【花雕动手做】行空板 K10 之 TT 马达差速智能小车方案一

【【花雕动手做】行空板 K10 系列实验之TT马达双路差速智能小车方案一#单片机 #行空板K10 #DIY动手做 #人工智能 #科技改变生活】
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【【花雕动手做】行空板 K10 系列实验之TT马达双路差速智能小车方案一号】
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实验场景图与视频记录

Mind+图形编程

代码解读
一、项目整体功能概述
该程序运行在行空板 K10，搭配离线 ASR 语音识别模块、IOBOX 双路电机驱动板，实现语音遥控两轮差速小车底盘。
唤醒固定口令：你好小新；
支持 6 种语音动作：前进、停止、后退、原地右转、原地左转、持续原地转圈，屏幕同步大字展示小车当前运行状态。
二、头文件与硬件对象分段解析
[code]#include "asr.h"
#include
#include "unihiker_k10.h"[/code]
asr.h：离线语音识别库，提供语音唤醒、自定义拼音指令识别功能；
IOBOX_Motor.h：两路直流电机驱动专用库，控制小车左右轮电机正反转、调速、刹车；
unihiker_k10.h：行空板 K10 底层驱动，管理 LCD 屏幕、画布绘制。
[code]UNIHIKER_K10 k10;
ASR asr;
uint8_t screen_dir=2;
IOBOX_Motor motor_ib;[/code]
k10：行空板主控实例，负责屏幕显示；
asr：语音识别实例，处理麦克风收音、人声解析；
screen_dir=2：设置屏幕为倒置显示模式；
motor_ib：IOBOX 电机驱动对象，专门控制小车 M1 左电机、M2 右电机。
三、setup () 上电初始化函数（仅开机执行 1 次）
[code]k10.begin();[/code]
初始化行空板全部底层硬件、通信总线资源。
[code]asr.asrInit(CONTINUOUS, CN_MODE, 12000);
while(asr._asrState == 0){delay(100);}[/code]
初始化语音模块：持续收音、中文识别、12000 中等抗噪灵敏度；循环阻塞等待语音模型加载完成，硬件就绪后才向下执行。
[code]k10.initScreen(screen_dir);
k10.creatCanvas();[/code]
按预设倒置参数点亮 LCD 屏幕，创建绘图缓冲区画布，所有文字先缓存再统一刷新。
[code]asr.addASRCommand(0+1, "qian jin");
asr.addASRCommand(1+1, "ting zhi");
asr.addASRCommand(2+1, "hou tui");
asr.addASRCommand(3+1, "you zhuan");
asr.addASRCommand(4+1, "zuo zhuan");
asr.addASRCommand(5+1, "zhuan quan");[/code]
批量注册 6 条离线语音控制指令，离线模块仅能识别提前录入的拼音口令：
ID1 qian jin → 前进
ID2 ting zhi → 停止
ID3 hou tui → 后退
ID4 you zhuan → 右转
ID5 zuo zhuan → 左转
ID6 zhuan quan → 转圈
四、loop () 无限主循环，实时监听语音指令
1. 唤醒状态判断
[code]if (asr.isWakeUp())[/code]
函数检测是否识别唤醒词「你好小新」：
唤醒成功：屏幕第 6 行红色文字提示 “已唤醒行空板”；
未唤醒待机：屏幕蓝色文字提示唤醒口令；
updateCanvas() 将画布文字刷新到实体屏幕。
2. 语音指令动作逻辑
（1）前进 qian jin
[code]motor_ib.motorRun(motor_ib.ALL, motor_ib.CCW, 254);[/code]
ALL：同时控制 M1、M2 两路电机；
CCW：电机逆时针同向转动，小车向前行驶；
速度 254：速度区间 0~255，接近满速。
（2）停止 ting zhi
[code]motor_ib.motorStop(motor_ib.ALL);[/code]
关闭两路电机输出，小车立即刹车停稳。
（3）后退 hou tui
[code]motor_ib.motorRun(motor_ib.ALL, motor_ib.CW, 200);[/code]
两路电机顺时针同向转动，小车后退，速度 200，低于前进全速。
（4）右转 you zhuan
[code]motor_ib.motorRun(motor_ib.M1, motor_ib.CW, 200);
motor_ib.motorRun(motor_ib.M2, motor_ib.CCW, 200);
delay(1000);
motor_ib.motorStop(motor_ib.ALL);[/code]
差速原地转向：左轮正转、右轮反转，形成右转；延时 1 秒后自动停车。
（5）左转 zuo zhuan
[code]motor_ib.motorRun(motor_ib.M1, motor_ib.CCW, 200);
motor_ib.motorRun(motor_ib.M2, motor_ib.CW, 200);
delay(1000);
motor_ib.motorStop(motor_ib.ALL);[/code]
左轮反转、右轮正转，原地左转，维持 1 秒后自动停止。
（6）转圈 zhuan quan
左右电机反向差速转动，无延时、不会自动停止，持续原地旋转，只能语音喊 “停止” 刹车。
3. 屏幕清理语句
[code]k10.canvas->canvasClear(6);[/code]
清空第 6 行及下方全部文字，清除上一轮状态文字，避免新旧文字重叠产生残影。
五、两轮差速小车运动原理

六、完整设备运行流程
设备上电，初始化主板、语音模块，等待语音硬件就绪；
初始化屏幕画布，录入 6 条小车控制语音口令；
麦克风不间断监听唤醒词 “你好小新”；
说出唤醒词解锁语音控制；
下达对应语音口令，电机驱动控制小车执行动作，屏幕同步显示当前运动状态；
循环自动清空屏幕文字，持续等待下一条语音指令。

【花雕动手做】行空板 K10 系列实验之TT马达双路差速智能小车方案一
实验开源代码
[code]// 引入离线语音识别库asr.h，提供语音唤醒、语音指令识别功能
#include "asr.h"
// 引入IOBOX电机驱动库，专门控制两路直流减速电机小车底盘
#include
// 行空板K10主板底层驱动库，用于屏幕初始化、画布文字绘制
#include "unihiker_k10.h"
// 实例化所有硬件对象
UNIHIKER_K10 k10; // 行空板主控对象，管理LCD屏幕
ASR asr; // 离线语音识别模块对象，处理麦克风收音识别
uint8_t screen_dir=2;// 屏幕旋转参数，数值2代表屏幕倒置显示
IOBOX_Motor motor_ib; // IOBOX电机驱动对象，控制小车左右两路电机M1、M2
//=====================================================================
// setup() 上电初始化函数，设备开机/重启仅执行一次
// 作用：初始化主板、语音模块、屏幕，注册6条小车语音控制指令
//=====================================================================
void setup() {
// 初始化行空板全部底层硬件（串口、总线、屏幕外设）
k10.begin();
// 初始化离线语音识别模块
// CONTINUOUS：持续收音模式，麦克风不间断监听人声
// CN_MODE：中文识别模式，仅识别中文口令
// 12000：收音灵敏度阈值，数值越大抗环境噪音、误唤醒能力越强
asr.asrInit(CONTINUOUS, CN_MODE, 12000);
// 阻塞等待语音模块加载语音模型完成
// _asrState == 0 表示语音模块未就绪，每100ms循环检测一次状态
while(asr._asrState == 0){delay(100);}
// 根据预设方向初始化LCD显示屏
k10.initScreen(screen_dir);
// 创建屏幕绘图画布缓冲区，所有文字先写入画布再统一刷新到屏幕
k10.creatCanvas();
// 批量注册6条小车控制语音指令（使用拼音匹配识别）
asr.addASRCommand(0+1, "qian jin"); // ID=1 语音口令：前进
asr.addASRCommand(1+1, "ting zhi"); // ID=2 语音口令：停止
asr.addASRCommand(2+1, "hou tui"); // ID=3 语音口令：后退
asr.addASRCommand(3+1, "you zhuan");// ID=4 语音口令：右转
asr.addASRCommand(4+1, "zuo zhuan");// ID=5 语音口令：左转
asr.addASRCommand(5+1, "zhuan quan");//ID=6 语音口令：转圈
}
//=====================================================================
// loop() 主循环函数，初始化完成后无限循环运行
// 作用：实时检测语音唤醒、识别语音口令，执行小车运动逻辑并同步屏幕文字
//=====================================================================
void loop() {
// 判断是否识别到唤醒词【你好小新】
if (asr.isWakeUp()) {
// 唤醒成功：画布第6行输出红色提示文字
k10.canvas->canvasText("已唤醒行空板.......", 6, 0xFF0000);
// 将画布缓存内容刷新到实体LCD屏幕
k10.canvas->updateCanvas();
}
else {
// 未唤醒待机状态：第4行输出蓝色文字，提示用户唤醒关键词
k10.canvas->canvasText("唤醒词为“你好小新”", 4, 0x0000FF);
k10.canvas->updateCanvas();
}
// ==========语音指令1：qian jin 小车前进==========
if (asr.isDetectCmdID(0+1)) {
// motorRun(电机通道, 转向, 速度)
// motor_ib.ALL：同时控制M1、M2两路全部电机
// motor_ib.CCW：电机逆时针转动，小车向前行驶
// 254：速度参数，范围0~255，254接近满速
motor_ib.motorRun(motor_ib.ALL, motor_ib.CCW, 254);
// 全屏居中24号黑色大字显示小车状态
// 参数：X坐标、Y坐标、文字颜色、字体、字号、自动换行开关
k10.canvas->canvasText("K10 小车前进", 0, 180, 0x000000, k10.canvas->eCNAndENFont24, 50, true);
k10.canvas->updateCanvas();
}
// ==========语音指令2：ting zhi 小车全部停止==========
if (asr.isDetectCmdID(1+1)) {
// motorStop(电机通道)：停止对应电机输出，电机断电/刹车
motor_ib.motorStop(motor_ib.ALL);
k10.canvas->canvasText("K10 小车停止", 0, 180, 0x000000, k10.canvas->eCNAndENFont24, 50, true);
k10.canvas->updateCanvas();
}
// ==========语音指令3：hou tui 小车后退==========
if (asr.isDetectCmdID(2+1)) {
k10.canvas->canvasText("K10 小车后退", 0, 180, 0x000000, k10.canvas->eCNAndENFont24, 50, true);
k10.canvas->updateCanvas();
// motor_ib.CW：电机顺时针转动，小车向后倒退，速度200（低于前进满速）
motor_ib.motorRun(motor_ib.ALL, motor_ib.CW, 200);
}
// ==========语音指令4：you zhuan 小车原地右转1秒==========
if (asr.isDetectCmdID(3+1)) {
k10.canvas->canvasText("K10 小车右转", 0, 180, 0x000000, k10.canvas->eCNAndENFont24, 50, true);
k10.canvas->updateCanvas();
// M1左轮正转、M2右轮反转，形成原地右转差速
motor_ib.motorRun(motor_ib.M1, motor_ib.CW, 200);
motor_ib.motorRun(motor_ib.M2, motor_ib.CCW, 200);
delay(1000); // 保持转向动作1秒
motor_ib.motorStop(motor_ib.ALL); // 1秒后自动停车
}
// ==========语音指令5：zuo zhuan 小车原地左转1秒==========
if (asr.isDetectCmdID(4+1)) {
k10.canvas->canvasText("K10 小车左转", 0, 180, 0x000000, k10.canvas->eCNAndENFont24, 50, true);
k10.canvas->updateCanvas();
// M1左轮反转、M2右轮正转，形成原地左转差速
motor_ib.motorRun(motor_ib.M1, motor_ib.CCW, 200);
motor_ib.motorRun(motor_ib.M2, motor_ib.CW, 200);
delay(1000); // 保持转向动作1秒
motor_ib.motorStop(motor_ib.ALL); // 1秒后自动停车
}
// ==========语音指令6：zhuan quan 小车持续原地转圈==========
if (asr.isDetectCmdID(5+1)) {
k10.canvas->canvasText("K10小车原地转圈", 0, 180, 0x000000, k10.canvas->eCNAndENFont24, 50, true);
k10.canvas->updateCanvas();
// 左右轮反向差速，持续原地旋转，不会自动停止
motor_ib.motorRun(motor_ib.M1, motor_ib.CCW, 200);
motor_ib.motorRun(motor_ib.M2, motor_ib.CW, 200);
}
// 清空画布第6行及下方所有文字，清除上一轮状态提示，防止新旧文字重叠残影
k10.canvas->canvasClear(6);
}[/code]

辅助：屏幕显示相关积木

扩展板模块

LED控制模块

主打：人工智能模块

语音识别相关说明

小车方案一使用的铝制底板、TT电机与扩展板