【花雕动手做】行空板 K10之TT马达差速特色底盘小车三号

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

小车方案三使用的特色底板、TT电机与扩展板

小车动力电池方案（使用移动电源）与电机扩展板

主打：人工智能模块



语音识别合成相关说明

辅助：屏幕显示相关积木



接脚 IO 扩展模块




LED控制模块

【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三号特色底盘
实验开源代码

// 引入离线语音识别库asr.h，提供语音唤醒、拼音指令识别功能
#include "asr.h"
// 引入IOBOX专用电机驱动库，封装双路电机调速、转向、停止API，简化小车控制
#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"

// =====================硬件对象实例化=====================
UNIHIKER_K10 k10;       // 行空板主控对象，统一管理LCD屏幕、系统底层硬件
ASR          asr;        // 离线语音识别模块对象，处理麦克风收音、人声解析
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电机驱动实例，控制小车M1左电机、M2右电机

//=====================================================================
// setup() 上电初始化函数，设备开机/重启仅执行1次
// 作用：初始化主板、语音模块、屏幕，提前注册5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、I2C总线、屏幕外设、IO资源
        k10.begin();

        // 初始化离线语音识别模块三大参数
        // CONTINUOUS：持续收音模式，麦克风不间断监听环境人声
        // CN_MODE：中文识别模式，仅识别中文拼音口令
        // 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 代表语音模块未就绪，每100ms循环检测一次状态，避免未初始化调用报错
        while(asr._asrState == 0){delay(100);}

        // 根据预设screen_dir参数初始化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缓存，统一刷新到实体屏幕
        k10.creatCanvas();

        // 批量注册5条离线语音小车控制指令（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 che"); // ID=2 语音口令：停车
        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
}

//=====================================================================
// 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，调用电机库控制小车，同步屏幕状态文字
//=====================================================================
void loop() {
        // 语音唤醒判断：检测麦克风是否识别到唤醒词【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("已唤醒行空板小车.......", 6, 0xFF0000);
                // 将画布缓存内容刷新输出到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.CW：电机顺时针同向转动，小车直线向前行驶
                // 200：速度参数，范围0~255，数值越大转速越快，200为中高速
                motor_ib.motorRun(motor_ib.ALL, motor_ib.CW, 200);
                // 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、中英文字体、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 che 小车全部停车刹车==========
        if (asr.isDetectCmdID(1+1)) {
                // motorStop(电机通道)：切断对应电机输出，电机断电锁死，小车立刻停止
                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 小车直线后退==========
        if (asr.isDetectCmdID(2+1)) {
                // motor_ib.CCW：电机逆时针同向转动，小车向后倒退，速度200
                motor_ib.motorRun(motor_ib.ALL, motor_ib.CCW, 200);
                k10.canvas->canvasText("K10 小车后退", 0, 180, 0x000000, k10.canvas->eCNAndENFont24, 50, true);
                k10.canvas->updateCanvas();
        }

        // ==========语音指令4：you zhuan 小车原地右转==========
        if (asr.isDetectCmdID(3+1)) {
                // 差速转向逻辑：左轮M1顺时针、右轮M2逆时针反向转动，实现原地向右转向
                motor_ib.motorRun(motor_ib.M1, motor_ib.CW, 200);
                motor_ib.motorRun(motor_ib.M2, motor_ib.CCW, 200);
                k10.canvas->canvasText("K10 小车右转", 0, 180, 0x000000, k10.canvas->eCNAndENFont24, 50, true);
                k10.canvas->updateCanvas();
        }

        // ==========语音指令5：zuo zhuan 小车原地左转==========
        if (asr.isDetectCmdID(4+1)) {
                // 差速转向逻辑：左轮M1逆时针、右轮M2顺时针反向转动，实现原地向左转向
                motor_ib.motorRun(motor_ib.M1, motor_ib.CCW, 200);
                motor_ib.motorRun(motor_ib.M2, motor_ib.CW, 200);
                k10.canvas->canvasText("K10小车左转", 0, 180, 0x000000, k10.canvas->eCNAndENFont24, 50, true);
                k10.canvas->updateCanvas();
        }

        // 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

代码解读
一、项目整体功能概述
本程序运行在行空板 K10，搭配离线 ASR 语音识别模块、IOBOX 双路电机驱动，实现语音遥控两轮差速小车。
唤醒口令固定：你好小新；
支持 5 种语音动作指令：前进、停车、后退、原地右转、原地左转；
IOBOX 电机库封装电机控制，自带 PWM 调速，屏幕用大号字体实时显示小车运行状态。

二、头文件与硬件对象逐段解析

#include "asr.h"

#include <IOBOX_Motor.h>

#include "unihiker_k10.h"
复制代码

asr.h：离线语音识别专用库，提供持续收音、唤醒检测、自定义拼音指令识别功能；
IOBOX_Motor.h：IOBOX 电机驱动扩展库，封装双路直流电机的正反转、PWM 调速、刹车停止，无需手动操作 IO 电平；
unihiker_k10.h：行空板 K10 底层驱动库，负责 LCD 屏幕初始化、画布文字绘制、硬件底层初始化。

UNIHIKER_K10 k10;

ASR          asr;

uint8_t      screen_dir=2;

IOBOX_Motor  motor_ib;
复制代码

k10：行空板主控对象，统一管理屏幕显示、系统硬件总线；
asr：语音识别模块实例，处理麦克风收音与人声解析；
screen_dir=2：屏幕旋转参数，数字 2 代表屏幕倒置显示；
motor_ib：IOBOX 电机驱动实例，控制小车左电机 M1、右电机 M2。

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，包括串口、I2C 总线、屏幕、外设资源。

asr.asrInit(CONTINUOUS, CN_MODE, 12000);

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

初始化语音模块：
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，仅识别中文拼音口令；
12000：收音灵敏度，数值越大抗环境噪音、防误唤醒能力越强；
循环等待语音模块加载语音模型，_asrState==0代表模块未就绪，每 100ms 检测一次，防止未初始化调用报错。

k10.initScreen(screen_dir);

k10.creatCanvas();
复制代码

按倒置参数点亮 LCD 屏幕，创建画布缓冲区，所有文字先存入缓存，再统一刷新到屏幕。

asr.addASRCommand(0+1, "qian jin");  // ID1 前进

asr.addASRCommand(1+1, "ting che");  // ID2 停车

asr.addASRCommand(2+1, "hou tui");   // ID3 后退

asr.addASRCommand(3+1, "you zhuan");// ID4 右转

asr.addASRCommand(4+1, "zuo zhuan");// ID5 左转
复制代码

批量注册 5 条离线语音指令，离线语音模块仅能识别提前录入的拼音口令。

四、loop () 无限主循环，实时监听语音指令
1. 唤醒状态判断逻辑

if (asr.isWakeUp())
复制代码

函数isWakeUp()用于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 “已唤醒行空板小车”；
未唤醒待机：屏幕第 4 行蓝色文字提示唤醒关键词；
updateCanvas()将画布缓存文字刷新输出到实体屏幕。

2. IOBOX 电机核心函数说明
motorRun(通道, 转向, 速度)
通道：M1左电机、M2右电机、ALL同时控制两路电机；
转向：CW顺时针、CCW逆时针；
速度范围：0~255，数值越大转速越快，本程序统一使用 200 中高速；
motorStop(通道)：切断电机输出，电机断电刹车，小车立即静止。

3. 每条语音指令动作拆解
（1）qian jin 前进

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

左右电机同时顺时针同向转动，小车直线向前，屏幕显示 “K10 小车前进”。
（2）ting che 停车

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

两路电机全部断电刹车，小车立刻停止，屏幕显示 “K10 小车停止”。
（3）hou tui 后退

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

左右电机同时逆时针同向转动，小车直线后退，屏幕显示 “K10 小车后退”。
（4）you zhuan 原地右转

motor_ib.motorRun(motor_ib.M1, motor_ib.CW, 200);

motor_ib.motorRun(motor_ib.M2, motor_ib.CCW, 200);
复制代码

差速转向逻辑：左轮顺时针、右轮逆时针反向转动，小车原地持续右转，屏幕同步提示。
（5）zuo zhuan 原地左转

motor_ib.motorRun(motor_ib.M1, motor_ib.CCW, 200);

motor_ib.motorRun(motor_ib.M2, motor_ib.CW, 200);
复制代码

差速转向逻辑：左轮逆时针、右轮顺时针反向转动，小车原地持续左转，屏幕同步提示。
4. 屏幕清理语句

k10.canvas->canvasClear(6);
复制代码

清空画布第 6 行及下方所有文字，清除上一轮运行状态，避免新旧文字重叠产生残影。

五、小车运动逻辑对照表



六、完整设备运行流程
设备上电，初始化主板硬件、语音模块，循环等待语音芯片加载完成；
初始化倒置 LCD 屏幕，创建绘图画布，录入 5 条小车语音控制口令；
麦克风不间断持续监听唤醒词 “你好小新”；
说出唤醒词解锁语音控制权限，屏幕红色文字提示已唤醒；
下达对应语音口令，IOBOX 驱动控制小车执行动作，屏幕同步大字显示当前运行状态；
循环自动清空屏幕下方文字，持续等待下一条语音指令。

Mind+图形编程

实验场景图与视频记录

【【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三号特色底盘#行空板K10 #DIY小车 #人工智能机器人 #语音识别控制系统】

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