树莓派 2 运行 Windows IoT Core 打造 Rover 机器人：从入门到进阶指南

Rover 是一个适合新手的机器人，起步简单却可无限扩展。对我来说，机器人总能激发好奇心——第一颗 LED 闪烁后，基础机器人成为探索新平台和技术的完美项目。

选择尝试 Windows IoT Core 时，Rover 是自然的第一步。其直观设计适合新手，架构却允许未来升级。

这个初始 Rover 自主运行：直行直到障碍物挡路，然后转向直到找到清晰路径，继续前进。核心是运行 Windows 10 IoT Core 的树莓派 2。两个电机经 L298N 双 H 桥驱动，HC-SR04 超声波传感器提供避障。底盘是低成本通用套件，可替换为任何轮式平台。

无需高深软硬件知识。除预备步骤外，熟悉 Arduino 或树莓派者 1.5-2 小时即可完成。若是首个电子项目，建议先花几小时看 Arduino 和树莓派入门视频。

计划未来增强：

• 光敏电阻和 LED 做大灯。
• 通过 GPIO 实现 PWM 调速。
• 3D 打印车身和底盘隐藏电子元件。

项目中参考的有用资源：

• Microsoft Windows Dev Center for IoT – Windows 10 IoT Core 分步指南。
• ModMyPi 博客：树莓派使用超声波测距传感器。

预备条件

1. 在树莓派 2 上运行 Windows 10 IoT Core（说明 此处）。

2. PC 安装 Windows 10 和 Visual Studio 2015（说明 此处）。

3. 向树莓派部署简单 Windows 应用验证环境（说明 此处）。

注：预备步骤耗时 2-3 小时，大部分可无人值守运行。

所需材料

零件：

1. 树莓派 2 及标准配件：5V 2A 电源、8GB Class 10 microSD 卡、外壳、网线。
2. 杜邦线 – 公对公、公对母。
3. 迷你面包板。
4. 机器人底盘套件（底板、电机、轮子）。
5. L298N 电机驱动器。
6. HC-SR04 超声波测距传感器。
7. 1kΩ 和 2.2kΩ 电阻。
8. LM2577 DC-DC 可调升压模块。
9. 3×1.5V AA 电池盒。
10. 可选：带开关盖的 4×1.5V AA 电池盒。
11. 可选：双面胶、魔术贴、橡皮筋。

工具：

1. 万用表。

2. #1 十字螺丝刀。

3. 尖嘴钳。

4. 可选：剥线钳。

5. 可选：电烙铁。

6. 可选：绝缘胶带。

参考资料：

项目步骤

步骤 1：组装机器人底盘

时间：30 分钟

工具：#1 十字螺丝刀；电烙铁或绝缘胶带；可选剥线钳

零件：机器人底盘套件；可选 4×AA 电池盒带开关

按套件说明组装底板、电机和轮子。有电烙铁则焊接电机线；否则弯折线头固定在端子上，缠绝缘胶带。

提示：将电机线穿过底板孔洞防缠绕。

我用带盖和开关的电池盒替换套件自带的，树莓派直接放在电池盒上，开关可在不拔掉 Pi 的情况下切断电机电源。

电池盒居中安装以保持平衡。用螺丝、魔术贴、双面胶或橡皮筋固定均可。

步骤 2：接线 L298N 电机驱动

时间：20 分钟

工具：#1 十字螺丝刀；尖嘴钳

零件：L298N 电机驱动；杜邦线

电机线接 L298N 端子：红/黑接 Motor A，红/黑接 Motor B。4×AA 电池盒接 +12V 输入（红）和 Ground（黑）。L298N Ground 接树莓派 GPIO pin 6 (GND)。

L298N 的 5V 输出随电机负载波动，可能导致树莓派复位。为避免此问题，用树莓派 5V 供电 L298N 逻辑侧，电机另用独立电池组供电。

重要：拔掉 L298N 上的 5V 使能跳线，防止输出电压波动。

在面包板上建 5V 电源轨：公对母跳线从 Pi pin 2 (5V) 接到空闲排，再用公对公跳线连 L298N +5V 端子到此轨。

四根 GPIO 线接 L298N 输入：IN1→GPIO 27(pin13)，IN2→GPIO 22(pin15)，IN3→GPIO 5(pin29)，IN4→GPIO 6(pin31)。保持 ENA/ENB 跳线连接。

最终连接符合下图。

步骤 3：接线 DC-DC 升压模块

时间：20 分钟

工具：万用表；电烙铁或绝缘胶带；可选剥线钳

零件：DC-DC 升压模块；3×AA 电池盒；杜邦线

三节 AA 电池 (4.5V) 经 DC-DC 模块升压至稳定 5V 供树莓派。焊接或固定电池引线到模块 In+ 和 In-，调节板上电位器将输出设为 5V。

重要：连接树莓派前务必用万用表确认输出 5V。

将模块输出接树莓派：焊接或拧紧引线到 Out+ (红) 和 Out- (黑)，再接 Pi 的 5V (pin4) 和 GND (pin14)。

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