• 实验04：颜色传感器巡线
  • 这个实验做完你会得到什么
  • 一、器材与接线
  • 二、三种工作模式
  • 三、界面组件
  • 四、分步搭代码块
    • 第 1 步：颜色识别
    • 第 2 步：切到反射光模式，标定黑白
    • 第 3 步：单边巡线
    • 第 4 步：丢线保护（可选）
  • 五、排错表
  • 六、下一步
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实验04：颜色传感器巡线

这个实验做完你会得到什么

先做一个颜色识别器（把不同颜色的乐高件放到传感器下，手机报出颜色名）； 再进阶到巡线小车 —— 车沿着黑色胶带自己走。

一、器材与接线

传感器装在车头下方、朝向地面，离地约 5~10 毫米。太高读数弱，太低会蹭到地面。

二、三种工作模式

颜色传感器有三种模式，必须先设对模式再读数：

巡线要用反射光模式，不是颜色模式。颜色模式只能给出有限的几种颜色， 在黑白交界处会跳来跳去；反射光给的是连续值（白色 ~70、黑色 ~10）， 能判断”压线多少”，控制才平滑。

三、界面组件

四、分步搭代码块

第 1 步：颜色识别

when 按钮_识别颜色.Click() {
  EV3颜色传感器1.SetColorMode()
  标签_颜色.Text = EV3颜色传感器1.GetColorName()
}

中途验证：把红/蓝/绿色的乐高件放到传感器下方，点按钮，显示对应颜色名。

GetColorName() 返回颜色名字符串，GetColorCode() 返回数字编号。 要做逻辑判断用编号更方便（不用比字符串）。

识别距离很关键：传感器要贴近物体（1 厘米内），远了全都读成 none。

第 2 步：切到反射光模式，标定黑白

global 白值 = 70
global 黑值 = 10
global 反光 = 0

when 按钮_读反光.Click() {
  EV3颜色传感器1.SetReflectedMode()
  global 反光 = EV3颜色传感器1.GetLightLevel()
  标签_反光.Text = join("反光值：", 反光)
}

when 按钮_标定白.Click() {
  global 白值 = 反光
  标签_状态.Text = join("白值 = ", 白值)
}

when 按钮_标定黑.Click() {
  global 黑值 = 反光
  标签_状态.Text = join("黑值 = ", 黑值)
}

中途验证：传感器放白色地面上读一次点「记录白」，放黑胶带上读一次点「记录黑」。 两个值应该差 30 以上，差太小说明传感器离地太高或环境光太强。

一定要标定。教程里写的 70 和 10 只是典型值 —— 换个地面、换个灯光、 甚至白天晚上，读数都不一样。巡线失败十有八九是没标定。

第 3 步：单边巡线

最经典的巡线算法：盯着黑线的一条边走，压得多就往外拐，压得少就往里拐。

global 白值 = 70
global 黑值 = 10

when 按钮_巡线.Click() {
  EV3颜色传感器1.SetReflectedMode()
  计时器1.TimerEnabled = true
  标签_状态.Text = "巡线中…"
}

when 计时器1.Timer() {
  var 当前 = EV3颜色传感器1.GetLightLevel()
  var 中线 = (白值 + 黑值) / 2
  var 偏差 = 当前 - 中线
  var 转向 = max(-80, min(80, 偏差 * 2))
  标签_反光.Text = join("反光 ", 当前, "　转向 ", round(转向))
  EV3马达1.RotateSyncIndefinitely(35, round(转向))
}

when 按钮_停.Click() {
  计时器1.TimerEnabled = false
  EV3马达1.Stop(true)
  标签_状态.Text = "已停止"
}

中途验证：把车放在黑线边缘（传感器一半压着线），点「开始巡线」，车沿着线的边缘走。

原理：中线是黑白的中间值。压到白多（当前 > 中线）就朝一边拐， 压到黑多就朝另一边拐 —— 这就是最简单的比例控制（P 控制）。

* 2 是比例系数，决定反应强度：太小转不过弯冲出线，太大来回蛇形摆动。 从 2 开始试，蛇行就调小、过不了弯就调大。

走反了怎么办：偏差 * 2 改成 偏差 * -2 即可 —— 这取决于传感器压在线的 左边还是右边。

第 4 步：丢线保护（可选）

global 白值 = 70

when 计时器1.Timer() {
  var 当前 = EV3颜色传感器1.GetLightLevel()
  if 当前 > 白值 - 5 {
    EV3马达1.RotateSyncIndefinitely(30, 60)
    标签_状态.Text = "丢线，正在找回"
  }
}

完全读到白色说明车跑出线了。让它朝一个固定方向转圈找线， 通常几秒内就能重新压上。

五、排错表

六、下一步

• 实验05：陀螺仪精确转向 —— 转准 90 度
• EV3 超声波避障 —— 巡线 + 避障合起来就是完整的竞赛车

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