查看: 57|回复: 9

[K10教程] 【花雕动手做】行空板 K10 之 TT 马达差速智能小车方案一

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

【花雕动手做】行空板 K10 之 TT 马达差速智能小车方案一图2

使用道具举报

精彩评论(9)

驴友花雕 高级技神
楼主|

发表于前天 13:58

【花雕动手做】行空板 K10 之TT马达差速智能小车方案一

小车方案一使用的铝制底板、TT电机与扩展板

【花雕动手做】行空板 K10 之 TT 马达差速智能小车方案一图1

使用道具举报

驴友花雕 高级技神
楼主|

发表于前天 14:36

【花雕动手做】行空板 K10 之TT马达差速智能小车方案一

主打：人工智能模块

语音识别相关说明

使用道具举报

驴友花雕 高级技神
楼主|

发表于前天 14:38

【花雕动手做】行空板 K10 之TT马达差速智能小车方案一

辅助：屏幕显示相关积木

【花雕动手做】行空板 K10 之 TT 马达差速智能小车方案一图3

扩展板模块

LED控制模块

使用道具举报

驴友花雕 高级技神
楼主|

发表于前天 17:54

【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
实验开源代码

// 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 <IOBOX_Motor.h>
// 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);
}
复制代码

使用道具举报

驴友花雕 高级技神
楼主|

发表于前天 18:05

【花雕动手做】行空板 K10 之TT马达差速智能小车方案一

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

#include "asr.h"

#include <IOBOX_Motor.h>

#include "unihiker_k10.h"
复制代码

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。

UNIHIKER_K10 k10;

ASR          asr;

uint8_t      screen_dir=2;

IOBOX_Motor  motor_ib;
复制代码

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）

k10.begin();
复制代码

初始化行空板全部底层硬件、通信总线资源。

asr.asrInit(CONTINUOUS, CN_MODE, 12000);

while(asr._asrState == 0){delay(100);}
复制代码

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。

k10.initScreen(screen_dir);

k10.creatCanvas();
复制代码

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。

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");
复制代码

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

if (asr.isWakeUp())
复制代码

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

motor_ib.motorRun(motor_ib.ALL, motor_ib.CCW, 254);
复制代码

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

motor_ib.motorStop(motor_ib.ALL);
复制代码

关闭两路电机输出，小车立即刹车停稳。
（3）后退 hou tui

motor_ib.motorRun(motor_ib.ALL, motor_ib.CW, 200);
复制代码

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

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);
复制代码

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

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);
复制代码

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

k10.canvas->canvasClear(6);
复制代码

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

【花雕动手做】行空板 K10 之 TT 马达差速智能小车方案一图1

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。

使用道具举报