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[K10教程] 【花雕动手做】行空板 K10 之语音调控可移动WS2812B平板灯

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 之语音调控可移动WS2812B平板灯图1

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【花雕动手做】行空板K10之语音调控可移动WS2812B平板灯

项目使用的平板灯、TT马达、全向福来轮与扩展板等

【花雕动手做】行空板 K10 之语音调控可移动WS2812B平板灯图3

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【花雕动手做】行空板K10之语音调控可移动WS2812B平板灯

知识点：WS2812 灯带

一、基础定义
WS2812（常称内置驱动 5050 RGB 灯珠），是单线串行智能控制 LED。
单颗灯珠集成：5050 RGB 三色 LED + WS2812 控制芯片。
特点：只需要 1 根数据线、电源、GND，大量灯珠可以首尾串联。
衍生型号：WS2812B（市面上最通用版本，改善散热），日常大家说 WS2812 一般就是 WS2812B。

二、电气参数
供电电压：DC 5V
重点：灯珠芯片 5V 供电，但数据引脚支持 3.3V 电平（ESP32 / 行空板 K10、掌控板可以直接驱动，无需电平转换）
通信方式：单总线异步串行通信
色彩：24 位色彩（R 0~255，G 0~255，B 0~255），一共 1670 万颜色
通信速率：800KHz
静态电流：很低；全亮白光时单颗最大约 60mA

三、信号传输原理（关键）
数据线 DI 输入信号：
第一颗灯读取属于自己的 24bit 颜色数据，剩下数据自动从 DO 引脚转发给下一颗灯。
串联顺序：主控 DATA → DI 灯 1 → DO→DI 灯 2 → DO→DI 灯 3……
优势：所有灯共用一根 IO 口，扩展非常方便。
限制：信号单向传输，不能反向接线。

四、硬件接线规范
三根线：
VCC：5V
GND：电源负极（必须和主控共地！不共地极易乱色、闪烁）
DI：数据输入（接到单片机 IO）
高频踩坑（机器人项目必看）
不要使用行空板 3.3V 给长灯带供电！
3.3V 引脚电流小，只能驱动 3~5 颗短灯带；超过建议单独外接 5V 电源。
长线（>1 米）：电源线两端并联 1000μF 电解电容；数据端串联 300Ω 电阻，减少信号反射，防止频闪。
严禁 DO 当成 DI 使用。

五、常用规格分类
裸灯珠：单颗 WS2812B（适合小车状态指示灯）
软灯带：IP30 裸板、IP65 硅胶套管、IP67 防水
硬灯条、圆环（彩灯圆盘）
灯珠密度：30 灯 / 米、60 灯 / 米、144 灯 / 米

六、单片机驱动方案（适配你的硬件）
1）行空板 K10 / 掌控板 Arduino (C++)
推荐库：Adafruit_NeoPixel
ESP32 底层使用 RMT 硬件外设驱动，不占用 CPU，不会卡顿。
示例极简代码：

#include <Adafruit_NeoPixel.h>

#define DATA_PIN P0    //K10外接灯带推荐P0

#define LED_COUNT 3

Adafruit_NeoPixel strip(LED_COUNT, DATA_PIN, NEO_GRB + NEO_KHZ800);



void setup(){

  strip.begin();

  strip.setBrightness(80);

  strip.fill(strip.Color(255,0,0));

  strip.show();

}

void loop(){

}
复制代码

补充：行空板自带 3 颗 RGB 灯是内置 WS2812，封装在库内，直接调用k10.rgb，不用 NeoPixel 库。
2）Mind + 图形化
直接找到「WS2812 灯带」积木，选择引脚、灯数量即可。

七、优缺点汇总
优点
单线控制，仅占用 1 路 IO，资源占用少；
独立控色，每一颗灯可以显示不同颜色，实现流水灯、呼吸灯、状态指示；
3.3V 单片机可以直接驱动数据信号；
价格低廉，创客项目标配；
串联扩展简单。
缺点
需要5V 供电，3.3V 无法带动多颗灯珠；
串行传输：灯带越长，刷新耗时越大（100 颗灯刷新会产生轻微延迟）；
电源布线不当极易出现首尾亮度不一致；
抗干扰一般，BLDC 电机、大功率驱动旁边容易出现随机乱闪，需要做好地线隔离。

【花雕动手做】行空板 K10 之语音调控可移动WS2812B平板灯图1

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【花雕动手做】行空板K10之语音调控可移动WS2812B平板灯

【花雕动手做】行空板 K10 系列实验之离线语音识别控制WS2812B小车移动平板灯

实验开源代码

// 导入离线语音识别库
#include "asr.h"
// 导入行空板K10底层驱动库
#include "unihiker_k10.h"
// Microbit电机驱动板库，控制直流电机
#include <Microbit_Motor.h>
// DFRobot WS2812灯带驱动库
#include <DFRobot_NeoPixel.h>

// ==================== 对象、全局变量创建 ====================
UNIHIKER_K10     k10;               // 行空板K10主控对象
ASR              asr;               // 离线语音识别对象
DFRobot_NeoPixel neoPixel_P1;       // WS2812灯带对象，接引脚P1
uint8_t          screen_dir=2;      // 屏幕旋转方向参数
Microbit_Motor   motorbit;          // 电机驱动板对象

// ==================== 初始化函数，上电仅运行一次 ====================
void setup() {
        k10.begin();                     // 启动行空板硬件初始化（屏幕、按键等）

        // ASR初始化：持续识别模式、中文模式、拾音超时12000ms
        asr.asrInit(CONTINUOUS, CN_MODE, 12000);
        // 等待语音模块初始化完成，初始化未就绪持续循环等待
        while(asr._asrState == 0){delay(100);}

        k10.initScreen(screen_dir);      // 根据screen_dir设置屏幕方向
        k10.creatCanvas();               // 创建画布，用于屏幕文字绘制

        // 注册语音指令【指令ID，语音关键词】
        asr.addASRCommand(0+1, "kai deng");    // ID=1 开灯
        asr.addASRCommand(1+1, "guan deng");   // ID=2 关灯
        asr.addASRCommand(2+1, "lv deng");     // ID=3 绿灯
        asr.addASRCommand(3+1, "hong deng");  // ID=4 红灯
        asr.addASRCommand(4+1, "qian jin");   // ID=5 前进
        asr.addASRCommand(5+1, "ting che");    // ID=6 停车
        asr.addASRCommand(6+1, "hou tui");     // ID=7 后退
        asr.addASRCommand(7+1, "you heng");   // ID=8 右横移
        asr.addASRCommand(8+1, "zuo heng");    // ID=9 左横移
        asr.addASRCommand(9+1, "shun zhuan");  // ID=10 顺时针旋转
        asr.addASRCommand(10+1, "ni zhuan");   // ID=11 逆时针旋转

        // WS2812灯带初始化：引脚P1，总共37颗灯珠
        neoPixel_P1.begin(P1, 37);
        neoPixel_P1.setBrightness(100);        // 设置灯带最大亮度 0~255
}

// ==================== 主循环，不断循环执行 ====================
void loop() {
        // 判断：是否唤醒（唤醒词：你好小新）
        if (asr.isWakeUp()) {
                // 画布输出红色提示文字
                k10.canvas->canvasText("已唤醒平板灯小车.......", 6, 0xFF0000);
                k10.canvas->updateCanvas();  // 刷新屏幕显示
        }
        else {
                // 未唤醒状态，提示唤醒词
                k10.canvas->canvasText("唤醒词为“你好小新”", 4, 0x0000FF);
                k10.canvas->updateCanvas();
        }

        // ============ 语音指令：开灯 ID=1 ============
        if (asr.isDetectCmdID(0+1)) {
                neoPixel_P1.setRangeColor(0, 36, 0xFFFFFF); // 全部灯设白色（0~36号，一共37颗）
                // 在坐标(0,180)输出24号中文字体文字，背景黑色
                k10.canvas->canvasText("K10 小车开灯", 0, 180, 0x000000, k10.canvas->eCNAndENFont24, 50, true);
                k10.canvas->updateCanvas();
        }

        // ============ 语音指令：关灯 ID=2 ============
        if (asr.isDetectCmdID(1+1)) {
                neoPixel_P1.clear();  // 清空灯带，全部熄灭
                k10.canvas->canvasText("K10 小车关灯", 0, 180, 0x000000, k10.canvas->eCNAndENFont24, 50, true);
                k10.canvas->updateCanvas();
        }

        // ============ 语音指令：绿灯 ID=3 ============
        if (asr.isDetectCmdID(2+1)) {
                neoPixel_P1.setRangeColor(0, 36, 0x00FF00); // 全部绿色
                k10.canvas->canvasText("K10 小车绿灯", 0, 180, 0x000000, k10.canvas->eCNAndENFont24, 50, true);
                k10.canvas->updateCanvas();
        }

        // ============ 语音指令：红灯 ID=4 ============
        if (asr.isDetectCmdID(3+1)) {
                neoPixel_P1.setRangeColor(0, 36, 0xFF0000); // 全部红色
                k10.canvas->canvasText("K10 小车红灯", 0, 180, 0x000000, k10.canvas->eCNAndENFont24, 50, true);
                k10.canvas->updateCanvas();
        }

        // ============ 语音指令：前进 ID=5（三轮全向M2、M3正转） ============
        if (asr.isDetectCmdID(4+1)) {
                motorbit.motorRun(M2, CW, 200);    // M2电机 正向 速度200
                motorbit.motorRun(M3, CW, 200);    // M3电机 正向 速度200
                k10.canvas->canvasText("K10 小车前进", 0, 180, 0x000000, k10.canvas->eCNAndENFont24, 50, true);
                k10.canvas->updateCanvas();
        }

        // ============ 语音指令：停车 ID=6 ============
        if (asr.isDetectCmdID(5+1)) {
                motorbit.motorStop(ALL);           // 停止所有电机
                k10.canvas->canvasText("K10 小车停止", 0, 180, 0x000000, k10.canvas->eCNAndENFont24, 50, true);
                k10.canvas->updateCanvas();
        }

        // ============ 语音指令：后退 ID=7 ============
        if (asr.isDetectCmdID(6+1)) {
                motorbit.motorRun(M2, CCW, 200);   // M2反向
                motorbit.motorRun(M3, CCW, 200);   // M3反向
                k10.canvas->canvasText("K10 小车后退", 0, 180, 0x000000, k10.canvas->eCNAndENFont24, 50, true);
                k10.canvas->updateCanvas();
        }

        // ============ 语音指令：右横移 ID=8 ============
        if (asr.isDetectCmdID(7+1)) {
                motorbit.motorRun(M1, CCW, 200);
                motorbit.motorRun(M2, CW, 200);
                motorbit.motorStop(M3);
                k10.canvas->canvasText("K10 小车右横", 0, 180, 0x000000, k10.canvas->eCNAndENFont24, 50, true);
                k10.canvas->updateCanvas();
        }

        // ============ 语音指令：左横移 ID=9 ============
        if (asr.isDetectCmdID(8+1)) {
                motorbit.motorRun(M1, CW, 200);
                motorbit.motorRun(M2, CCW, 200);
                motorbit.motorStop(M3);
                k10.canvas->canvasText("K10小车左横", 0, 180, 0x000000, k10.canvas->eCNAndENFont24, 50, true);
                k10.canvas->updateCanvas();
        }

        // ============ 语音指令：顺时针旋转ID=10，持续2秒自动停止 ============
        if (asr.isDetectCmdID(9+1)) {
                motorbit.motorRun(M1, CCW, 200);
                motorbit.motorRun(M2, CCW, 200);
                motorbit.motorRun(M3, CW, 200);
                delay(2000);                      // 维持转动2秒
                motorbit.motorStop(ALL);          // 2秒后停车
                k10.canvas->canvasText("K10小车顺时针转圈", 0, 180, 0x000000, k10.canvas->eCNAndENFont24, 50, true);
                k10.canvas->updateCanvas();
        }

        // ============ 语音指令：逆时针旋转ID=11，持续2秒自动停止 ============
        if (asr.isDetectCmdID(10+1)) {
                motorbit.motorRun(M1, CW, 200);
                motorbit.motorRun(M2, CW, 200);
                motorbit.motorRun(M3, CCW, 200);
                delay(2000);                      // 维持转动2秒
                motorbit.motorStop(ALL);          // 2秒后停车
                k10.canvas->canvasText("K10小车逆时针转圈", 0, 180, 0x000000, k10.canvas->eCNAndENFont24, 50, true);
                k10.canvas->updateCanvas();
        }

        k10.canvas->canvasClear(6); // 清除画布指定区域文字，避免文字重叠
}
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发表于 3 天前

【花雕动手做】行空板K10之语音调控可移动WS2812B平板灯

行空板 K10 离线语音三轮全向平板灯小车代码解读

项目概况
硬件：行空板 K10 + Microbit 电机扩展板 + 三轮全向轮底盘 + P1 外接 37 颗 WS2812 灯带
功能：离线语音控制灯光、小车全向运动；唤醒词：你好小新
开发环境：Mind+ Arduino 模式

一、头文件与对象定义解读

#include "asr.h"                 // K10内置离线语音识别库（本地ASR，不需要网络）

#include "unihiker_k10.h"        // 行空板K10底层驱动：屏幕、画布、硬件资源

#include <Microbit_Motor.h>      // microbit电机扩展板驱动，控制三路直流电机

#include <DFRobot_NeoPixel.h>    // WS2812灯带驱动库



UNIHIKER_K10     k10;               // 行空板主控实例

ASR              asr;               // 离线语音识别实例

DFRobot_NeoPixel neoPixel_P1;       // WS2812灯带，数据引脚P1

uint8_t          screen_dir=2;      // 屏幕显示旋转方向

Microbit_Motor   motorbit;          // 电机驱动板实例
复制代码

二、setup () 上电初始化（只运行 1 次）
k10.begin()：初始化行空板硬件
asr.asrInit(CONTINUOUS, CN_MODE, 12000)
CONTINUOUS：持续语音监听模式
CN_MODE：中文识别
12000：语音拾音最大超时时间 (ms)
while(asr._asrState == 0){delay(100);}
阻塞等待语音模块启动完成；模块未就绪，不往下执行。
k10.initScreen() + k10.creatCanvas()：初始化屏幕、创建绘图画布
asr.addASRCommand(ID, "语音指令")
注册离线关键词，建立【编号 - 语音文本】映射；识别到语音后，可以通过 ID 判断指令。
neoPixel_P1.begin(P1, 37)：灯带引脚 P1，总共有 37 颗灯珠；设置最大亮度。

三、loop () 无限主循环（程序核心）
1. 唤醒状态监测

if (asr.isWakeUp())

isWakeUp()：检测是否说出唤醒词你好小新
复制代码

已唤醒：屏幕红色文字提示
未唤醒：屏幕蓝色文字提示唤醒词

2. 灯光指令逻辑

【花雕动手做】行空板 K10 之语音调控可移动WS2812B平板灯图1

3. 三轮全向底盘运动指令（M1/M2/M3 三路电机）
底盘为标准 120° 排布三轮全向轮
qian jin 前进：M2、M3 正向运转
hou tui 后退：M2、M3 反向运转
ting che 停车：所有电机立刻停止
you heng 右横移：M1 反转、M2 正转、M3 停机
zuo heng 左横移：M1 正转、M2 反转、M3 停机
shun zhuan 顺时针转圈：三个电机按对应方向运行 delay(2000)，2 秒后自动停车
ni zhuan 逆时针转圈：反向旋转，维持 2 秒停止

4. 屏幕绘制逻辑
k10.canvas->canvasText() 在画布写入文字
k10.canvas->updateCanvas() 将画布内容刷新到屏幕
循环末尾 k10.canvas->canvasClear(6)：清空局部画布，防止文字叠加残影。

四、核心工作流程
上电 → 硬件全部初始化，等待语音模块就绪
持续监听唤醒词「你好小新」
唤醒成功后，开始识别注册好的语音命令
识别对应指令：
灯光指令 → 修改 WS2812 灯带颜色
运动指令 → 控制三轮全向电机运转，屏幕同步显示状态
持续循环，等待下一次语音指令。

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【花雕动手做】行空板K10之语音调控可移动WS2812B平板灯

本帖最后由驴友花雕于 2026-8-3 17:03 编辑

Mind+图形编程

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【花雕动手做】行空板K10之语音调控可移动WS2812B平板灯

实验场景图与视频记录

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【花雕动手做】行空板K10之语音调控可移动WS2812B平板灯

【【花雕动手做】行空板 K10 系列实验之离线语音识别控制WS2812B小车移动平板灯 #diy电子爱好者 #脑洞大开的diy #行空板K10 #移动平板灯】

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