【花雕动手做】K10简版蓝牙掌控板陀螺仪三驱全向轮小车
2026-07-24614
AI 快速预览详细
行空板K10是一款专为快速体验物联网和学习人工智能而设计的开发学习板,集成2.8寸LCD彩屏、WiFi蓝牙、摄像头、麦克风、扬声器、RGB指示灯、多种传感器及丰富的扩展接口。该板支持离线图像检测、语音识别和语音合成,无需额外设备即可实现多种AI项目。适用于编程学习、物联网及人工智能教学,特别适合STEM教育场景。
![]() 行空板K10是一款专为快速体验物联网和学习人工智能而设计的开发学习板,100%采用国产芯片,知识产权自主可控,符合信息科技课程中编程学习、物联网及人工智能等教学需求。该板集成2.8寸LCD彩屏、WiFi蓝牙、摄像头、麦克风、扬声器、RGB指示灯、多种传感器及丰富的扩展接口。凭借高度集成的板载资源,教学过程中无需额外连接其他设备,便可轻松实现传感器控制、物联网应用以及人脸识别、语音识别、语音合成等AI人工智能项目。 主要特点 集成摄像头&内置算法,可进行离线图像检测 集成麦克风&内置算法,可进行离线语音识别 集成扬声器&内置算法,可进行离线语音合成 2.8寸彩色屏幕,数据展示更清晰 集成度高,利于教学 接口丰富,兼容软件多,扩展性好 ![]() |






【【驴友花雕】行空板 K10 系列实验之简版蓝牙掌控板陀螺仪三驱全向福来轮小车 #DIY动手做 #智能小车编程 #机器人小车 #人工智能技术 #科技改变生活】
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一、头文件清单
[code]#include "asr.h"
#include "unihiker_k10.h"
#include
#include
1. `asr.h`:离线 TTS 语音播报库,实现中文文本朗读;
2. `unihiker_k10.h`:行空板 K10 硬件驱动,管理屏幕画布、RGB 灯带;
3. `Microbit_Motor.h`:多路直流电机驱动库,控制 M1/M2/M3 三路电机;
4. `DFRobot_ESP32_Radio.h`:DFRobot 私有 2.4G 射频通信库,无线接收掌控板遥控器下发指令,**无需 WiFi**。
二、函数前置声明
[code]void onRadioReceive_0();
void onRadioReceive_1();
void onRadioReceive_2();
void onRadioReceive_3();
void onRadioReceive_4();[/code]
预先声明射频指令对应的回调函数。
该射频库特色:支持直接绑定【字符串指令→回调函数】,收到指定报文自动触发对应函数,不需要手动写大量 if 判断。
三、全局对象与变量
[code]DFRobot_ESP32Radio Radio;
Microbit_Motor motorbit;
UNIHIKER_K10 k10;
uint8_t screen_dir=2;
ASR asr;[/code]
- `Radio`:2.4G 射频通信实例;
- `motorbit`:三路电机驱动对象;
- `k10`:行空板主控硬件对象;
- `screen_dir=2`:屏幕正向竖屏;
- `asr`:语音播报实例。
四、setup () 上电初始化(仅执行一次)
[code]void setup() {
Radio.setCallback("qian", onRadioReceive_0);
k10.begin();
Radio.setCallback("hou", onRadioReceive_1);
Radio.setCallback("deng", onRadioReceive_2);
Radio.setCallback("zuo", onRadioReceive_3);
Radio.setCallback("ting", onRadioReceive_4);
k10.initScreen(screen_dir);
k10.creatCanvas();
asr.setAsrSpeed(2);
Radio.turnOn();
Radio.setGroup(13);
k10.setScreenBackground(0x000000);
k10.canvas->canvasText("行空板K10全向轮小车", 5, 0xFFFFFF);
k10.canvas->updateCanvas();
k10.rgb->brightness(round(6));
asr.speak("行空板小车准备就绪");
}[/code]
逐行解析:
1. `Radio.setCallback("指令文本", 回调函数)`
建立映射关系:收到对应无线字符串,自动执行绑定函数;
2. `k10.begin()`:初始化屏幕、RGB 等全部板载硬件;
3. `initScreen + creatCanvas`:初始化屏幕方向、创建绘图画布;
4. `asr.setAsrSpeed(2)`:设置语音播报语速(1~5,数字越大越快);
5. `Radio.turnOn()`:打开射频收发模块;
6. `Radio.setGroup(13)` 设置射频通信分组
> 硬性要求:掌控板遥控器必须同样设置`setGroup(13)`,分组不一致完全无法通信;
7. 设置黑色屏幕底色,打印标题并刷新画布;
8. 设置 RGB 全局亮度;
9. 上电自动语音播报:行空板小车准备就绪。
五、loop () 主循环
[code]void loop() {
}[/code]
全部业务由射频异步回调驱动,不需要轮询网络,循环空置,CPU 占用极低。
六、射频接收回调函数(核心执行逻辑)
### 1. 收到指令 `qian` 前进
[code]void onRadioReceive_0() {
motorbit.motorStop(M1);
motorbit.motorRun(M2, CW, 200);
motorbit.motorRun(M3, CCW, 200);
k10.rgb->write(-1, 0x00FF00);
}[/code]
M1 停机,M2 正转、M3 反转;整车向前行驶;全部 RGB 绿色。
### 2. 收到指令 `hou` 后退
[code]void onRadioReceive_1() {
motorbit.motorStop(M1);
motorbit.motorRun(M2, CCW, 200);
motorbit.motorRun(M3, CW, 200);
k10.rgb->write(-1, 0xFF0000);
}[/code]
M1 停机,M2 反转、M3 正转;整车后退;全部 RGB 红色。
### 3. 收到指令 `deng` 开灯
[code]void onRadioReceive_2() {
k10.rgb->write(-1, 0xFFFFFF);
asr.speak("打开白色灯光");
}[/code]
电机不动作;RGB 全白;语音播报提示。
### 4. 收到指令 `zuo` 左横走(三轮全向轮特有运动)
[code]void onRadioReceive_3() {
motorbit.motorRun(M1, CW, 200);
motorbit.motorRun(M2, CW, 200);
motorbit.motorRun(M3, CW, 200);
k10.rgb->write(-1, 0x0000FF);
}[/code]
三路电机全部同向旋转,产生横向推力,小车向左平移;RGB 蓝色。
### 5. 收到指令 `ting` 停车
[code]void onRadioReceive_4() {
motorbit.motorStop(ALL);
k10.rgb->write(-1, 0x6600CC);
asr.speak("小车停止");
}[/code]
停止全部电机;RGB 紫蓝色;语音播报小车停止。
# 指令完整对照表
# 整套项目通信架构
- **发送端:掌控板(陀螺仪姿态遥控器)**
2.4G 射频,分组 13;倾斜板子持续发送`qian/hou/zuo/you`;B 按键发送`ting`停车。
- **接收端:本段代码(行空板 K10 小车)**
射频接收指令,驱动三轮全向轮底盘、灯光、语音。
# 四大重点特性与现存问题
## 1. 射频绑定机制优势
不需要在同一个接收函数内写大量`if(message == "")`判断;指令分发由库底层完成,代码结构清晰。
## 2. 适配底盘:三轮全向轮
运动逻辑**不能直接照搬四轮麦克纳姆轮程序**。
三轮全向轮横向移动依靠三台电机同方向旋转实现。
## 3. 明显缺陷【实操重点】
1. 遥控器持续倾斜 → 持续发送运动指令;遥控器放平**不会自动发送 ting**。
现象:松开遥控器倾斜姿态,小车继续行驶,必须手动按 B 键下发停车指令。
2. 遥控器存在`you`右横走指令,**本接收代码没有绑定 "you" 回调**;向右倾斜遥控器,小车无任何响应。
## 4. 通信特点
DFRobot\_ESP32\_Radio 属于私有 2.4G 射频:
无需路由器、无热点组网;延迟低;
无法接入互联网,传输距离有限。
# 运行前置条件
1. Mind + 扩展库必须全部添加:
unihiker\_k10、Microbit\_Motor、DFRobot\_ESP32\_Radio、asr 语音库
2. 开发板型号:行空板 K10(esp32s3bit);
3. 上电顺序建议:先启动小车接收端,再开启掌控板遥控器;
4. 电机拓展板接线:M1 M2 M3 对应三轮全向轮三个驱动电机。
【花雕动手做】行空板 K10 系列实验之简版蓝牙掌控板陀螺仪三驱全向福来轮小车
实验开源代码
[code]// 语音播报驱动库,提供TTS文本转语音朗读功能
#include "asr.h"
// 行空板K10硬件底层库:屏幕、画布、RGB灯带驱动
#include "unihiker_k10.h"
// microbit电机拓展板库,控制M1/M2/M3直流电机(三驱动全向轮)
#include
// DFRobot 2.4G私有射频通信库,接收掌控板遥控器下发无线指令
#include
// 函数前置声明:不同射频指令对应的回调函数
void onRadioReceive_0(); // 收到指令"qian"触发
void onRadioReceive_1(); // 收到指令"hou"触发
void onRadioReceive_2(); // 收到指令"deng"触发
void onRadioReceive_3(); // 收到指令"zuo"触发
void onRadioReceive_4(); // 收到指令"ting"触发
// 全局对象实例化
DFRobot_ESP32Radio Radio; // 2.4G射频通信对象
Microbit_Motor motorbit; // 三路电机驱动对象(三驱动全向轮底盘)
UNIHIKER_K10 k10; // 行空板K10主控硬件对象
uint8_t screen_dir=2; // 屏幕方向参数2:正向竖屏显示
ASR asr; // TTS语音播报对象
// 上电初始化函数,通电/复位仅执行一次
void setup() {
// 绑定射频字符串指令与回调函数:收到指定文本自动执行对应函数
Radio.setCallback("qian", onRadioReceive_0);
Radio.setCallback("hou", onRadioReceive_1);
Radio.setCallback("deng", onRadioReceive_2);
Radio.setCallback("zuo", onRadioReceive_3);
Radio.setCallback("ting", onRadioReceive_4);
// 初始化行空板全部硬件驱动
k10.begin();
// 初始化屏幕显示方向
k10.initScreen(screen_dir);
// 创建绘图画布,文字图形必须绘制在画布才能输出屏幕
k10.creatCanvas();
// 设置语音播报语速,数值越大语速越快,范围1~5
asr.setAsrSpeed(2);
// 开启2.4G射频模块
Radio.turnOn();
// 设置射频通信分组13
// 关键:遥控器掌控板必须同样 setGroup(13),分组不一致无法通信
Radio.setGroup(13);
// 设置屏幕背景黑色 0x000000
k10.setScreenBackground(0x000000);
// 在画布第5行绘制白色标题文字
k10.canvas->canvasText("行空板K10全向轮小车", 5, 0xFFFFFF);
// 刷新画布,文字显示到屏幕
k10.canvas->updateCanvas();
// 设置RGB灯带全局亮度等级6(0~255)
k10.rgb->brightness(round(6));
// 上电语音提示:文本转语音播报
asr.speak("行空板小车准备就绪");
}
// 主循环
void loop() {
// 全部功能依靠射频异步回调触发,无需循环轮询,循环留空
}
// ======================射频指令回调函数======================
// 收到指令【qian】前进
void onRadioReceive_0() {
motorbit.motorStop(M1); // M1电机停止
motorbit.motorRun(M2, CW, 200); // M2正转,速度200
motorbit.motorRun(M3, CCW, 200); // M3反转,速度200
k10.rgb->write(-1, 0x00FF00); // 全部RGB灯绿色
}
// 收到指令【hou】后退
void onRadioReceive_1() {
motorbit.motorStop(M1); // M1电机停止
motorbit.motorRun(M2, CCW, 200); // M2反转
motorbit.motorRun(M3, CW, 200); // M3正转
k10.rgb->write(-1, 0xFF0000); // 全部RGB灯红色
}
// 收到指令【deng】开灯+语音播报
void onRadioReceive_2() {
k10.rgb->write(-1, 0xFFFFFF); // 全部RGB白色常亮
asr.speak("打开白色灯光"); // TTS语音播报
}
// 收到指令【zuo】转圈(三轮全向轮横向移动逻辑)
void onRadioReceive_3() {
motorbit.motorRun(M1, CW, 200); // M1正转
motorbit.motorRun(M2, CW, 200); // M2正转
motorbit.motorRun(M3, CW, 200); // M3正转
k10.rgb->write(-1, 0x0000FF); // 全部RGB蓝色
}
// 收到指令【ting】整车停止
void onRadioReceive_4() {
motorbit.motorStop(ALL); // 停止所有电机
k10.rgb->write(-1, 0x6600CC); // 全部RGB紫蓝色
asr.speak("小车停止"); // 语音播报停车提示
}
[/code]
一、头文件
[code]#include
#include
1. `MPython.h`:掌控板官方底层库,驱动屏幕、六轴加速度传感器、实体按键、RGB 灯带;
2. `DFRobot_ESP32_Radio.h`:DFRobot 私有 2.4G 射频通信库,实现 ESP32 设备之间点对点无线收发文本指令,**不依赖 WiFi、路由器**。
二、函数前置声明
[code]void onButtonAPressed();
void onButtonBPressed();[/code]
C++ 语法规则:回调函数定义写在`loop`之后,必须提前声明,通知编译器函数原型。
- `onButtonAPressed()`:A 按键按下触发;
- `onButtonBPressed()`:B 按键按下触发。
三、全局对象
[code]DFRobot_ESP32Radio Radio;[/code]
无线射频通信实例,负责发送字符串指令。
四、setup () 上电初始化(仅运行一次)
[code]void setup() {
mPython.begin();
buttonA.setPressedCallback(onButtonAPressed);
buttonB.setPressedCallback(onButtonBPressed);
Radio.turnOn();
Radio.setGroup(13);
rgb.brightness(round(8));
display.setCursorLine(1);
display.printLine("掌控板陀螺仪发送端");
display.setCursorLine(2);
display.printLine("前后左右四个方向");
display.setCursorLine(4);
display.printLine("三驱动全向轮小车");
}[/code]
逐行解析:
1. `mPython.begin()`:启动掌控板全部硬件驱动;
2. `setPressedCallback()`:给 A、B 按键绑定按下事件,采用**异步回调**,无需在 loop 循环扫描按键;
3. `Radio.turnOn()`:开启 2.4G 射频模块;
4. `Radio.setGroup(13)` 设置通信分组
> 核心约束:小车接收端射频分组必须同样设置 13,分组不一致无法收到任何信号;
5. `rgb.brightness(8)` 设置灯带全局亮度(0~255);
6. `display.setCursorLine(行号)`:定位光标,打印标题与操作提示文字。
五、loop () 主循环
[code]void loop() {
if ((accelerometer.isGesture(accelerometer.TiltForward))) {
Radio.send("qian");
rgb.write(1, 0x00FF00);
display.setCursorLine(3);
display.printLine("前进");
}
if ((accelerometer.isGesture(accelerometer.TiltBack))) {
Radio.send("hou");
rgb.write(1, 0xFF0000);
display.setCursorLine(3);
display.printLine("后退");
}
if ((accelerometer.isGesture(accelerometer.TiltLeft))) {
Radio.send("zuo");
rgb.write(1, 0x0000FF);
display.setCursorLine(3);
display.printLine("左横走");
}
if ((accelerometer.isGesture(accelerometer.TiltRight))) {
Radio.send("you");
rgb.write(1, 0xFF9900);
display.setCursorLine(3);
display.printLine("右横走");
}
}[/code]
1. `accelerometer.isGesture()`:循环轮询姿态;
2. **关键特性(和 UDP 姿态方案最大区别)**
只要持续保持倾斜姿态,loop 不断循环,就会**持续重复发送无线指令**;
适配需求:小车持续行进。
3. 每种姿态下发对应指令,同时点亮第 1 颗 RGB 灯,屏幕第 3 行刷新状态;
4. 代码**没有检测 “放平姿态”**:当你松开倾斜、板子回正后,不会自动发送停车指令`ting`,小车继续运行;想要停车必须手动按 B 键。
六、按键回调函数
[code]void onButtonAPressed() {
Radio.send("deng");
rgb.write(1, 0xFFFFFF);
display.setCursorLine(3);
display.printLine("开灯");
}
void onButtonBPressed() {
Radio.send("ting");
rgb.write(1, 0x6600CC);
display.setCursorLine(3);
display.printLine("停车");
}[/code]
- A 键:发送指令`deng`,用于控制小车车载灯光;
- B 键:发送指令`ting`,强制小车停机;
- 按键属于边沿触发:按下一瞬间发送一次指令,不会持续发包。
# 指令映射总表
# 五大核心要点解读
## 1. 通信方式:2.4G 私有射频 vs UDP WiFi
- 2.4G Radio:不需要 WiFi 热点、无路由器,点对点直连;延迟低;缺点传输距离有限、不能接入互联网;
- 你之前 UDP 方案依靠 WiFi 组网,本套方案为独立射频方案。
## 2. 两种检测机制并存
- 姿态:loop 循环轮询 → **持续倾斜持续发包**(持续运动)
- 按键:异步回调 → **按下瞬间单次发包**
## 3. 重大逻辑短板(实操重点)
板子放平后不会自动发送停车指令!
场景问题:遥控松手,小车继续行驶,只能依靠 B 按键人工停机。
优化思路:增加判断,如果没有任何倾斜姿态,持续发送`ting`。
## 4. 射频通信硬性匹配条件
1. 收发两端库统一使用`DFRobot_ESP32_Radio`;
2. `setGroup(13)`分组完全一致;
3. 指令字符串大小写完全一致。
## 5. 适配车型
代码标注:三驱动全向轮小车;指令`qian/hou/zuo/you`可以直接给三轮全向轮或者四轮麦克纳姆轮小车共用,只需要接收端电机逻辑对应修改。
# 配套运行要求
1. Mind + 扩展库:MPython、DFRobot ESP32 Radio;
2. 开发板选择:掌控板;
3. 上电顺序无强制要求,射频模块上电后自动搜索同分组设备;
4. 需要配套【行空板 K10 射频接收端】代码,识别上述 6 条指令驱动电机。
一、福来轮(全向 Omni 轮)基础结构与力学特性
福来轮vs麦克纳姆轮对比
1. 轮子结构
福来轮由主驱动轮毂 + 一圈垂直于主轴的被动小滚轮组成:
电机驱动主轮毂旋转,沿轮毂切线方向输出主动推力;
外圈小滚轮与主轴 90° 垂直,可无阻力被动横向滑动;
单个轮子只能输出单方向主动力,垂直主轴方向完全自由滑动。
2. 和麦克纳姆轮核心区别
麦克纳姆轮:斜 45° 辊子,单轮可同时分解横向 + 纵向分力,最少 4 轮底盘;
福来全向轮:辊子垂直主轴,单轮只有单向主动推力,必须 3 轮呈 120° 三角布局,依靠矢量叠加实现全向移动。
二、三轮标准布局(核心硬件前提)
三个福来轮在圆形底盘上均匀正三角分布,两两夹角严格 120°,每个轮子主轴指向底盘几何中心:
三轮120°布局坐标系
1 号轮(前轮):安装角 90°,主轴沿车身 Y 轴正方向;
2 号轮(左后):安装角 210°;
3 号轮(右后):安装角 330°;
每个轮子独立配 1 个直流减速电机 + 驱动芯片,三路 PWM 独立调速、正反转控制。
关键:三个轮子缺一不可,两轮福来轮无法实现全向平移 / 原地自转。
三、底层力学运动原理(矢量叠加核心)
单个福来轮仅能沿自身主轴方向产生推力,垂直主轴方向可自由滑动,无阻力;
三个轮子的推力矢量在 XY 平面叠加,合成车身X 横向、Y 纵向平移速度 + 绕中心旋转角速度;
通过修改三个电机的转速大小、旋转方向(正负速度),改变三个推力矢量,就能合成平面内任意运动:直行、横移、斜走、原地零半径旋转。
运动学速度换算公式(主控代码核心计算)
设车身目标运动:
Vx:车身左右横向速度(右为正)
Vy:车身前后纵向速度(前为正)
ω:车身原地旋转角速度(顺时针为正)
R:底盘中心到任意轮子的距离
三个轮子目标线速度:
plaintext
V1 = Vy + R·ω
V2 = -0.5·Vy - 0.866·Vx + R·ω
V3 = -0.5·Vy + 0.866·Vx + R·ω
计算结果正负号 = 电机转向;数值绝对值 = PWM 调速占空比;
主控收到前进 / 横移 / 转圈指令后,先算出 Vx、Vy、ω,再代入公式算出三路电机转速输出。
四、6 种标准运动电机控制逻辑(对应语音遥控场景)
1. 直线向前(Vy>0,Vx=0,ω=0)
目标:仅纵向向前,无横向偏移、不旋转
计算结果:
V1 = 正转,V2 = 反转,V3 = 反转,三轮速度绝对值相等
1 号轮向前推,2、3 号轮向后抵消横向分力,合力纯向前。
2. 直线向后(Vy<0,Vx=0,ω=0)
全部转向与前进反向:V1 反转,V2、V3 正转,速度大小一致。
3. 车身整体向右横移(Vx>0,Vy=0,ω=0)
V1=0(前轮停机),V2 正转,V3 反转,速度相同;
2、3 轮推力合成纯向右合力,前轮横向自由滑动无阻力。
4. 车身整体向左横移(Vx<0,Vy=0,ω=0)
V1 停机,V2 反转,V3 正转,左右合力向左。
5. 原地顺时针转圈(Vx=0,Vy=0,ω>0)
V1、V2、V3 全部同向正转,速度大小完全相等;
三轮推力形成环绕中心的旋转力偶,无平移分量,原地自转。
6. 斜向行走(Vx、Vy 同时不为 0,ω=0)
三轮按公式分配不同转速,同时产生纵向 + 横向合力,车身斜向直行。
7. 停车
V1=V2=V3=0,三路电机全部断电刹车。
五、电子控制完整流程(行空板 / ESP32 语音小车适配)
1. 硬件链路
主控(行空板 K10)→ 三路 PWM 引脚 → L298N/L9110S 电机驱动 → 三路 N20 减速电机 → 福来轮
PWM 占空比:0~255 对应速度大小;
IO 高低电平控制电机 CW 正转 / CCW 反转;
可选:电机 AB 相编码器,采集脉冲做 PID 速度闭环,修正打滑误差。
2. 软件控制流程(语音小车逻辑)
语音识别模块接收口令(前进 / 右横 / 转圈),解析出目标 Vx、Vy、ω;
主控代入三轮运动学公式,计算 V1/V2/V3 三路电机目标速度;
将速度正负转为电机转向,数值转为 PWM 输出;
循环实时刷新三路电机转速,屏幕同步显示运动状态;
喊 “停车” 时三路电机全部置 0 停机。
六、三轮福来轮 vs 四轮麦克纳姆轮优缺点对比
七、典型应用场景
创客教育语音遥控小车(你当前行空板语音项目);
小型桌面巡检机器人、绘图机器人;
狭小空间转运轻型物料 AGV;
云台小型全向移动底座。
八、三轮驱动与四轮驱动全向福来轮配置图
【花雕动手做】行空板 K10 系列实验之简版蓝牙掌控板陀螺仪三驱全向福来轮小车
实验开源代码
[code]// 掌控板底层驱动库,提供屏幕、加速度传感器、按键、RGB灯带硬件接口
#include
// DFRobot ESP32 2.4G私有射频通信库,实现掌控板与小车点对点无线收发字符串指令
#include
// 函数前置声明,告知编译器后续定义的按键回调函数
void onButtonAPressed();
void onButtonBPressed();
// 实例化2.4G射频通信对象,负责无线报文发送
DFRobot_ESP32Radio Radio;
// 上电初始化函数,通电/复位仅执行一次
void setup() {
// 初始化掌控板全部硬件(屏幕、传感器、按键、灯光驱动)
mPython.begin();
// 绑定A按键按下事件:按下A键自动执行onButtonAPressed函数
buttonA.setPressedCallback(onButtonAPressed);
// 绑定B按键按下事件:按下B键自动执行onButtonBPressed函数
buttonB.setPressedCallback(onButtonBPressed);
// 开启2.4G射频模块,进入收发就绪状态
Radio.turnOn();
// 设置无线通信分组号13
// 重点:小车接收端必须设置相同分组13,收发分组不一致无法通信
Radio.setGroup(13);
// 设置RGB灯带全局亮度等级8,亮度取值区间 0 ~ 255
rgb.brightness(round(8));
// 光标定位屏幕第1行,打印标题文字
display.setCursorLine(1);
display.printLine("掌控板陀螺仪发送端");
// 光标定位屏幕第2行,打印操作提示
display.setCursorLine(2);
display.printLine("前后左右四个方向");
// 光标定位屏幕第4行,标注适配车型
display.setCursorLine(4);
display.printLine("三驱动全向轮小车");
}
// 主循环,初始化完成后无限循环持续运行
void loop() {
// 持续读取加速度传感器姿态
// 向前倾斜
if ((accelerometer.isGesture(accelerometer.TiltForward))) {
Radio.send("qian"); // 2.4G射频发送前进指令 qian
rgb.write(1, 0x00FF00); // 点亮第1颗RGB灯:绿色
display.setCursorLine(3);
display.printLine("前进"); // 屏幕第3行刷新状态
}
// 向后倾斜
if ((accelerometer.isGesture(accelerometer.TiltBack))) {
Radio.send("hou"); // 发送后退指令 hou
rgb.write(1, 0xFF0000); // 点亮第1颗RGB灯:红色
display.setCursorLine(3);
display.printLine("后退");
}
// 向左倾斜
if ((accelerometer.isGesture(accelerometer.TiltLeft))) {
Radio.send("zuo"); // 发送左横走指令 zuo
rgb.write(1, 0x0000FF); // 点亮第1颗RGB灯:蓝色
display.setCursorLine(3);
display.printLine("左横走");
}
// 向右倾斜
if ((accelerometer.isGesture(accelerometer.TiltRight))) {
Radio.send("you"); // 发送右横走指令 you
rgb.write(1, 0xFF9900); // 点亮第1颗RGB灯:橙黄色
display.setCursorLine(3);
display.printLine("右横走");
}
// 注意:代码未实现 ScreenDown(屏幕朝下)手势识别,无停车姿态触发
}
// ===================== 按键事件回调函数 =====================
// A按键按下触发
void onButtonAPressed() {
Radio.send("deng"); // 无线发送指令 deng(开灯)
rgb.write(1, 0xFFFFFF); // 第1颗RGB灯白色
display.setCursorLine(3);
display.printLine("开灯");
}
// B按键按下触发
void onButtonBPressed() {
Radio.send("ting"); // 无线发送指令 ting(停车)
rgb.write(1, 0x6600CC); // 第1颗RGB灯紫蓝色
display.setCursorLine(3);
display.printLine("停车");
}
[/code]
一、BLE 普通广播(广播包 Advertising,非连接型)
1. 工作原理
发送板不建立蓝牙配对连接,定时(间隔可设)向外发送短小广播数据包;周围所有开启蓝牙扫描的 K10/ESP32 设备被动抓取数据,属于一对多离线通信,全程不用 WiFi、路由器。
发送端:只发包,不等待应答
接收端:持续扫描,识别目标设备标识后读取内容
2. 核心参数
传输距离:空旷 5–10 米,隔墙大幅衰减
功耗优势:发送、待机电流都很低,电池供电可长时间运行
数据限制:单帧广播载荷很短,一般几十字节以内
拓扑:1 个发射源→N 个接收机,接收机之间互不通信
3. 适用场景
一块主控批量控制多台 LED、蜂鸣器、小电机开关
手环式传感器广播温湿度、按键状态给多块行空板
无网络教室简易一控多教具
4. 短板
不能传长文本、语音、图片、大量数值
无可靠重传机制,干扰环境容易丢包
只能单向发,接收端无法回传数据给发射板
二、BLE Mesh 网格广播组网
1. 工作原理
所有行空板加入同一个 Mesh 网络,节点地位平等:
任意一块板子发送一条消息,全网所有 Mesh 节点同步收到;信号弱的节点还能中继转发消息,扩大覆盖范围,属于多向全网广播。
完全离线运行,不需要 WiFi 路由。
2. 对比普通 BLE 广播优势
信号中继:远距离、隔墙场景靠中间板子接力传递信号
双向互通:每个节点既能发全网广播,也能接收全网消息
分组控制:可划分分组,消息只发给指定分组设备,不用全部设备响应
稳定性高于单纯 Advertising 广播,自带简单纠错
3. 典型应用
教室几十台行空板灯光同步亮灭、抢答同步触发
多房间灯光、智能开关统一控制
分布式传感器,任意节点上报数据全网可见
4. 固有局限
单条消息数据量依旧偏小,依旧无法承载音频、大图
组网设备数量过多时,消息延迟会上升
相比 WiFi UDP,传输速度慢很多
三、两者统一短板汇总
大数据传输能力弱:仅适配开关指令、1–2 组数字、简短标识
高速传输不行:实时音频、大屏多行文字、图像一律不推荐
穿墙能力一般,密集金属遮挡信号暴跌
大量设备同时发包容易产生蓝牙信道冲突丢包
四、行空板 K10 实操区分选择
简单一控多、电池低功耗、距离近 → BLE 普通 Advertising 广播(代码简单、资源占用最小)
多设备互相收发、需要中继扩距离、批量分组控制 → BLE Mesh(组网复杂一点,功能更强)
要传文字、声音、大量数据、距离远、设备多稳定通信 → 优先改用 WiFi UDP 广播
补充简易实操要点
BLE 广播必须设置唯一设备名称 / UUID,接收端过滤识别,避免抓取无关蓝牙设备数据包;
Mesh 组网所有设备必须写入同一组网密钥、同一网络 ID 才能互相通信;
电池供电项目首选 BLE 体系,插电稳定大数据项目优先 WiFi。
LED控制模块
语音识别与合成模块积木
掌控板是国内专为**中小学 Python 创客教育**设计的开源微型开发板,搭载 ESP32 主控,自带 WiFi + 蓝牙,是一块 “掌上微型电脑”DFRobot。
一、核心板载硬件(不用外接配件就能玩)
1. **1.3 寸 OLED 显示屏**:128×64 分辨率,显示文字、动画、图片,支持中文;
2. **交互部件**:A/B 物理按键、6 路金手指触摸键、3 颗全彩 RGB 灯、蜂鸣器(播放音乐);
3. **内置传感器**:麦克风(拾音)、光线传感器、三轴加速度 / 磁场传感器(做电子罗盘、计步器);
4. **通信**:WiFi、蓝牙双无线,可联网、两块板子无线互传数据;
5. **拓展**:底部金手指引出全部 IO,能外接舵机、温湿度、电机等模块。
二、两种编程方式,零基础友好
1. **图形化积木编程(mPython/Mind+)**:拖拽模块,小学生也能上手;
2. **MicroPython 代码编程**:直接写 Python 代码,衔接初高中信息技术课程。
三、常见用途
- 课堂教学:编程入门、物联网、STEAM 科创课;
- 趣味制作:电子表、声光小游戏、声控彩灯、便携噪声 / 光照检测仪;
- 物联网:联网看天气、远程控制设备、环境数据上传云端;
- 可穿戴:智能手环、电子徽章、便携小仪器。
四、特点
体积小巧、一体化集成传感器、国产教育硬件、软硬件全开源,不用复杂接线就能快速做出智能小作品。