基于行空板K10的倒车雷达

一、项目背景

随着智能交通技术的快速发展，汽车安全辅助系统已成为现代汽车的重要组成部分。依据《义务教育信息科技课程教学指南》六年级“过程与控制”第26课，倒车雷达作为典型的过程与控制系统，通过实时检测车辆与障碍物的距离，计算安全阈值，并根据距离变化动态调整警报频率，为驾驶员提供安全保障。本方案以行空板K10为核心，设计一个简易的倒车雷达系统，帮助学生理解以下核心概念：

• 输入-计算-输出的控制模式（超声波传感器采集距离数据→行空板处理→蜂鸣器报警）。
• 连续量与开关量的转换（距离值为连续量，通过阈值判断生成警报指令的开关量）。
• 反馈与优化机制（根据距离变化动态优化警报频率）。
• 模块化设计思想（分解超声波测距、数据处理、警报输出等子模块）。
  

设计案例贴合课程中“倒车防撞请注意”的实例，符合“通过分析典型应用场景理解过程与控制”的教学要求，同时融入信息社会责任教育（强调系统安全性设计）。

二、项目目标

依据《义务教育信息科技课程教学指南》六年级“过程与控制”模块的学业要求，本方案旨在通过倒车雷达的设计与实现，提升学生以下能力：

• 信息意识
  • 体验汽车倒车场景中物理世界（障碍物距离）与数字世界（传感器数据）的深度融合。
  • 意识到“输入-计算-输出”计算模式在解决实际问题中的价值，例如通过程序验证倒车安全控制逻辑。
    
• 计算思维
  • 将倒车雷达分解为超声波测距、阈值判断、警报输出三个子模块，初步掌握复杂系统的分解方法。
  • 理解阈值（如安全距离）在连续量转开关量中的作用，并能通过逻辑运算设计动态警报规则（距离越近→警报越急促）。
  • 通过阅读和修改代码，感受距离数据变化对警报输出的影响，认识编程对功能实现的重要性。
    
• 数字化学习与创新
  • 利用行空板K10和开源编程工具，设计倒车雷达的验证方案，通过调试程序优化系统性能（如响应速度、警报灵敏度）。
  • 在小组合作中制定实验方案，通过数据记录与分析（如距离与警报频率关系表）形成实验报告。
    
• 信息社会责任
  
  
  • 理解倒车雷达的安全性设计对驾驶者和社会的重要性，初步形成系统安全设计意识（如误报处理、故障保护）。
  • 通过对比国产与进口传感器数据采集精度，感知核心技术自主可控的意义。
    

三、项目实施
1.所需器材
行空板K10

超声波传感器
小车底盘
2.实现功能
按下A键小车向后倒车，当超声波传感器检测到前言障碍物的距离小于20CM时，蜂鸣器发出预警，同时停车。
3.程序编写

/*!
 * MindPlus
 * esp32s3bit
 *
 */
#include "unihiker_k10.h"
#include <DFRobot_URM10.h>
#include <Microbit_Motor.h>
// 函数声明
void onButtonAPressed();
// 创建对象
Microbit_Motor motorbit;
UNIHIKER_K10   k10;
uint8_t        screen_dir=2;
DFRobot_URM10  urm10;
Music          music;


// 主程序开始
void setup() {
        k10.begin();
        k10.initScreen(screen_dir);
        k10.creatCanvas();
        k10.buttonA->setPressedCallback(onButtonAPressed);
        motorbit.motorStop(ALL);
        k10.setScreenBackground(0x000000);
        k10.canvas->canvasClear();
}
void loop() {
        k10.canvas->canvasText((urm10.getDistanceCM(P0, P1)), 1, 0x0000FF);
        k10.canvas->updateCanvas();
}


// 事件回调函数
void onButtonAPressed() {
        while (!((urm10.getDistanceCM(P0, P1))<20)) {
                motorbit.motorRun(ALL, CCW, 80);
        }
        music.playTone(262,  2000);
        motorbit.motorStop(ALL);
        for (int index = 0; index < 2; index++) {
                music.playTone(262,  2000);
                delay(50);
        }
}
复制代码

四、实现效果