🛠 Piloter un micro-servo avec le PWM

Objectifs

Générer un signal PWM de servo avec le RP2040 : la puce dispose de 16 canaux PWM (8 tranches × 2 canaux). Un micro-servo standard (SG90, MG90S…) attend une fréquence de 50 Hz et une impulsion de 1 ms pour le centre (0,5 ms ≈ -90°, 2,5 ms ≈ +90°). Tu vas configurer une tranche PWM en mode « correct phase » avec le Pico SDK et balailler l'angle en douceur.

Matériel

• 1 × Raspberry Pi Pico
• 1 × micro-servo (SG90 ou MG90S)
• Alimentation externe 4,8-6 V pour le servo (ne pas l'alimenter depuis le 3V3 de la Pico : l'appel de courant au démarrage dépasse ce que la carte fournit confortablement)
• Câbles : signal (orange/jaune) sur GP1, moins servo sur GND Pico ET sur le moins de l'alimentation (masse commune obligatoire !)

Code complet

// servo.c — GP1, 50 Hz, pulse 0,5..2,5 ms (mode phase-correct)
#include "pico/stdlib.h"
#include "hardware/pwm.h"

#define SERVO_PIN 1
#define PERIOD_US 20000u            // 50 Hz

static uint16_t angle_to_pulse_us(int angle) {   // 0..180 -> 500..2500 us
    return 500 + (uint16_t)(angle * 2000 / 180);
}

int main(void) {
    gpio_set_function(SERVO_PIN, GPIO_FUNC_PWM);
    uint slice = pwm_gpio_to_slice_num(SERVO_PIN);
    pwm_set_clkdiv_mode(slice, PWM_DIV_FREE_RUNNING);
    pwm_set_clkdiv(slice, 125.0f);  // 125 MHz / 125 = 1 MHz (1 us/tick)
    pwm_set_wrap(slice, PERIOD_US - 1);
    pwm_set_enabled(slice, true);

    while (true) {
        for (int a = 0; a <= 180; a += 5) {
            pwm_set_gpio_level(SERVO_PIN, angle_to_pulse_us(a));
            sleep_ms(20);
        }
        for (int a = 180; a >= 0; a -= 5) {
            pwm_set_gpio_level(SERVO_PIN, angle_to_pulse_us(a));
            sleep_ms(20);
        }
    }
}

Vérification attendue

Le servo balaie lentement de 0° à 180° puis revient, sans à-coups. En débranchant le signal, le servo doit rester immobile (aucune impulsion = pas de couple). Vérifie aussi que le 3,3 V de la carte ne « plonge » pas quand le servo force : symptôme = Pico qui redémarre, donc masse/alimentation servo à revoir.

Erreurs fréquentes

• Oubli de la masse commune entre Pico et alimentation servo : le servo jitter frénétiquement.
• Servo alimenté depuis le 3V3 de la Pico : brown-out et reboots.
• Mauvaise horloge de tranche : sans le clkdiv adapté, la période est fausse et le servo ne réagit pas — rappelle-toi que le PWM vient du clock 125 MHz.
• Confondre niveau (level) et période : le niveau doit rester inférieur au wrap, sinon la sortie reste bloquée à 1.
• Alimenter le servo en 5 V sur la broche de signal : le PWM de commande doit rester en 3,3 V, la Pico n'est pas 5 V-tolérante.