行空板M10 从零开始 · 全指南

适用比赛：全国青少年实践活动创意智造活动（高中组）编程环境：Mind+（图形化 + Python 代码模式）主控板：行空板 M10（不涉及K10）

一、硬件认知

1.1 行空板M10是什么

行空板M10 = 一台微型Linux电脑 + 一颗单片机。

┌──────────────────────────────────────┐
│  CPU: RK3308 四核 64位 1.2GHz       │  ← 运行 Linux (Debian 10)
│  内存: 512MB DDR3                    │     Python 环境
│  硬盘: 16GB eMMC                     │
├──────────────────────────────────────┤
│  协处理器: GD32VF103 (RISC-V)        │  ← 控制传感器/IO口
│  通过 pinpong 库与CPU通讯            │
└──────────────────────────────────────┘

1.2 板上有什么

位置	元件	用途
正面	2.8寸触摸彩屏 (240×320)	显示文字、图片、按钮
正面	Home键、A键、B键	物理按键（A/B可编程）
正面	光线传感器 (P29)	检测环境光强度
正面	麦克风	录音、语音识别、声音强度
背面	蓝色L灯 (P25)	可编程LED
背面	蜂鸣器	播放音乐、警报
背面	六轴传感器	加速度+陀螺仪

1.3 对外接口

接口	数量	说明
USB-C	1	连接电脑编程、主板供电
USB-A	1	外接USB设备（摄像头、U盘）
microSD	1	扩展存储
3Pin I/O	4	连接传感器/执行器（21~、22~、23~、24）
4Pin I2C	2	I2C设备（OLED屏、语音合成模块等）
金手指	1	兼容micro:bit扩展板，引出更多引脚

1.4 引脚速查总图

正面上方 ── 屏幕 ── 光线传感器 ── 麦克风 ──
左侧边 ── Home A B 按键 ──
下边接口 ── USB-C ║ USB-A ║ microSD ──
右侧边 ── I2C(×2) ║ 3Pin I/O(×4: 21 22 23 24) ──

底部金手指（兼容micro:bit）：
  P0  P1  P2   P3  P4  P5  P6  P7  P8  P9
  P10 P11 P12  P13 P14 P15 P16 P19 P20

背面 ── L灯(P25) ── 蜂鸣器 ── 六轴传感器 ──

特殊引脚功能：
  ADC (模拟输入):    P0 P1 P2 P3 P4 P10 P21 P22
  PWM (模拟输出/舵机): P0 P2 P3 P10 P16 P21 P22 P23
  I2C (金手指):      P19(SCL) P20(SDA)
  UART (串口):       P0(RX) P3(TX)
  SPI0:              P1(SCK) P10(MISO) P2(MOSI)
  SPI1:              P13(SCK) P14(MISO) P15(MOSI)
  
  ⚠ P8与P2共用PWM, P9与P10共用PWM, 二选一

1.5 安装尺寸（做外壳必看）

板子主体：约 78mm × 52mm
背面有3个M3螺丝孔用于固定
设计外壳时需给屏幕下方排线预留位置，避免挤压
3D图纸STEP文件：官方下载

二、Mind+ 编程环境

2.1 软件安装

下载 Mind+：http://mindplus.cc/
双击安装（中文），首次运行安装"一键串口驱动"
版本要求：V1.7.2 RC3.0 及以上

📦行空板M10显示编程⬇ 下载

2.2 连接行空板（两种方式）

方式一：USB线连接（推荐）

USB-C线连接电脑和行空板
等待行空板开机（约1分钟，屏幕显示桌面即完成）
Mind+ 右上角 → 点击 10.1.2.3 连接
连接成功后在"文件系统"中看到行空板文件

方式二：WIFI无线连接

电脑和行空板连接同一WiFi
Mind+ → 输入行空板IP地址连接
查看IP：行空板Home键 → 网络信息（或终端输入 hostname -I）

2.3 两种编程模式

模式	操作	适合
图形化模式	拖拽积木组合 → 点击运行	快速原型、无代码基础
代码模式	手写Python → 点击运行	复杂逻辑、精确控制

切换方式：Mind+中间顶部 → 点击"模块/代码"标签切换

图形化模式下拖好积木，可以一键切换到代码模式查看对应的 Python 代码（学习神器！）

2.4 文件管理

Mind+左侧"文件系统"区域：

项目中的文件：程序运行时所在的目录，图片/音频/模型文件放这里
拖动文件：从电脑直接拖文件到"项目中的文件"即可上传到行空板

2.5 扩展加载

点击左下角"扩展"按钮 → 加载对应功能库：

官方库 → 行空板M10（必选）
pinpong库 → 传感器相关（DHT11、超声波等）
用户库 → 第三方扩展

三、Python 编程基础（零基础速成）

3.1 变量与数据类型

python

# 变量：存储数据的容器
wendu = 25.5       # 浮点数（小数）
renshu = 10        # 整数
mingzi = "张三"    # 字符串（文本）
kaiguan = True     # 布尔值（真/假）

# 类型转换
wendu_str = str(wendu)    # 数字 → 文本： "25.5"
shuzi = int("123")        # 文本 → 整数： 123

3.2 条件判断

python

guangxian = light.read()   # 读取光线值

if guangxian < 200:        # 如果光线暗
    led.write_digital(1)   # 开灯
elif guangxian < 500:      # 否则如果光线一般
    led.write_digital(0)   # 关灯
else:                      # 否则
    print("光线充足")

3.3 循环

python

# for循环：执行固定次数
for i in range(5):         # 循环5次 (i=0,1,2,3,4)
    print(f"第{i+1}次")

# while循环：条件满足时一直执行
count = 0
while count < 5:
    print(count)
    count = count + 1

3.4 函数

python

# 定义函数（代码块打包复用）
def kongtiao_kai():
    """打开空调（舵机控制）"""
    servo_11.angle(180)
    print("空调已开")

def kongtiao_guan():
    """关闭空调"""
    servo_11.angle(90)
    print("空调已关")

# 调用函数
if wendu > 30:
    kongtiao_kai()

3.5 列表与字典

python

# 列表：有序数据集合
chuanganqi = ["DHT11", "超声波", "光线", "烟雾"]

# 字典：键值对数据
shebei_zhuangtai = {
    "wendu": 25.5,
    "shidu": 60,
    "kongtiao": "开",
    "baojing": False
}

# 读取
print(shebei_zhuangtai["wendu"])  # 输出: 25.5
shebei_zhuangtai["kongtiao"] = "关"  # 修改

3.6 异常处理（防崩溃）

python

try:
    # 尝试执行可能有问题的代码
    jieguo = weixian_caozuo()
except Exception as e:
    # 出错时执行
    print(f"出错了: {e}")
    # 使用备用方案

3.7 时间操作

python

import time

time.sleep(1)          # 暂停1秒
time.sleep(0.5)        # 暂停0.5秒

import datetime
now = datetime.datetime.now()
print(now.second)      # 当前秒数（0-59）

shijian_chuo = time.strftime("%Y/%m/%d %H:%M:%S")  # 2026/07/15 14:30:00

3.8 JSON 数据处理

python

import json

# Python字典 → JSON字符串
data = {"params": "paizhao", "temp": 25.5}
json_str = json.dumps(data)
# 结果：'{"params": "paizhao", "temp": 25.5}'

# JSON字符串 → Python字典
jiexi = json.loads(json_str)
print(jiexi["params"])  # 输出: paizhao

四、行空板 Python 库速查（unihiker + pinpong）

4.1 库导入总模板

python

# ===== 这两行几乎每个程序都要写 =====
from unihiker import GUI, Audio        # 屏幕、音频
from pinpong.board import Board, Pin   # 硬件控制
from pinpong.extension.unihiker import * # 板载元件
Board().begin()                         # 初始化硬件
u_gui = GUI()                           # 初始化屏幕
u_audio = Audio()                       # 初始化音频

4.2 屏幕显示（unihiker GUI）

python

# 显示文字
u_gui.draw_text(text="你好世界", x=10, y=10, font_size=20, color="#0000FF")
# 参数：文字内容、x坐标、y坐标、字号、颜色（#RRGGBB）

# 显示图片
u_gui.draw_image(image="photo.png", x=20, y=40, w=200, h=150)
# 图片文件必须已上传到"项目中的文件"

# 清除屏幕
u_gui.clear()

# 填充矩形区域（用于清屏局部区域或做背景）
u_gui.fill_rect(x=0, y=0, w=240, h=240, color="#FFFFFF")

# 覆盖文字（技巧：用背景色再画一遍 = 擦除）
u_gui.draw_text(text="旧文字", x=10, y=10, color="#FFFFFF")  # 白色=擦除
u_gui.draw_text(text="新文字", x=10, y=10, color="#0000FF")  # 写新文字

4.3 按键事件

python

# ===== 方式1：回调式（推荐，不会阻塞程序）=====
# unihiker 库
u_gui.on_a_click(lambda: print("A键被按下"))
u_gui.on_b_click(lambda: print("B键被按下"))

# ===== 方式2：查询式 =====
# pinpong 库
from pinpong.extension.unihiker import *
if button_a.is_pressed():
    print("A键按下")

4.4 音频

python

u_audio = Audio()

# 录音
u_audio.record("luyin.wav", 5)   # 录5秒，保存为luyin.wav

# 播放录音
u_audio.play("luyin.wav")

# 获取环境音量（0-4095）
yinliang = u_audio.sound_level()

# 系统命令播放（可以后台播放，不阻塞程序）
import os
os.system("mplayer yuyin.wav")

4.5 板载传感器（pinpong）

python

from pinpong.extension.unihiker import *

# 光线传感器
guangxian = light.read()          # 返回 0-4095，越大越亮

# 加速度传感器
acc_x = accelerometer.get_x()     # X轴加速度
acc_y = accelerometer.get_y()     # Y轴加速度
acc_z = accelerometer.get_z()     # Z轴加速度
qiangdu = accelerometer.get_strength()  # 合加速度强度

# 蜂鸣器
buzzer.play(buzzer.DADADADUM, buzzer.OnceInBackground)  # 后台播放
buzzer.play(buzzer.ENTERTAINER, buzzer.Once)            # 阻塞播放
# 预置音乐：DADADADUM, ENTERTAINER, PRELUDE, ODE, NYAN, RINGTONE...
# 播放模式：Once, Forever, OnceInBackground, ForeverInBackground

buzzer.pitch(440, 4)  # 播放440Hz音符，时长4拍

# L灯（P25）
led = Pin(Pin.P25, Pin.OUT)
led.write_digital(1)   # 开灯
led.write_digital(0)   # 关灯

4.6 GPIO 引脚操作

python

from pinpong.board import Board, Pin

# ===== 数字输出（接LED、继电器等）=====
led = Pin(Pin.P21, Pin.OUT)     # P21设为输出模式
led.write_digital(1)            # 输出高电平3.3V（开）
led.write_digital(0)            # 输出低电平0V（关）

# ===== 数字输入（接按钮、红外等）=====
button = Pin(Pin.P23, Pin.IN)   # P23设为输入模式
zhuangtai = button.read_digital()  # 读取：0或1

# ===== 模拟输入 ADC（接旋钮、光线传感器等）=====
# 支持引脚：P0 P1 P2 P3 P4 P10 P21 P22
adc_pin = Pin(Pin.P21, Pin.ANALOG)
moNiZhi = adc_pin.read_analog()    # 返回 0-4095

# ===== PWM 模拟输出（接舵机、LED调光等）=====
# 支持引脚：P0 P2 P3 P10 P16 P21 P22 P23
pwm_pin = Pin(Pin.P21, Pin.PWM)
pwm_pin.write_analog(512)          # 0-1023, 512=50%占空比

五、多线程（同时做多件事）

📦SIoT双向通讯示例⬇ 下载

为什么需要多线程？

行空板MQTT接收消息是一个无限循环（loop_forever）
传感器数据上报也需要持续循环
如果不分线程，一个循环会卡住另一个

python

import threading

# 线程1：MQTT消息处理
def mqtt_thread():
    client.loop_forever()  # 这个函数永不返回

# 线程2：传感器采集和上传
def sensor_thread():
    while True:
        light_val = light.read()
        # 上传到MQTT...
        time.sleep(5)

# 创建并启动线程
t1 = threading.Thread(target=mqtt_thread)
t1.start()
t2 = threading.Thread(target=sensor_thread)
t2.start()

# 主程序继续运行...
while True:
    time.sleep(1)

六、USB 摄像头

python

import cv2

# 拍照
vd = cv2.VideoCapture()
vd.open(0)                        # 0=第一个USB摄像头
while not vd.isOpened():
    pass                           # 等待摄像头就绪
ret, frame = vd.read()             # 拍照
cv2.imwrite("photo.png", frame)    # 保存图片
vd.release()                       # 释放摄像头

# 在屏幕显示图片
u_gui.draw_image(image="photo.png", x=20, y=40, w=200)

七、快速排错

问题	原因	解决
Mind+连不上(10.1.2.3)	行空板未开机完毕	等1-2分钟，屏幕显示桌面
Mind+连不上(10.1.2.3)	USB线只充电不传数据	换数据线
Python运行报错 `IndentationError`	缩进不对	Python用4空格或1个Tab缩进，统一
图片不显示	文件没上传到板子	拖到"项目中的文件"
`Board().begin()`报错	库没导入	检查第1段代码是否完整
MQTT连不上	IP或端口错了	Home键查看网络信息

附：Python 常用颜色代码

#0000FF  蓝色    #FF0000  红色    #00FF00  绿色
#FF00FF  品红    #FFFF00  黄色    #00FFFF  青色
#FFFFFF  白色    #000000  黑色    #808080  灰色

参考：行空板M10官方文档 (unihiker.com.cn) + 培训资料

行空板M10 从零开始 · 全指南 ​

一、硬件认知 ​

1.1 行空板M10是什么 ​

1.2 板上有什么 ​

1.3 对外接口 ​

1.4 引脚速查总图 ​

1.5 安装尺寸（做外壳必看） ​

二、Mind+ 编程环境 ​

2.1 软件安装 ​

2.2 连接行空板（两种方式） ​

2.3 两种编程模式 ​

2.4 文件管理 ​

2.5 扩展加载 ​

三、Python 编程基础（零基础速成） ​

3.1 变量与数据类型 ​

3.2 条件判断 ​

3.3 循环 ​

3.4 函数 ​

3.5 列表与字典 ​

3.6 异常处理（防崩溃） ​

3.7 时间操作 ​

3.8 JSON 数据处理 ​

四、行空板 Python 库速查（unihiker + pinpong） ​

4.1 库导入总模板 ​

4.2 屏幕显示（unihiker GUI） ​

4.3 按键事件 ​

4.4 音频 ​

4.5 板载传感器（pinpong） ​

4.6 GPIO 引脚操作 ​

五、多线程（同时做多件事） ​

六、USB 摄像头 ​

七、快速排错 ​

附：Python 常用颜色代码 ​

行空板M10 从零开始 · 全指南

一、硬件认知

1.1 行空板M10是什么

1.2 板上有什么

1.3 对外接口

1.4 引脚速查总图

1.5 安装尺寸（做外壳必看）

二、Mind+ 编程环境

2.1 软件安装

2.2 连接行空板（两种方式）

2.3 两种编程模式

2.4 文件管理

2.5 扩展加载

三、Python 编程基础（零基础速成）

3.1 变量与数据类型

3.2 条件判断

3.3 循环

3.4 函数

3.5 列表与字典

3.6 异常处理（防崩溃）

3.7 时间操作

3.8 JSON 数据处理

四、行空板 Python 库速查（unihiker + pinpong）

4.1 库导入总模板

4.2 屏幕显示（unihiker GUI）

4.3 按键事件

4.4 音频

4.5 板载传感器（pinpong）

4.6 GPIO 引脚操作

五、多线程（同时做多件事）

六、USB 摄像头

七、快速排错

附：Python 常用颜色代码