先讲底层本质：PWM = 高速开关的方波，高电平 / 低电平时间比例叫占空比，频率固定，只改占空比实现控制。所有电机用 PWM，原理一样、用法不一样。
一、先懂 PWM 基础
- 周期固定，比如 20ms、10kHz、20kHz
- 等效效果：占空比越大，等效平均电压越高，主控只输出 3.3V逻辑 PWM，不直接驱动电机，由驱动器做功率放大。
二、PWM 控制【直流有刷电机】—— 调速
控制逻辑
直流电机转速和两端平均电压成正比。PWM 高速开关供电：
- 占空比 0% → 等效电压 0V → 停转
- 占空比 50% → 半压 → 中速
- 占空比 100% → 满压 → 全速
配合信号
- DIR 普通 IO：控制正反转
- PWM：只负责调转速
- 频率常用：1k～20kHz
一句话：PWM 调平均电压 = 调转速
三、PWM 控制【普通舵机 SG90/MG996】——控角度
舵机不调速，用 PWM 高电平宽度定角度，是定时 PWM。
标准协议
- 固定周期：20ms（50Hz）
- 只改高电平脉冲宽度：
- 0.5ms 高电平 → 0°
- 1.5ms 高电平 → 中间 90°
- 2.5ms 高电平 → 180°
原理：舵机内部检测 PWM高电平时长，和内部位置闭环对比，自动转到对应角度并锁死。
一句话：PWM 脉冲宽度 = 对应转角位置
四、PWM 控制【步进电机】—— 控转速、细分
步进驱动器（A4988/TMC2208/DM542）接口：PUL + DIR + ENA
1. PUL 就是 PWM 方波
- 每1 个 PWM 脉冲 → 电机走 1 步（或 1 微步）
- PWM 频率越高 → 单位时间脉冲越多 → 转速越快
- 改 PWM 频率 = 调步进转速
2. 细分原理
驱动器设置 16 细分、32 细分……PWM 脉冲依旧发，1 个脉冲对应更小转角，运行更顺滑。
3. DIR 普通 IO
只管正反转，和 PWM 无关。
一句话：PWM 脉冲频率 = 步进转速；脉冲个数 = 转动角度 / 距离
五、PWM 控制【工业伺服电机】
工业伺服有两种常用 PWM 控制方式：
方式 1：脉冲 + 方向（同步进）
- PWM 脉冲 = 位置 / 转速指令
- 脉冲数量 → 走多少角度
- 脉冲频率 → 跑多快
方式 2：模拟量调速（老款伺服）
PWM 经过RC 滤波变成0～3.3V 模拟直流电压
- 占空比越大 → 滤波后电压越高 → 伺服转速越高
一句话：要么脉冲发位置，要么 PWM 转电压调速
六、四种电机 PWM 作用总结（一眼看懂）
表格
| 电机类型 | PWM 控制对象 | 核心原理 | 关键参数 |
|---|---|---|---|
| 直流有刷 | 转速 | 占空比改变等效平均电压 | 占空比 0~100% |
| 普通舵机 | 角度位置 | 高电平脉冲宽度对应转角 | 周期 20ms，脉宽 0.5~2.5ms |
| 步进电机 | 转速 + 位置 | PWM 脉冲频率控速、脉冲个数控行程 | 脉冲频率、脉冲总数 |
| 工业伺服 | 转速 / 位置 | 脉冲计数定位 或 PWM 转模拟电压调速 | 频率、脉冲数 |
七、核心一句话总结
- 直流电机：PWM 占空比调压 → 调速
- 舵机：PWM 高电平时长 → 定角度
- 步进 / 伺服：PWM 当脉冲波 → 频率调速、个数定位
