PWM学习PWM+SG90

一、硬件上介绍

1、鲁班猫4 pwm引脚介绍

LubanCat板卡上集成了四个具有pwm功能的GPIO，其他有些io也能复用为pwm。

LubanCat-4-V1系列	pwm14	pwm15	pwm10	pwm11

2、SG90舵机介绍

2、SG90电机简介

SG90舵机接受固定周期、可变脉宽的PWM信号：

工作电压： 5V（扩展板提供）
固定周期 ：始终 20ms (50Hz)
可变部分 ：高电平持续时间 (0.5ms - 2.5ms)
线性关系：高电平时间 ∝ 舵机角度

角度	脉冲宽度	占空比	说明
0°	500μs	2.5%	最小位置
45°	1000μs	5.0%	四分之一
90°	1500μs	7.5%	中心位置
135°	2000μs	10.0%	四分之三
180°	2500μs	12.5%	最大位置

黄、红、棕三根线分别对应：PWM信号线、5V电源线、GND线

二、PWM功能简单测试--shell控制SG90

1、硬件连接

SG90舵机红线（VCC） → 扩展板5V（通常是黄色端子）
SG90舵机棕线（GND） → 扩展板GND（黑色端子）
SG90舵机橙线（信号） → 扩展板舵机接口信号线（如PWM11 -> pin35）

2、启用PWM通道

使能前，检查PWM设备：

undefined 复制代码

ls /sys/class/pwm
cat /sys/kernel/debug/pwm

从下往上，依次对应着：

风扇 pwm0 -> pwmchip0
背光0 pwm0 -> pwmchip1
背光1 pwm0 -> pwmchip2

通过修改 /boot/uEnv/board.txt 使能PWM10、11，修改后reboot：

shell 复制代码

vim /boot/uEnv/uEnv.txt

3、使用shell测试可用性

shell 复制代码

echo 0 > /sys/class/pwm/pwmchip4/unexport 2>/dev/null  # 清理可能存在的旧通道
echo 0 > /sys/class/pwm/pwmchip4/export                # 导出PWM通道0
echo 20000000 > /sys/class/pwm/pwmchip4/pwm0/period    # 设置20ms周期(50Hz)
echo 1 > /sys/class/pwm/pwmchip4/pwm0/enable           # 启用PWM输出
echo 500000 > /sys/class/pwm/pwmchip4/pwm0/duty_cycle  # 设置0度位置(0.5ms)
echo 1500000 > /sys/class/pwm/pwmchip4/pwm0/duty_cycle # 设置90度位置(1.5ms)
echo 2500000 > /sys/class/pwm/pwmchip4/pwm0/duty_cycle # 设置180度位置(2.5ms)
echo 1500000 > /sys/class/pwm/pwmchip4/pwm0/duty_cycle # 回到90度位置

整个流程是这样的：

shell 复制代码

硬件初始化流程：
清理 → 激活 → 配置 → 启用 → 控制
  ↓      ↓      ↓      ↓      ↓
unexport → export → period → enable → duty_cycle

此时，可以看到舵机旋转相应的角度

echo 0 > /sys/class/pwm/pwmchip4/export命令的作用

shell 复制代码

# 执行前
/sys/class/pwm/pwmchip4/
├── npwm           # 只读，显示可用通道数
├── export         # 只写，用于创建通道
└── unexport       # 只写，用于删除通道

# 执行后
/sys/class/pwm/pwmchip4/
├── npwm
├── export
├── unexport
└── pwm0/          # 新创建的目录
    ├── period     # 周期设置文件
    ├── duty_cycle # 占空比设置文件
    ├── enable     # 使能控制文件
    └── polarity   # 极性设置文件（如果支持）

三、Linux驱动方式

$6. PWM子系统 --- [野火\]嵌入式Linux驱动开发实战指南------基于LubanCat-RK系列板卡文档](https://doc.embedfire.com/linux/rk356x/driver/zh/latest/linux_driver/subsystem_pwm.html)$

首先看一下刚刚放开的设备树

shell 复制代码

root@lubancat:/boot# find / -name rk3588-lubancat-pwm11-ir-m3-overlay.dtbo
/boot/dtb/overlay/rk3588-lubancat-pwm11-ir-m3-overlay.dtbo

转化为dts进行查看：

shell 复制代码

root@lubancat:/boot/dtb/overlay# dtc -I dtb -O dts /boot/dtb/overlay/rk3588-lubancat-pwm11-ir-m3-overlay.dtbo -o /tmp/pwm11_ir_m3.dts
root@lubancat:/boot/dtb/overlay# cat /tmp/pwm11_ir_m3.dts
/dts-v1/;

/ {

        fragment@0 {
                target = <0xffffffff>;

                __overlay__ {
                        status = "okay";
                        pinctrl-names = "active";
                        pinctrl-0 = <0xffffffff>;
                };
        };

        __fixups__ {
                pwm11 = "/fragment@0:target:0";
                pwm11m3_pins = "/fragment@0/__overlay__:pinctrl-0:0";
        };
};

解读这段设备树的意思：

shell 复制代码

原始DTS（开发时）           → 编译为DTBO              → 内核加载时
target = <&pwm11>         target = <0xffffffff>   target = <&pwm11>
                          __fixups__记录           根据__fixups__重定位

pwm11 = "/fragment@0:target:0"

意思：将fragment@0的target属性替换为&pwm11
运行时效果：target = <&pwm11>

pwm11m3_pins = "/fragment@0/__overlay__:pinctrl-0:0"

意思：将fragment@0/__overlay__的pinctrl-0属性替换为&pwm11m3_pins
运行时效果：pinctrl-0 = <&pwm11m3_pins>

因此，该DTBO实际加载后，系统看到的是：

shell 复制代码

// 内核实际处理的配置：
&pwm11 {                    // 目标节点：pwm11控制器
    status = "okay";        // 启用这个设备
    pinctrl-names = "active"; // 引脚状态名
    pinctrl-0 = <&pwm11m3_pins>; // 使用pwm11在复用模式3的引脚配置
};

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