3.3.3 PWM 使用说明

本文档介绍如何使用 gpiozero 库结合 lgpio 引脚工厂，在 AI Robot 开发平台上实现 PWM（Pulse Width Modulation，脉宽调制）功能。PWM 广泛应用于控制舵机、调节 LED 亮度、调速电机等场景。

环境准备

确保系统或虚拟环境中已正确安装 gpiozero 库：

pip install gpiozero

关于环境配置与引脚工厂的设置方法，请参考 《3.3.2 GPIO 应用说明》。

PWM 引脚说明

启用 PWM 功能前，请查阅 《3.3.1 引脚定义说明》，确认所使用开发板支持的 硬件 PWM 引脚。此类引脚由 SoC 内部定时器控制，具备更高的频率稳定性与精度，适合对时序要求较高的应用（如音频输出、舵机控制）。

⚠️ 即使某些 GPIO 引脚不支持硬件 PWM，只要支持基本输出功能，仍可通过 gpiozero 实现 软件 PWM，适用于精度要求不高的场景。

此外，请确保目标引脚未被系统服务（如音频、红外）占用。若存在资源冲突，请先释放相关服务。

PWM 控制示例：舵机驱动

以下示例展示如何通过 GPIO-70 引脚输出 PWM 信号以控制标准舵机的角度。

物理连接

舵机线色	功能	连接方式
红线	电源	接开发板 5V 引脚
黑线	地线	接开发板 GND
黄线	信号线	接开发板 GPIO-70 引脚

具体地，连接如图所示：

测试代码

# 配置 lgpio 引脚工厂
from gpiozero.pins.lgpio import LGPIOFactory
from gpiozero import Device
Device.pin_factory = LGPIOFactory(chip=0)

# 引入 Servo 控制类
from gpiozero import Servo
from time import sleep

pin_number = 70  # PWM 信号输出引脚

# 初始化 Servo 对象，配置脉宽参数
servo = Servo(
    pin_number,
    min_pulse_width=0.0005,  # 最小脉宽（秒）
    max_pulse_width=0.0025,  # 最大脉宽（秒）
    frame_width=0.02         # PWM 周期（秒）= 20ms（50Hz）
)

# 控制循环：通过用户输入控制舵机角度
while True:
    user_input = input("请输入一个 -1 到 1 之间的浮点数（控制角度）：")
    try:
        value = float(user_input)
        if -1 <= value <= 1:
            servo.value = value
            sleep(0.3)
            servo.detach()  # 停止信号输出，防止舵机抖动
        else:
            print("输入超出范围，请输入 -1 到 1 之间的数值。")
    except ValueError:
        print("无效输入，请输入合法的浮点数。")

控制说明：

• 输入 -1 → 对应舵机最小角度（约 0°）
• 输入 0 → 对应舵机中位（约 90°）
• 输入 1 → 对应舵机最大角度（约 180°）