在智能硬件项目中，舵机经常承担“把程序动作变成机械动作”的角色。LED 能展示状态，蜂鸣器能发出提示，而舵机可以让设备产生真实的转动效果。智能垃圾桶自动开盖、门锁拨片切换、摄像头云台转向、小型机械臂摆动，这些看起来像产品功能的动作，本质上都离不开 PWM 信号对角度舵机的控制。
本实验使用 CanMV K210 / MaixPy 环境控制一颗角度舵机。程序将舵机信号线连接到 IO6，通过Timer和PWM输出 50Hz 控制信号，再把舵机角度抽象成-90° ~ 90°的范围。代码中不仅包含固定角度转动和平滑扫描，还封装了“打开”“关闭”“回中”“释放 PWM”等动作方法，并通过智能垃圾桶和门锁拨片两个场景演示舵机在真实项目中的应用思路。
| 学习目标 | 说明 |
|---|---|
| 理解舵机控制方式 | 认识角度舵机如何通过 PWM 信号转动到指定位置 |
| 掌握 PWM 输出 | 使用Timer和PWM在 IO6 输出 50Hz 控制信号 |
| 理解角度映射 | 将-90° ~ 90°的角度范围转换成对应 PWM 占空比 |
| 学会动作封装 | 把打开、关闭、回中、平滑转动等动作封装成类方法 |
| 建立执行器思维 | 将舵机控制扩展到垃圾桶开盖、门锁拨片、云台转向等项目场景 |
这个实验的重点不是让舵机简单转一下，而是理解“角度参数、PWM 占空比、机械动作”之间的对应关系。屏幕中的角度数值会变成舵机摇臂的真实位置，函数调用会变成开合、扫描、锁定、解锁等动作，这正是智能硬件执行器控制的基础。
文章目录
- 理论基础
- 硬件设施
- 软件代码
- 扩展应用
- 总结
理论基础
角度舵机和普通直流电机的控制方式不同。普通直流电机更关注转动方向和速度，通电后会持续旋转；角度舵机更关注目标位置，程序通过 PWM 信号告诉舵机转到某个角度，并保持在对应位置。这个特性让舵机非常适合做开盖、拨片、转向、限位和小型机械结构控制。
PWM 可以理解成一种周期性高低电平信号。当前实验中，程序设置SERVO_FREQ = 50，表示 PWM 频率为 50Hz，对应周期约为 20ms。舵机并不是根据普通 GPIO 的 0 或 1 判断角度，而是根据每个周期内高电平持续时间的比例来调整转轴位置。代码中使用MIN_DUTY = 2.5和MAX_DUTY = 12.5，把占空比范围映射到-90° ~ 90°的教学角度范围。
本实验中的Servo类把底层 PWM 输出封装成更容易理解的角度控制方法。程序调用set_angle(45)时，并不是直接把数字 45 发送给舵机，而是先通过angle_to_duty()把 45° 换算成对应占空比，再由 PWM 对象在 IO6 输出控制信号。舵机内部根据 PWM 信号调整转轴位置，最终表现为真实机械转动。
