【花雕动手做】K10系列实验之无线广播用陀螺仪遥控LED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

添加通信模块——无线广播





板载传感器相关积木

辅助：屏幕显示相关积木



LED控制模块

知识点：无线广播------行空板 K10 BLE、BLE Mesh 广播
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。

【花雕动手做】行空板 K10 系列实验之无线广播使用陀螺仪姿态传感器遥控板载LED灯
实验开源代码（无线广播发送端）

// 行空板K10硬件驱动库，封装屏幕、画布、RGB彩灯、陀螺仪姿态识别全部外设
#include "unihiker_k10.h"
// DF官方BLE无线广播库，实现离线分组一对多消息发送
#include <DFRobot_ESP32_Radio.h>

// 创建无线广播通信对象
DFRobot_ESP32Radio Radio;
// 屏幕方向参数，2为默认正向显示
uint8_t screen_dir = 2;
// 行空板整机总控制对象
UNIHIKER_K10 k10;

/**
 * setup 上电初始化函数，只运行一次
 * 初始化硬件、屏幕画布、开启蓝牙广播、绘制开机界面、设置彩灯亮度
 */
void setup() {
    // 初始化行空板底层硬件（陀螺仪、屏幕、RGB、系统总线）
    k10.begin();
    // 加载预设屏幕朝向
    k10.initScreen(screen_dir);
    // 创建内存画布，文字先缓存、批量刷新防闪屏
    k10.creatCanvas();

    // 打开ESP32-S3蓝牙BLE广播模块，进入发射就绪状态
    Radio.turnOn();
    // 设置通信分组1；只有同Group=1的接收板才能收到广播指令
    Radio.setGroup(1);

    // 屏幕背景设纯黑色
    k10.setScreenBackground(0x000000);
    // 第3行浅橘色大标题
    k10.canvas->canvasText("行空板 K10 无线广播", 3, 0xFFCC99);
    // 第5行粉紫色功能说明
    k10.canvas->canvasText(" 用陀螺仪遥控LED灯", 5, 0xFF99FF);
    // 把画布文字一次性刷新显示到屏幕
    k10.canvas->updateCanvas();
    // RGB彩灯亮度调到5，比之前示例更亮一点
    k10.rgb->brightness(round(5));
}

/**
 * loop 无限主循环
 * 循环不断检测陀螺仪倾斜姿态，识别到动作立刻发送对应BLE广播指令，本机同步亮灯提示
 */
void loop() {
    // 判断姿态：板子向后倾斜
    if ((k10.isGesture(TiltBack))) {
        // 向外广播发送指令 hou
        Radio.send("hou");
        // 画布第7行白色提示文字
        k10.canvas->canvasText("    后倾打开白色灯", 7, 0xFFFFFF);
        k10.canvas->updateCanvas();
        // 本机全部RGB点亮白色
        k10.rgb->write(-1, 0xFFFFFF);
        delay(1000);          // 保持状态1秒
        k10.canvas->canvasClear(7); // 清空本行文字
        k10.rgb->write(-1, 0x000000);// 熄灭彩灯
    }

    // 判断姿态：板子向左倾斜
    if ((k10.isGesture(TiltLeft))) {
        Radio.send("zuo");
        k10.canvas->canvasText("    左倾打开红色灯", 8, 0xFF0000);
        k10.canvas->updateCanvas();
        k10.rgb->write(-1, 0xFF0000);
        delay(1000);
        k10.canvas->canvasClear(8);
        k10.rgb->write(-1, 0x000000);
    }

    // 判断姿态：板子向前倾斜
    if ((k10.isGesture(TiltForward))) {
        Radio.send("qian");
        k10.canvas->canvasText("    前倾打开绿色灯", 9, 0x00FF00);
        k10.canvas->updateCanvas();
        k10.rgb->write(-1, 0x00FF00);
        delay(1000);
        k10.canvas->canvasClear(9);
        k10.rgb->write(-1, 0x000000);
    }

    // 判断姿态：板子向右倾斜
    if ((k10.isGesture(TiltRight))) {
        Radio.send("you");
        k10.canvas->canvasText("    右倾打开蓝色灯", 10, 0x0000FF);
        k10.canvas->updateCanvas();
        k10.rgb->write(-1, 0x0000FF);
        delay(1000);
        k10.canvas->canvasClear(10);
        k10.rgb->write(-1, 0x000000);
    }
}
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陀螺仪姿态无线广播发送端代码解读

一、头文件与全局对象

#include "unihiker_k10.h"

#include <DFRobot_ESP32_Radio.h>
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unihiker_k10.h：行空板 K10 全套硬件驱动，内置陀螺仪姿态识别、屏幕画布、RGB 彩灯驱动；
DFRobot_ESP32_Radio.h：蓝牙 BLE 广播库，实现离线一对多无线发指令。

DFRobot_ESP32Radio Radio;

uint8_t screen_dir=2;

UNIHIKER_K10 k10;
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Radio：无线通信实例，负责开启蓝牙、设置分组、发送广播字符串；
screen_dir=2：屏幕默认正向显示；
k10：整机控制总对象，操控陀螺仪、屏幕、彩灯。

二、setup () 上电一次性初始化

void setup() {

        k10.begin();
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初始化全部硬件：陀螺仪传感器、显示屏、RGB 灯、系统底层 IO。

 k10.initScreen(screen_dir);

        k10.creatCanvas();
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初始化屏幕方向；创建内存画布，文字先缓存再统一刷新，减少屏幕闪烁。

 Radio.turnOn();

        Radio.setGroup(1);
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打开 BLE 蓝牙广播模块；设置通信组 1，只有同组编号的接收板才能收到消息。

 k10.setScreenBackground(0x000000);

        k10.canvas->canvasText("行空板 K10 无线广播", 3, 0xFFCC99);

        k10.canvas->canvasText(" 用陀螺仪遥控LED灯", 5, 0xFF99FF);

        k10.canvas->updateCanvas();
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屏幕底色黑色；在 3、5 行打印标题说明文字；刷新画布显示文字。

 k10.rgb->brightness(round(5));
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设置 RGB 彩灯亮度等级 5，亮度适中。

三、loop () 循环主体（姿态持续检测）
loop 会高速无限循环，不停检测板子倾斜姿态，识别动作立刻执行发送 + 本地提示。
1、向后倾斜 TiltBack

if ((k10.isGesture(TiltBack))) {

        Radio.send("hou"); //广播发送指令hou

        k10.canvas->canvasText("    后倾打开白色灯", 7, 0xFFFFFF);

        k10.canvas->updateCanvas();

        k10.rgb->write(-1, 0xFFFFFF); //本机全RGB亮白色

        delay(1000); //保持1秒

        k10.canvas->canvasClear(7); //清除第7行文字

        k10.rgb->write(-1, 0x000000); //熄灭彩灯

}
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2、向左倾斜 TiltLeft

if ((k10.isGesture(TiltLeft))) {

        Radio.send("zuo");

        屏幕打印红字提示、本机亮红灯，1秒后清文字关灯

}
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3、向前倾斜 TiltForward

if ((k10.isGesture(TiltForward))) {

        Radio.send("qian");

        屏幕打印绿字提示、本机亮绿灯，1秒后清文字关灯

}
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4、向右倾斜 TiltRight

if ((k10.isGesture(TiltRight))) {

        Radio.send("you");

        屏幕打印蓝字提示、本机亮蓝灯，1秒后清文字关灯

}
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四、指令对应对照表



五、整体运行逻辑
不靠按键，依靠内置陀螺仪感应板子倾斜角度；
识别倾斜动作后，两件事同步执行：
① BLE 向外广播对应指令（多台接收板同步接收）
② 本机屏幕文字提示 + RGB 亮对应颜色做本地反馈；
亮灯、文字只维持 1 秒，之后自动清除恢复待机状态。

六、程序优缺点
1、优点
离线 BLE 广播，不用 WiFi 路由器，电池就能供电；
体感操控，不用按压按键，交互更有趣；
1 块姿态发送板可同时控制多台接收行空板同步变色。
2、缺点
delay(1000)阻塞延时：亮灯 1 秒内，再次倾斜板子不会立刻响应，必须等延时结束；
短时间连续大幅度倾斜容易姿态识别错乱；
BLE 仅支持简短字符串指令，不能传输图片、音频、大量数值。
3、配套接收端要求
接收端必须同样Radio.setGroup(1)，并且四条指令分别绑定回调函数：
"hou" → 亮白灯
"zuo" → 亮红灯
"qian" → 亮绿灯
"you" → 亮蓝灯

Mind+图形编程（陀螺仪姿态发送端）

      
     

【花雕动手做】行空板 K10 系列实验之无线广播使用陀螺仪姿态传感器遥控板载LED灯
实验开源代码（无线广播接收端）

// 引入行空板K10硬件驱动库，封装屏幕、画布、RGB彩灯等全部板载外设接口
#include "unihiker_k10.h"
// 引入DF官方ESP32无线库，底层基于ESP32-S3 BLE蓝牙广播，实现离线分组消息接收
#include <DFRobot_ESP32_Radio.h>

// 提前声明4条指令对应的接收回调函数，setup绑定指令时编译器需要识别这四个自定义函数
void onRadioReceive_0();
void onRadioReceive_1();
void onRadioReceive_2();
void onRadioReceive_3();

// 创建无线通信操作实例，负责蓝牙开关、分组配置、指令与函数绑定、后台监听广播数据包
DFRobot_ESP32Radio Radio;
// 屏幕朝向配置变量，数值2为行空板K10默认正向显示模式
uint8_t screen_dir=2;
// 行空板整机硬件总对象，统一管控屏幕、彩灯、画布硬件资源
UNIHIKER_K10 k10;

/**
 * setup初始化函数：设备上电仅执行一次
 * 执行顺序：整机硬件初始化→绑定四条广播指令对应的回调函数→屏幕画布初始化→开启BLE广播模块→设置通信分组→绘制开机文字界面→设置RGB彩灯亮度
 */
void setup() {
        // 初始化行空板底层硬件总线、IO引脚、屏幕驱动、彩灯驱动、系统时钟
        k10.begin();

        // 指令绑定1：收到广播字符串"hou"，自动执行onRadioReceive_0函数
        Radio.setCallback("hou", onRadioReceive_0);
        // 指令绑定2：收到广播字符串"qian"，自动执行onRadioReceive_1函数
        Radio.setCallback("qian", onRadioReceive_1);
        // 指令绑定3：收到广播字符串"zuo"，自动执行onRadioReceive_2函数
        Radio.setCallback("zuo", onRadioReceive_2);
        // 指令绑定4：收到广播字符串"you"，自动执行onRadioReceive_3函数
        Radio.setCallback("you", onRadioReceive_3);

        // 根据预设参数初始化显示屏显示方向
        k10.initScreen(screen_dir);
        // 创建内存绘图画布，文字先写入缓存空间，统一刷新屏幕画面，减少刷屏闪烁
        k10.creatCanvas();

        // 打开ESP32-S3蓝牙BLE射频模块，进入后台持续监听空中广播信号状态
        Radio.turnOn();
        // 设置无线通信分组编号1；只有分组号完全一致的陀螺仪发送板，消息才能被本机正常接收
        Radio.setGroup(1);

        // 设置屏幕整体背景颜色为深灰色 十六进制色值0x333333
        k10.setScreenBackground(0x333333);
        // 在画布第5行写入浅粉紫色标题文字
        k10.canvas->canvasText("行空板K10接收广播", 5, 0xFFCCFF);
        // 在画布第7行写入浅蓝紫色功能说明文字，标识这是陀螺仪信号接收端
        k10.canvas->canvasText("  陀螺仪姿态接收端", 7, 0xCCCCFF);
        // 将画布缓存内所有文字画面一次性刷新渲染到实体显示屏
        k10.canvas->updateCanvas();
        // 设置板载RGB彩灯全局亮度等级2，低亮度光线柔和不刺眼
        k10.rgb->brightness(round(2));
}

/**
 * loop主循环函数：setup执行完毕后无限空循环运行
 * 程序采用纯事件驱动架构，蓝牙广播包由无线库后台反文旁虫立扫描解析，匹配预设指令会自动调用绑定好的回调函数
 * 无传感器采集、动态画面刷新等持续运行任务，因此函数内部无需填充代码
 */
void loop() {

}

/**
 * 接收指令"hou"专属回调函数
 * 触发条件：陀螺仪发送板向后倾斜，广播发送字符串hou
 * 功能：全部板载RGB灯点亮纯白色，持续1秒后熄灭彩灯
 */
void onRadioReceive_0() {
        // 参数-1代表控制所有板载RGB灯珠，颜色赋值纯白色0xFFFFFF
        k10.rgb->write(-1, 0xFFFFFF);
        // 保持白灯点亮1000毫秒（1秒）
        delay(1000);
        // RGB灯全部设置黑色，实现关灯效果
        k10.rgb->write(-1, 0x000000);
}

/**
 * 接收指令"qian"专属回调函数
 * 触发条件：陀螺仪发送板向前倾斜，广播发送字符串qian
 * 功能：全部RGB灯点亮绿色，持续1秒后熄灭彩灯
 */
void onRadioReceive_1() {
        k10.rgb->write(-1, 0x00FF00);
        delay(1000);
        k10.rgb->write(-1, 0x000000);
}

/**
 * 接收指令"zuo"专属回调函数
 * 触发条件：陀螺仪发送板向左倾斜，广播发送字符串zuo
 * 功能：全部RGB灯点亮红色，持续1秒后熄灭彩灯
 */
void onRadioReceive_2() {
        k10.rgb->write(-1, 0xFF0000);
        delay(1000);
        k10.rgb->write(-1, 0x000000);
}

/**
 * 接收指令"you"专属回调函数
 * 触发条件：陀螺仪发送板向右倾斜，广播发送字符串you
 * 功能：全部RGB灯点亮蓝色，持续1秒后熄灭彩灯
 */
void onRadioReceive_3() {
        k10.rgb->write(-1, 0x0000FF);
        delay(1000);
        k10.rgb->write(-1, 0x000000);
}
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陀螺仪无线广播接收端代码解读

一、头文件与全局定义

// 行空板K10硬件驱动库，管理屏幕、画布、RGB彩灯硬件

#include "unihiker_k10.h"

// DFRadio蓝牙广播库，实现离线BLE消息接收、指令绑定

#include <DFRobot_ESP32_Radio.h>



// 预先声明4个消息回调函数，初始化绑定指令时编译器识别

void onRadioReceive_0();

void onRadioReceive_1();

void onRadioReceive_2();

void onRadioReceive_3();



// 无线通信操作对象，控制蓝牙开关、分组、指令监听

DFRobot_ESP32Radio Radio;

// 屏幕方向2 = 正向正常显示

uint8_t screen_dir=2;

// 行空板整机硬件控制总对象

UNIHIKER_K10 k10;
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二、setup () 上电一次性初始化

void setup() {

        k10.begin();
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初始化全部底层硬件：屏幕、RGB 灯、系统总线等。

 // 四条广播指令分别绑定对应的点灯函数

        Radio.setCallback("hou", onRadioReceive_0);  //收到hou执行0号函数

        Radio.setCallback("qian", onRadioReceive_1); //收到qian执行1号函数

        Radio.setCallback("zuo", onRadioReceive_2);  //收到zuo执行2号函数

        Radio.setCallback("you", onRadioReceive_3);   //收到you执行3号函数
复制代码

这是事件绑定核心，蓝牙后台收到匹配文字，自动跳转运行对应函数。

 k10.initScreen(screen_dir);

        k10.creatCanvas();
复制代码

初始化屏幕朝向；创建画布缓存，文字批量刷新防闪屏。

 Radio.turnOn();    //打开BLE蓝牙广播模块，进入持续接收监听

        Radio.setGroup(1); //通信分组1，只有同分组发送板才能发送指令过来
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分组隔离作用：多组实验放在同一空间不会互相干扰。

 k10.setScreenBackground(0x333333); //屏幕底色深灰

        k10.canvas->canvasText("行空板K10接收广播", 5, 0xFFCCFF);

        k10.canvas->canvasText("  陀螺仪姿态接收端", 7, 0xCCCCFF);

        k10.canvas->updateCanvas(); //刷新画布，文字显示在屏幕

        k10.rgb->brightness(round(2)); //RGB亮度调至2，柔和不刺眼

}
复制代码

三、loop () 主循环

void loop() {



}
复制代码

循环空置，全程事件驱动。
蓝牙消息由库后台反文旁虫立扫描捕获，不需要在 loop 里循环查询信号；收到匹配指令直接触发回调函数。

四、四条接收回调功能
onRadioReceive_0() 接收 hou
全部 RGB 亮白色，保持 1 秒后熄灭
onRadioReceive_1() 接收 qian
全部 RGB 亮绿色，保持 1 秒后熄灭
onRadioReceive_2() 接收 zuo
全部 RGB 亮红色，保持 1 秒后熄灭
onRadioReceive_3() 接收 you
全部 RGB 亮蓝色，保持 1 秒后熄灭

收发一一对应对照表



整套工作流程
手握发送行空板，倾斜不同方向；
发送板 loop 识别陀螺仪姿态，向外 BLE 广播对应文字指令；
所有 Group=1 的接收板蓝牙后台捕捉数据包；
接收板匹配指令，自动点亮对应颜色 RGB 灯 1 秒。

优缺点
优点
离线蓝牙通信，不用 WiFi、路由器，电池供电即可整套运行；
一对多控制，一块陀螺仪发送板可同时操控多台接收板；
体感操控，交互直观，适合教学演示。
缺点
delay(1000)阻塞延时：亮灯 1 秒内，新姿态指令会排队延后执行；
BLE 仅支持简短文字指令，无法传输数字、音频、图片等大容量数据；
隔墙、远距离信号衰减明显，空旷最佳。

Mind+图形编程（陀螺仪姿态接收端）

实验场景图与视频记录