舵机是一种位置伺服的驱动器，主要是由外壳、电路板、无核心马达、齿轮与位置检测器所构成。其工作原理是由接收机或者单片机发出信号给舵机，其内部有一个基准电路，产生周期为20ms，宽度为1.5ms 的基准信号，将获得的直流偏置电压与电位器的电压比较，获得电压差输出。经由电路板上的IC 判断转动方向，再驱动无核心马达开始转动，透过减速齿轮将动力传至摆臂，同时由位置检测器送回信号，判断是否已经到达定位。适用于那些需要角度不断变化并可以保持的控制系统。当电机转速一定时，通过级联减速齿轮带动电位器旋转，使得电压差为0，电机停止转动。一般舵机旋转的角度范围是0 度到180 度。
舵机有很多规格，但所有的舵机都有外接三根线，分别用棕、红、橙三种颜色进行区分，由于舵机品牌不同，颜色也会有所差异，棕色为接地线，红色为电源正极线，橙色为信号线。
舵机的转动的角度是通过调节PWM（脉冲宽度调制）信号的占空比来实现的，标准PWM（脉冲宽度调制）信号的周期固定为20ms（50Hz），理论上脉宽分布应在1ms到2ms 之间，但是，事实上脉宽可由0.5ms 到2.5ms 之间，脉宽和舵机的转角0°～180°相对应。有一点值得注意的地方，由于舵机牌子不同，对于同一信号，不同牌子的舵机旋转的角度也会有所不同。
用Arduino 控制舵机的方法有两种，一种是通过Arduino 的普通数字传感器接口产生占空比不同的方波，模拟产生PWM 信号进行舵机定位，第二种是直接利用Arduino 自带的Servo 函数进行舵机的控制，这种控制方法的优点在于程序编写，缺点是只能控制2 路舵机，因为Arduino 自带函数只能利用数字9、10 接口。Arduino 的驱动能力有限，所以当需要控制1 个以上的舵机时需要外接电源。
方法一
将舵机接数字 9 接口上。
编写一个程序让舵机转动到用户输入数字所对应的角度数的位置，并将角度打印显示到屏幕上。
代码：
int servopin=9;//设置舵机驱动脚到数字口9
int myangle;//定义角度变量
int pulsewidth;//定义脉宽变量
int val;
void servopulse(int servopin,int myangle)/*定义一个脉冲函数，用来模拟方式产生PWM值*/
{
pulsewidth=(myangle*11)+500;//将角度转化为500-2480 的脉宽值
digitalWrite(servopin,HIGH);//将舵机接口电平置高
delayMicroseconds(pulsewidth);//延时脉宽值的微秒数
digitalWrite(servopin,LOW);//将舵机接口电平置低
delay(20-pulsewidth/1000);//延时周期内剩余时间
}
void setup()
{
pinMode(servopin,OUTPUT);//设定舵机接口为输出接口
Serial.begin(9600);//设置波特率为9600
Serial.println("servo=o_seral_simple ready" ) ;
}
void loop()
{
val=Serial.read();//读取串口收到的数据
if(val>'0'&&val<='9')//判断收到数据值是否符合范围
{
val=val-'0';//将ASCII码转换成数值，例'9'-'0'=0x39-0x30=9
val=val*(180/9);//将数字转化为角度，例9*（180/9）=180
Serial.print("moving servo to ");
Serial.print(val,DEC);
Serial.println();
for(int i=0;i<=50;i++) //产生PWM个数，等效延时以保证能转到响应角度
{
servopulse(servopin,val);//模拟产生PWM
}
}
}
以上代码的效果为：输入数字1，舵机角度为20度，输入2，舵机为40度，以此类推，直到输入9，舵机输出180为止。
代码二
int servopin=9;//设置舵机驱动脚到数字口9
int myangle;//定义角度变量
int pulsewidth;//定义脉宽变量
int val;
void servopulse(int servopin,int myangle)/*定义一个脉冲函数，用来模拟方式产生PWM值*/
{
pulsewidth=(myangle*11)+500;//将角度转化为500-2480 的脉宽值
digitalWrite(servopin,HIGH);//将舵机接口电平置高
delayMicroseconds(pulsewidth);//延时脉宽值的微秒数
digitalWrite(servopin,LOW);//将舵机接口电平置低
delay(20-pulsewidth/1000);//延时周期内剩余时间
}
void setup()
{
pinMode(servopin,OUTPUT);//设定舵机接口为输出接口
Serial.begin(9600);//设置波特率为9600
Serial.println("servo=o_seral_simple ready" ) ;
}
void loop()
{
val=Serial.read();//读取串口收到的数据
if(val>='0'&&val<='1') //判断收到数据值是否符合范围
{
val=val-'0'; //将ASCII码转换成数值，例'9'-'0'=0x39-0x30
val=val+1;
val=val*10*val*val;//将数字转化为角度
Serial.print("moving servo to ");
Serial.print(val,DEC);
Serial.println();
for(int i=0;i<=50;i++) //给予舵机足够的时间让它转到指定角度
{
servopulse(servopin,val);//引用脉冲函数
}
}
}
此时如果将舵机装于机械爪上，则效果为，输入1爪子张开，输入0爪子闭合。
方法二
先具体分析一下 Arduino 自带的Servo 函数及其语句，来介绍一下舵机函数的几个常用语句吧。
1、attach（接口）——设定舵机的接口，只有数字9 或10 接口可利用。
2、write（角度）——用于设定舵机旋转角度的语句，可设定的角度范围是0°到180°。
3、read（）——用于读取舵机角度的语句，可理解为读取最后一条write()命令中
的值。
4、attached（）——判断舵机参数是否已发送到舵机所在接口。
5、detach（）——使舵机与其接口分离，该接口（数字9 或10 接口）可继续被用作PWM 接口。
注：以上语句的书写格式均为“舵机变量名.具体语句（）”例如：myservo.attach(9)。
代码：
#include <Servo.h> // 声明调用Servo.h库
Servo myservo; // 创建一个舵机对象
int pos = 0; // 变量pos用来存储舵机位置
void setup() {
// put your setup code here, to run once:
myservo.attach(9); // 将引脚9上的舵机与声明的舵机对象连接起来
}
void loop() {
// put your main code here, to run repeatedly:
for(pos = 0;pos < 180;pos +=1) // 舵机从0°转到180°，每次增加1°
{
myservo.write(pos); // 给舵机写入角度
delay(15);
}
for (pos =180; pos >= 1;pos-=1) // 舵机从180°转回到0°，每次减小1°
{
myservo.write(pos);
delay(15);
}
}