• 实验05：陀螺仪精确转向
  • 这个实验做完你会得到什么
  • 一、器材与接线
  • 二、两种模式
  • 三、界面组件
  • 四、分步搭代码块
    • 第 1 步：先看角度在不在动
    • 第 2 步：闭环转 90 度
    • 第 3 步：走一个正方形
  • 五、排错表
  • 六、下一步
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实验05：陀螺仪精确转向

这个实验做完你会得到什么

点一个按钮，小车精确转 90 度然后停下 —— 不管电池满不满、地面滑不滑，角度都准。 再让它自己走一个正方形。

前面用时间控制转向（转 600 毫秒）根本不准：电池电量、地面摩擦、负载轻重都会影响。 这一篇改成闭环控制 —— 一边转一边看陀螺仪，到角度就停。

一、器材与接线

陀螺仪要装平（和地面平行），装歪了测出来的不是水平转角。

二、两种模式

本篇用角度模式。

⚠️ 陀螺仪会漂移：静止不动时读数也会慢慢变化，这是这类传感器的固有特性。 每次转向前重新读一次基准角，用差值而不是绝对值，就能把漂移的影响降到最低。

三、界面组件

四、分步搭代码块

第 1 步：先看角度在不在动

when 按钮_归零.Click() {
  EV3陀螺仪传感器1.SetAngleMode()
  标签_角度.Text = "0°"
  标签_状态.Text = "已归零"
}

when 按钮_读角度.Click() {
  标签_角度.Text = join(EV3陀螺仪传感器1.GetSensorValue(), "°")
}

中途验证：点「归零」，然后用手把车转 90 度，点「读一次」应该显示 ±90 左右。 读数不变就别往下做 —— 检查 SensorPort 和 BluetoothClient。

顺时针是正还是负，取决于陀螺仪的安装方向。先转一下看符号。 本文的判断用了绝对值，正负都成立。

第 2 步：闭环转 90 度

global 目标角 = 90
global 起始角 = 0

when 按钮_转90.Click() {
  EV3陀螺仪传感器1.SetAngleMode()
  global 起始角 = EV3陀螺仪传感器1.GetSensorValue()
  global 目标角 = 90
  EV3马达1.RotateSyncIndefinitely(30, 100)
  计时器1.TimerEnabled = true
  标签_状态.Text = "转向中…"
}

when 计时器1.Timer() {
  var 已转 = abs(EV3陀螺仪传感器1.GetSensorValue() - 起始角)
  标签_角度.Text = join(round(已转), "°")
  if 已转 >= 目标角 - 3 {
    EV3马达1.Stop(true)
    计时器1.TimerEnabled = false
    标签_状态.Text = join("完成，实际转了 ", round(已转), "°")
  }
}

中途验证：点「右转 90°」，车原地转四分之一圈后停下。用地砖缝对齐着看，误差应在几度内。

- 3 是提前量：从发现”到了”到马达真正停下有延迟（蓝牙往返 + 机械惯性）， 不提前一点会转过头。转速越快提前量要越大 —— 功率 30 时 3 度左右合适， 功率 50 就要提前 8~10 度。

用 abs(当前 - 起始) 而不是直接读绝对值：这样不管陀螺仪之前累计到多少、 也不管转向正负，逻辑都成立。

第 3 步：走一个正方形

global 边数 = 0
global 起始角 = 0

when 按钮_走方形.Click() {
  global 边数 = 0
  走一条边()
}

procedure 走一条边() {
  EV3马达1.RotateSyncInDistance(40, 40, 0, true)
  EV3陀螺仪传感器1.SetAngleMode()
  global 起始角 = EV3陀螺仪传感器1.GetSensorValue()
  EV3马达1.RotateSyncIndefinitely(30, 100)
  计时器1.TimerEnabled = true
}

when 计时器1.Timer() {
  var 已转 = abs(EV3陀螺仪传感器1.GetSensorValue() - 起始角)
  标签_角度.Text = join(round(已转), "°")
  if 已转 >= 87 {
    EV3马达1.Stop(true)
    计时器1.TimerEnabled = false
    global 边数 = 边数 + 1
    标签_状态.Text = join("已完成 ", 边数, " 条边")
    if 边数 < 4 {
      走一条边()
    }
  }
}

中途验证：车走出一个大致方正的正方形，最后回到出发点附近。

RotateSyncInDistance 是阻塞式的：走完 40 厘米（该方法的距离单位是 cm）才继续往下执行， 所以直线段和转向段自然分开，不用自己加延时。

回不到原点很正常 —— 轮子打滑、直线段本身有偏差，误差会累积。 这正是竞赛机器人要不断用传感器重新校正的原因，而不是一路盲走。

五、排错表

六、下一步

• 实验06：屏幕表情与音效 —— 让机器人有点性格
• 实验07：NXT 对照篇 —— 手上是上一代砖头的话看这篇

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