使用樹莓派驅動伺服馬達SG-90

樹莓派有一組40pin的輸出入接腳可以用來控制外部的電路，當然對於伺服器的控制也不成問題，只不過，它使用的是模擬PWM的方式進行輸出，所以在控制上比較沒那麼精準，但是就一般的使用上，還算是可用啦。這篇文章就讓我們來看看如何簡單地控制SG-90這個輕巧的伺服馬達。

由於樹莓派在輸出PWM控制伺服馬達時並沒有直接使用角度作為參數的函式可用，所以要把PWM的頻率直接換算成旋轉角度時有一些需要計算的地方，這部份已有其他熱心的老師提供了詳細的說明，有興趣的同學們可以直接前往以下這篇文章參考：

Raspberry Pi 3 Mobel B 利用 PWM 控制伺服馬達

我們在這裡的程式碼的主要換算函式即是出自上述部落格的內容，在此特別聲明。繼續練習以下的程式，請依照前文的說明，把SG-90的3條線（中間的VCC、棕色的GND、橘黃色的信號線）分別接到樹莓派上的5V、GND、以及第11支接腳上。此外，如果還沒有安裝過RPi.GPIO模組的話，也請利用以下的指令安裝：

$ pip install RPi.GPIO

安裝完畢之後，即可編輯以下的程式進行伺服馬達的驅動測試：

import time

CONTROL_PIN = 17
PWM_FREQ = 50
STEP=15

GPIO.setmode(GPIO.BCM)
GPIO.setup(CONTROL_PIN, GPIO.OUT)

pwm = GPIO.PWM(CONTROL_PIN, PWM_FREQ)
pwm.start(0)

def angle_to_duty_cycle(angle=0):
    duty_cycle = (0.05 * PWM_FREQ) + (0.19 * PWM_FREQ * angle / 180)
    return duty_cycle

def switch2deg(deg):
    dc = angle_to_duty_cycle(deg)
    pwm.ChangeDutyCycle(dc)

degrees = [45, 90, 135, 90]

for i in range(5):
    for deg in degrees:
        switch2deg(deg)
        time.sleep(0.5)

pwm.stop()
GPIO.cleanup()

本程式執行時，伺服馬達會在45、90、135之間來回轉動，5遍之後隨即結束程式的執行。