源正极）、黑色或棕色（地线，接电源负极）、黄色或白色（信号线，连接控制器的 PWM 输出引脚）。在连接时，需确保电源线和地线连接正确，否则可能导致舵机无法正常工作甚至损坏。通常需要将舵机的信号线连接到单片机开发板的信号引脚，通过编程输出 PWM 信号来控制舵机角度。

技术参数	参数值	说明
工作电压	4.8~6v	一般建议使用 5V，电压过高可能损坏舵机，过低则会导致扭矩不足、运转异常
空载电流	35mA	无负载时舵机运行的电流
堵转电流	180mA	输出轴被阻止转动时的电流，长时间堵转会发热，甚至烧毁舵机
旋转角度	0~180°	9g舵机的实际转动范围可能略小于 180°，有一定差距，需实际测试确认
扭矩	约1.6KG.cm	衡量舵机带负载能力的指标，数值越大，带动负载的能力越强
响应速度	约0.18s/60°	输出轴转动 60° 所需的时间，速度越快，舵机响应越灵敏

二：硬件连接

已知舵机有三根线，分别为红色（电源线，接电源正极）、黑色或棕色（地线，接电源负极）、黄色或白色（信号线，下面用树莓派Pico开发板来测试。将舵机的信号线我们接到树莓派Pico的GP0引脚上

树莓派Pico	9g舵机
3.3V	正极（红线）
GND	负极（棕线）
GP0	信号（黄线）

三：Python程序

以下代码分别控制舵机旋转0°， 90°，180°，具体的旋转参数可以自行修改。请根据自己舵机的初始化位置进行调整相关参数。

from machine import Pin, PWM
import time

# 定义舵机引脚（GP0）
servo_pin = Pin(0)
servo = PWM(servo_pin)

# 设置PWM频率为50Hz（20ms周期）
servo.freq(50)

# 舵机角度映射函数 - 针对9G舵机优化
def set_angle(angle):
    """
    设置舵机角度
    
    参数:
    - angle: 目标角度 (0, 90, 180)
    """
    # 针对9G舵机的PWM参数（根据您的舵机微调）
    if angle == 0:
        duty = 900  # 0度位置
    elif angle == 90:
        duty = 4500  # 90度位置（中间位置）
    elif angle == 180:
        duty = 8100  # 180度位置
    else:
        print(f"不支持的角度: {angle}，请使用0, 90, 180")
        return
    
    # 应用占空比
    servo.duty_u16(duty)
    
    # 等待舵机到达位置
    time.sleep(0.5)  # 增加等待时间确保舵机稳定到位

try:
    # 测试三个关键角度
    print("舵机测试程序 - 0°, 90°, 180°")
    
    # 循环测试多次
    for cycle in range(3):
        print(f"\n循环 {cycle+1}/3:")
        
        set_angle(0)
        print("舵机位置: 0°")
        time.sleep(1)
        
        set_angle(90)
        print("舵机位置: 90°")
        time.sleep(1)
        
        set_angle(180)
        print("舵机位置: 180°")
        time.sleep(1)
    
    # 回到中间位置
    set_angle(90)
    print("\n测试完成，舵机停在90°位置")
    
except KeyboardInterrupt:
    # 清理资源
    servo.deinit()
    print("\n程序已停止")

运行程序查看结果如下：