舵机（SG90）原理

### SG90伺服电机工作原理

SG90舵机是一种常见的小型舵机，广泛应用于各种DIY项目和教育用途。其核心组件包括微型直流电机、齿轮箱、电位计以及控制电路板。

#### 工作机制
当向SG90舵机发送PWM脉冲宽度调制信号时，这些信号会被传输给内置的控制电路板[^4]。 控制电路解析输入信号并据此驱动内部的小型直流电机正转或反转。 随着电机运转，通过一组精密设计的齿轮系统实现减速增扭效果，最终使输出轴按照指令精准定位在一个特定的角度范围内（一般为0°~180°）。 同时，在整个过程中，安装于输出轴上的电位计持续监测当前位置，并将此信息反馈回控制单元形成闭环调节体系，确保实际角度始终与设定值保持一致[^2]。

#### PWM信号特性
对于SG90而言，典型的PWM周期大约为20毫秒(ms)，而有效占空比决定了具体的转向角：

- 当施加1.5ms宽的高电平时对应中间位置；
- 小于1.5ms则往左偏移直至最小限位；
- 大于1.5ms会朝右移动直到最大界限。

这种基于时间间隔变化来指示方向及幅度的方法简单可靠，易于编程实现自动化操作。

#include <Servo.h>

Servo myservo;  // 创建servo对象以控制一个舵机
int pos = 0;    // 变量保存舵机的位置

void setup() {
  myservo.attach(9);  // 舵机连接到数字引脚9
}

void loop() {
  for (pos = 0; pos <= 180; pos += 1) { // 从0度到180度
    myservo.write(pos);              // 告诉舵机去指定位置
    delay(15);                       // 等待一段时间让舵机到达新位置
  }
  for (pos = 180; pos >= 0; pos -= 1) { // 返回原点
    myservo.write(pos);
    delay(15);
  }
}

这段代码展示了如何利用Arduino开发板配合软件库函数`write()`来改变SG90舵机的角度，从而完成一次完整的来回扫动动作[^3]。