第 1 章：跬步编程小车 D3 功能介绍——可以学到什么

D3 是跬步少年编程基础教具包的整机形态。全部元器件已完成组装与接线，打开电源开关即可开始编程。

新能源汽车高速发展的今天，路上随处可见诸如特斯拉、小鹏、小米、赛力斯...等L2级别的自动驾驶汽车，并非靠卫星定位自动驾驶，而是各有各的算法。学完本教程，即可亲手实现一种自动驾驶方案，揭开"遥遥领先"背后的技术秘密。

公路上能自主行驶叫自动驾驶，少儿编程里能自主行驶叫循迹——两者本质相通。

1.1 功能概览

功能	涉及的元器件	对应章节
全向移动（八向移动+ 原地旋转）	减速金属齿轮电机 ×4、麦克纳姆轮 ×4	第 3、4 章
舵机转向控制	SG90 舵机	第 5 章
磁吸跟随（与目标保持固定距离）	超声波模块	第 6 章
自动避障	舵机、超声波模块	第 7 章
自动循迹（自动驾驶，本教程核心）	四路循迹探头	第 8 章
灭火（吹灭蜡烛）	火焰探测器、风扇模块	第 9 章
循迹（自动驾驶）+ 灭火综合任务	全车联动	第 10 章
声光状态提示	蜂鸣器、板载 LED	贯穿全篇

1.2 学习目标

• GPIO 数字输出 / 输入：控制电机、舵机、风扇、蜂鸣器，读取循迹探头与火焰探测器。

• H 桥电机驱动：通过两个信号管脚的电平组合控制电机正转、反转与停止。

• 麦克纳姆轮运动合成：通过四轮转向组合实现平移、斜移与原地旋转。

• 舵机控制与超声波测距：实现障碍物距离检测与方位判断。

• 模拟量与数字量传感器：掌握火焰探测器 A 口与 D 口的区别与选用。

• 四路循迹探头的使用与自动驾驶的实现：掌握四路循迹探头读取和自动驾驶算法与编程实现。

• 状态机设计：将综合复杂任务拆分为若干子任务，封装成函数，按条件迁移，组织复杂程序。