【花雕动手做】K10 UDP 双向通信 AB 键控制小车左右横移

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

行空板K10的网络服务模块，都在这里



添加WIFI和UDP广播模块

相关积木





辅助：屏幕显示相关积木



电机与LED控制模块

知识点：行空板 K10 WiFi 局域网 UDP 广播

一、UDP 基础概念
UDP 全称用户数据报协议，属于 TCP/IP 网络协议，是无连接、广播式、尽力传输的通信方式。
放到行空板场景：所有设备连同一个 WiFi 路由器，组成局域网，依靠 IP + 端口收发数据；支持一台发送、全网所有设备同时接收，也就是 UDP 广播。
和 TCP 最大区别：不用提前握手建立连接，发消息直接抛到局域网里，速度快、代码简单，但不自动重传丢包数据。

二、运行硬性前提（必须满足）
全部通信行空板 K10 连接同一个 WiFi 热点；
设备自动获取同一段内网 IP（常见 192.168.4.xxx、192.168.1.xxx）；
通信双方设置完全一致的端口号（截图示例固定 8888）；
程序开头必须先执行 WiFi 配网连接，没连上 WiFi，UDP 模块无法启动。

三、相关图形积木功能解析
1. 基础服务端积木
设置 UDP 服务器端口 8888
本机开启 UDP 监听服务，占用 8888 端口，持续等候局域网内所有广播数据包。一块板子可同时做服务端 + 客户端。
当 UDP 服务器收到 广播消息
事件回调块：一旦局域网内有设备发出广播数据，立刻触发内部执行逻辑（点灯、屏幕打印、动作指令）。
UDP 服务器发送消息 "xxx"
向外发送全网广播包，当前 WiFi 局域网里所有开启 UDP 8888 端口的设备全部收到这条内容。
2. 基础客户端积木
设置 UDP 客户端连接到服务器 IP 192.168.4.1 端口 8888
客户端绑定目标服务端的内网 IP 与端口，建立通信目标；广播场景下 IP 可填局域网广播地址，实现一对多群发。
UDP 客户端发送消息 "xxx"
两种用法：①定向发给上面填写的单个服务器 IP；②发送全网广播，所有同端口设备接收。
当 UDP 客户端收到 广播消息
客户端独立监听广播数据包，收到数据后执行内部程序逻辑。

四、两种常用工作模式
模式 1：一对多广播（教学最常用）
1 块主控发送，N 台从板同步接收动作
主控（发送端）：WiFi 联网 → UDP 开启 8888 端口 → 按键 / 陀螺仪触发「服务器发送消息」；
所有从板：WiFi 连同一个热点 → UDP 端口 8888 → 绑定「收到广播消息」回调，识别指令点灯、动作；
特点：一块板子下发指令，几十台设备同步响应。
模式 2：点对点双向通信
A 板客户端连 B 板服务端 IP，双向互发消息，适合一问一答、状态回传（比如小车上报速度、传感器数值回传给主控）。

五、完整积木程序标准结构
发送主控模板
【连接 WiFi】填入 WiFi 名称、密码（第一步必加）
【设置 UDP 服务器端口 8888】
循环 / 按键触发：【UDP 服务器发送消息 "hong"】
接收从板模板
【连接 WiFi】同一个 WiFi 账号密码
【设置 UDP 服务器端口 8888】
【当 UDP 服务器收到广播消息】
判断收到文本，匹配hong/bai/qian等指令，执行 RGB 变色、屏幕文字。

六、UDP 核心优缺点
优点
天然一对多广播：一次发送全网同端口设备接收，批量控制效率高；
速度快延迟低：无握手、无校验重传，体感几乎无卡顿；
兼容多设备：行空板、电脑、手机、ESP32 全都能互通；
数据承载量大：相比离线 Radio 射频，UDP 支持长文本、大量传感器数值、中等长度数据流；
覆盖范围广：路由器 WiFi 全屋覆盖，穿墙能力优于 2.4G 私有射频。
缺点
强依赖 WiFi 网络：无路由器、无 WiFi 环境完全无法运行，户外断电场景不能用；
无可靠传输：干扰、信号弱时会丢包，没有自动补发；稳定场景可重复发送 2 次指令；
功耗更高：WiFi 模块持续通电工作，电池续航比离线 Radio 短；
多组隔离麻烦：多小组实验要分不同 WiFi 热点才能互不干扰，不像 Radio 简单改 Group 数字。

七、实操避坑关键点
WiFi 必须一模一样：发送、接收板子 WiFi 名称、密码完全一致，大小写不能错；
端口号统一：所有设备 UDP 端口必须都是 8888，数字不同收不到；
广播无需精准匹配单个 IP：发全网广播时不用填每台从板 IP，局域网全部 8888 端口设备自动接收；
不要超大段文本发送，过长数据包容易分包乱码；
程序逻辑里不要加超长delay()，会阻塞 UDP 消息监听；
路由器 2.4G WiFi 稳定性优于 5G，行空板优先连 2.4G 频段。

局域网（Local Area Network，简称LAN）是一种在相对较小的地理范围（如一个办公室、一栋楼或者一个校园）内连接计算机和其他设备的计算机网络系统。局域网的特点是覆盖范围小、传输速度快、没有长距离通信费用。

在局域网中，用户可以共享硬件（如打印机）、软件和数据。局域网中的设备可以通过有线（如以太网）或无线（如Wi-Fi）技术连接。局域网的主要用途包括共享资源、传输数据和通信。



以行空板为例进行组网。

实验扩展板与麦轮小车

行空板 K10 UDP 通信服务器端

【花雕动手做】行空板 K10 系列实验之UDP双向通信AB键控制小车左右横移

实验开源代码

// 引入DFRobot物联网工具库，提供WiFi热点创建、IP读取等网络基础功能
#include <DFRobot_Iot.h>
// 引入行空板K10官方硬件驱动库，操作屏幕、画布、A/B按键、RGB灯带等板载外设
#include "unihiker_k10.h"
// 引入UDP服务器通信库，实现局域网UDP数据接收与发送
#include <DFRobot_UDPServer.h>

// 函数前置声明：告诉编译器下方存在这三个回调函数
void onUdpServerRecvMsg(String message);  // UDP收到消息触发
void onButtonAPressed();                 // A按键按下触发
void onButtonBPressed();                 // B按键按下触发

// 全局变量与对象创建
uint8_t           screen_dir=3;        // 屏幕显示方向参数3，横向翻转显示
UNIHIKER_K10      k10;                  // 行空板K10主硬件对象，统一管理所有板载外设
DFRobot_Iot       myIot;                // 物联网网络工具对象，用于开启WiFi热点、获取本机IP
DFRobot_UDPServer myserver;             // UDP服务器对象，负责监听端口、收发UDP消息


// 上电初始化函数，设备通电/复位仅执行一次
void setup() {
    // 初始化行空板全部底层硬件（IO、屏幕、按键、灯光驱动）
        k10.begin();

    // 绑定UDP接收回调：服务器监听到客户端消息，自动执行onUdpServerRecvMsg
        myserver.setCallback(onUdpServerRecvMsg);

    // 按预设参数初始化屏幕显示方向
        k10.initScreen(screen_dir);
    // 创建绘图画布，所有文字、图形必须绘制在画布上才能输出到屏幕
        k10.creatCanvas();

    // 绑定A按键按下事件，按下A自动运行onButtonAPressed函数
        k10.buttonA->setPressedCallback(onButtonAPressed);
    // 绑定B按键按下事件，按下B自动运行onButtonBPressed函数
        k10.buttonB->setPressedCallback(onButtonBPressed);

    // 设置屏幕背景色为纯白色 0xFFFFFF
        k10.setScreenBackground(0xFFFFFF);
    // 在画布纵向第3行绘制红色标题文字
        k10.canvas->canvasText("   行空板K10 UDP 服务器", 3, 0xFF0000);

    // 开启SoftAP独立WiFi热点，热点名称K10，连接密码88888888
        myIot.setSoftAP("K10", "88888888");

    // 获取热点本地IP地址，拼接文本后在第5行用蓝色打印，客户端通信需要该IP
        k10.canvas->canvasText((String("     服务器IP:") + String(myIot.getWiFiSoftIP())), 5, 0x0000FF);
    // 第7行深绿色提示文字，告知按键发送内容
        k10.canvas->canvasText("发送消息 hello,I am server", 7, 0x006600);

    // 将画布上所有绘制内容一次性刷新到实体屏幕，不调用则无画面显示
        k10.canvas->updateCanvas();
    // 设置RGB灯带全局亮度等级3，取值范围0~255，数值越小亮度越低
        k10.rgb->brightness(round(3));
    // 设置UDP服务器监听端口为8888，客户端收发数据端口必须和服务器保持一致
        myserver.setPort(8888);
}

// 主循环函数，初始化完成后无限循环运行
void loop() {
    // 全部功能依靠按键、UDP接收异步回调自动执行，无需轮询检测，循环留空
}

// ====================== 事件回调函数 ======================
// UDP服务器收到客户端消息时触发，message存储收到的字符串
void onUdpServerRecvMsg(String message) {
    // 仅点亮第1颗RGB灯为红色，作为收到网络数据的提示
        k10.rgb->write(1, 0xFF0000);
    // 红灯保持1秒
        delay(1000);
    // 熄灭全部RGB灯带（黑色0x000000代表关灯）
        k10.rgb->write(-1, 0x000000);
}

// A按键按下触发的回调函数
void onButtonAPressed() {
    // UDP向连接的客户端发送字符串指令 zuo（左横走）
        myserver.sendUdpMsg("zuo");
}

// B按键按下触发的回调函数
void onButtonBPressed() {
    // UDP向连接的客户端发送字符串指令 you（右横走）
        myserver.sendUdpMsg("you");
}
复制代码

# 行空板 K10 UDP 热点服务器 代码解读

一、头文件导入

#include <DFRobot_Iot.h>
#include "unihiker_k10.h"
#include <DFRobot_UDPServer.h>
复制代码

1. `DFRobot_Iot.h`：DFRobot 物联网网络库，负责创建 WiFi 热点、读取本机 IP、WiFi 基础操作；
2. `unihiker_k10.h`：行空板 K10 底层硬件库，控制屏幕、画布、A/B 按键、RGB 灯带；
3. `DFRobot_UDPServer.h`：UDP 服务器专用库，实现局域网 UDP 消息收发、接收事件绑定。

二、函数前置声明

void onUdpServerRecvMsg(String message);
void onButtonAPressed();
void onButtonBPressed();
复制代码

C++ 语法要求：自定义回调函数写在`loop`下方，必须提前声明，告知编译器函数存在。

- `onUdpServerRecvMsg`：UDP 收到客户端消息触发，`message`保存接收的文本；
- `onButtonAPressed`：A 按键按下触发；
- `onButtonBPressed`：B 按键按下触发。

三、全局变量与对象实例

uint8_t           screen_dir=3;
UNIHIKER_K10      k10;
DFRobot_Iot       myIot;
DFRobot_UDPServer myserver;
复制代码

1. `screen_dir=3`：屏幕旋转参数 3，横向翻转显示画面；
2. `k10`：行空板硬件总对象，统一操作屏幕、按键、灯光；
3. `myIot`：WiFi 网络工具对象，用于开启热点；
4. `myserver`：UDP 服务器实例，监听端口、收发网络消息。

四、setup () 上电初始化（仅执行一次）

void setup() {
        k10.begin();
        myserver.setCallback(onUdpServerRecvMsg);
        k10.initScreen(screen_dir);
        k10.creatCanvas();
        k10.buttonA->setPressedCallback(onButtonAPressed);
        k10.buttonB->setPressedCallback(onButtonBPressed);
        k10.setScreenBackground(0xFFFFFF);
        k10.canvas->canvasText("   行空板K10 UDP 服务器", 3, 0xFF0000);
        myIot.setSoftAP("K10", "88888888");
        k10.canvas->canvasText((String("     服务器IP:") + String(myIot.getWiFiSoftIP())), 5, 0x0000FF);
        k10.canvas->canvasText("发送消息 hello,I am server", 7, 0x006600);
        k10.canvas->updateCanvas();
        k10.rgb->brightness(round(3));
        myserver.setPort(8888);
}
复制代码

逐行拆解：

1. `k10.begin()`：初始化行空板全部硬件驱动（屏幕、按键、RGB）；
2. `myserver.setCallback(接收函数)`：绑定 UDP 接收回调，后台自动监听网络数据；
3. `k10.initScreen(screen_dir)`：按参数 3 设置屏幕横向显示；
4. `k10.creatCanvas()`：创建绘图画布，所有文字必须绘制在画布；
5. `buttonA/buttonB->setPressedCallback()`：分别给 A、B 按键绑定按下事件；
6. `setScreenBackground(0xFFFFFF)`：屏幕底色设置纯白色；
7. `canvasText(文字,纵向位置,颜色)`：画布第 3 行绘制红色标题；
8. `myIot.setSoftAP("K10","88888888")`：开启独立 WiFi 热点，名称 K10，密码 88888888，行空板充当小型路由器；
9. `myIot.getWiFiSoftIP()`：读取热点本地 IP，拼接字符串打印在第 5 行，客户端通信必须填写该 IP；
10. 第 7 行打印绿色提示文字；
11. `updateCanvas()`：把画布内容刷新到实体屏幕，不调用无画面；
12. `rgb->brightness(3)`：RGB 灯带全局亮度 3（范围 0~255）；
13. `myserver.setPort(8888)`：UDP 服务器监听 8888 端口，客户端端口必须一致才能通信。

五、loop () 主循环

void loop() {

}
复制代码

所有交互逻辑全部依靠**异步回调**自动触发，不需要在循环轮询按键、网络信号，循环留空不影响功能运行。

六、三大事件回调函数

### 1. UDP 接收回调 onUdpServerRecvMsg

void onUdpServerRecvMsg(String message) {
        k10.rgb->write(1, 0xFF0000);
        delay(1000);
        k10.rgb->write(-1, 0x000000);
}
复制代码

客户端任意 UDP 消息到达时执行：

1. `write(1,0xFF0000)`：只点亮第 1 颗 RGB 灯为红色，作为网络接收提示；
2. `delay(1000)`：红灯保持 1 秒；
3. `write(-1,0x000000)`：熄灭全部 RGB 灯带。

### 2. A 按键按下回调

void onButtonAPressed() {
        myserver.sendUdpMsg("zuo");
}
复制代码

按下 A 键，UDP 向所有连接的客户端广播字符串`zuo`（左横走指令）。

### 3. B 按键按下回调

void onButtonBPressed() {
        myserver.sendUdpMsg("you");
}
复制代码

按下 B 键，UDP 广播字符串`you`（右横走指令）。

# 整体功能总览

行空板 K10 作为**独立局域网 UDP 服务器**，无家用路由器也能实现设备直连通信：
1. 开机自动发射 WiFi 热点`K10`，端口固定 8888；
2. 屏幕显示服务器 IP 与操作提示；
3. 按键交互：A 键发左移指令`zuo`，B 键发右移指令`you`；
4. 网络反馈：收到任意 UDP 消息，第 1 颗红灯闪烁 1 秒提示；
5. 配套使用：搭配另一块 K10 UDP 陀螺仪客户端，WiFi 无线控制麦克纳姆轮小车左右横移。


# 五大核心知识点解读

## 1. SoftAP 热点模式，封闭本地局域网

行空板不连接外部 WiFi，自身生成无线网络，遥控设备直接接入，延迟低、无外网依赖，适合小车室内遥控。

## 2. 异步回调架构，低 CPU 占用

按键、UDP 消息都采用事件回调，不在 loop 循环持续扫描信号，程序运行流畅，不会出现卡顿。

## 3. RGB 灯光分层提示设计

仅收到网络消息时点亮第 1 颗红灯，不占用全灯带状态显示，可额外搭配运动指令专属灯光，互不干扰。

## 4. UDP 通信硬性匹配规则

客户端通信三要素必须和服务器完全统一：热点名称密码、服务器 IP、端口 8888，任意一项不匹配则收发失败。

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