宿舍全屋智能开发指南
项目说明
基于OpenAtom OpenHarmony(以下简称“OpenHarmony”)、数字管家开发宿舍全屋智能,实现碰一碰开门、碰一碰开灯、碰一碰开风扇以及烟感检测。因为各项目开发流程大体相似,本文主要以碰一碰开门为例介绍如何在现有OpenHarmony开源代码的基础上实现我们想要的功能。
需要提前准备的设备:搭载HarmonyOS系统的手机一台,API 6+;搭载Hi3861模组的主板,不限于HiSpark、小熊派套件;7.4V电池、一个舵机、若干导线。最终的碰一碰开门、开灯、风扇效果如下:
智能台灯与风扇(包括门锁)、数字管家应用、云平台三部分数据流如下图所示。数字管家应用下发风速、亮度调节等设备控制指令到云平台,云平台发送到指定设备,同时风扇、台灯等设备上报当前状态到云平台,云平台再发送至数字管家应用,实现用户可视化操作,实时控制智能设备。
开发流程
项目主要包含:①搭建设备端开发环境、②数字管家安装、③配置NFC标签、④实操验证,共四个部分。开发过程中各关键环节如下图,整体思路是准备软硬件环境,编写业务代码,烧录测试,若开发时遇到问题可参考该图进行排查。
开发环境搭建主要分为设备端环境、数字管家两部分。设备端使用DevEco Device Tools最新版本,在ubuntu平台开发,在本项目中使用该工具编辑源码、下载二进制文件;数字管家使用DevEco Studio Beta3.1及以上版本,在windows平台开发。
搭建设备端开发环境
DevEco Device Tools搭建
第一步,在Ubuntu20.04系统搭建设备端开发环境,支持源码编辑、编译、下载一站式开发。在Ubuntu系统搭建DevEco Device Tools,详细搭建流程参考开发环境准备(https://docs.openharmony.cn/pages/v3.1/zh-cn/device-dev/quick-start/quickstart-ide-lite-env-setup-win-ubuntu.md/)。
第二步,安装编译工具链,Hi3861V100开发板Ubuntu环境工具链下载链接gn、ninja、gcc_riscv32。
其余参考工具链管理。添加工具后如下图:
Ubuntu环境编译工具准备
// A.基础依赖 sudo apt-get install -y build-essential gcc g++ make zlib* libffi-dev // -安装 scons python3 -m pip install scons // -查看版本,3.0.4以上 scons -v // B.安装python模块 sudo pip3 install setuptools kconfiglib pycryptodome ecdsa six --upgrade --ignore-installed six// C.添加gcc_riscv32(WLAN模组类编译工具链) 在安装DevEco Device Tools时已经下载 // -解压到根目录 tar -xvf gcc_riscv32-linux-7.3.0.tar.gz -C ~ // -添加环境变量 vim ~/.bashrc // -最后一行加入:export PATH=~/gcc_riscv32/bin:$PATH // -确认安装是否正常,有返回版本号即可。riscv32-unknown-elf-gcc -v
设备端源码下载
第一步,码云工具安装
cd ~ curl https://gitee.com/oschina/repo/raw/fork_flow/repo-py3 > /usr/local/bin/repo chmod a+x /usr/local/bin/repo pip3 install -i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple requests
第二步,获取源码。OpenHarmony 1.0.1版本
mkdir ~/OpenHarmony1.01 cd ~/OpenHarmony1.01 repo init -u [email protected]:openharmony/manifest.git -b OpenHarmony_1.0.1_release --no-repo-verify repo sync -c repo forall -c 'git lfs pull'
获取相关产品解决方案,并复制到源码中,具体操作如下:
//下载产品解决方案到ubuntu,解压在非中文路径下即可。下载链接为: https://gitee.com/openharmony-sig/knowledge_demo_smart_home //拷贝解决方案 cp -rfa ~/knowledge_demo_smart_home/dev/device/bearpi ~/OpenHarmony1.01/device/ cp -rfa ~/knowledge_demo_smart_home/dev/team_x ~/OpenHarmony1.01/vendor/ cp -rfa ~/knowledge_demo_smart_home/dev/third_party/iot_link ~/OpenHarmony1.01/third_party/
第三步(可选,若使用HiSpark套件需要修改)
//1.修改usr_config.mk 文件 路径:device/hisilicon/hispark_pegasus/sdk_liteos/build/config/usr_config.mk 使能如下配置项 CONFIG_I2C_SUPPORT=y CONFIG_PWM_SUPPORT=y //2.修改wifiservice 文件夹 路径:device/hisilicon/hispark_pegasus/hi3861_adapter/hals/communication/wifi_lite/wifiservice/source/wifi_hotspot.c EnableHotspot函数中屏蔽如下字段 139行 //if (SetHotspotIpConfig() != WIFI_SUCCESS) { 140行 // return ERROR_WIFI_UNKNOWN; 141行 //} //3.DispatchConnectEvent函数下 屏蔽StaSetWifiNetConfig相关代码行 路径:device/hisilicon/hispark_pegasus/hi3861_adapter/hals/communication/wifi_lite/wifiservice/source/wifi_device.c 239行 //StaSetWifiNetConfig(HI_WIFI_EVT_CONNECTED); 260行 //StaSetWifiNetConfig(HI_WIFI_EVT_DISCONNECTED);
第四步,安装ohos-build工具
需要使用ohos-build 0.2.0 版本编译。在OpenHarmony 1.0.1源码根目录下,执行:
pip3 install build/lite // 添加环境变量 vim ~/.bashrc export PATH=~/.local/bin:$PATH source ~/.bashrc // 然后执行 hb -h
返回一下信息说明正确安装:
第五步,打开工程
打开Visual Studio Code下的DevEco Device Tools,导入1.0.1工程选择对应的开发板即可。打开终端,cd到源码路径,执行hb set,选择smart_lamp,然后执行hb build 编译。
在~/openharmony1.01/out/bearpi_hm_nano/smart_lamp下生成Hi3861_wifiiot_app_allinone.bin说明一切操作正常。如果遇到uninstall clang、not found gn、ninja等问题,需要配置环境变量,还要检测ohos-build是不是0.2.0版本。具体可以参考个人总结的如下措施:
第六步,烧录二进制文件连接开发板到电脑USB,在DevEco Device Tools点击配置工程,设置串口号,具体如下图:
然后将第五步生成的Hi3861_wifiiot_app_allinone.bin拷贝到~/openharmony1.01/out/hispark_pegasus/wifiiot_hispark_pegasus下【因为工具默认下载该路径下的bin文件】 点击Project Task下的upload,按下板子上的复位即可烧录。
设备端编译
1.3节中只是把开源代码布置到我们的笔记本中,要实现开门需要添加自己的业务代码。例如门锁需要使用到舵机,我在smart_lamp解决方案的基础上进行修改。具体操作如下:
第一步,添加舵机控制
打开操作GPIO的vendor/team_x/smart_lamp/demo_smartlamp/E53_SC1/E53_SC1.c文件添加如下函数:
/* @brief Servo control * @param angle input value: 0-200 * */ void My_servo(int angle) { int j=0; int k=20000/200; //实际应该是20000/180 angle = k*angle; for (j=0;j<5;j++) { GpioSetOutputVal(servoIDundefined 1); hi_udelay(angle); //angle ms GpioSetOutputVal(servoIDundefined 0); hi_udelay(20000-angle);// }//20ms 控制舵机
第二步,添加初始化GPIO 10的语句
#define SERVO_1_GPIO 10 int E53SC1_InitMainLed(void) { IoTGpioInit(CN_MAIN_LED_GPIO); IoTGpioSetFunc(CN_MAIN_LED_GPIOundefined CN_MAIN_LED_GPIO_FUNC); IoTGpioSetDir(CN_MAIN_LED_GPIOundefined IOT_GPIO_DIR_OUT); IoTPwmInit(CN_MAIN_LED_PWDOUT); IoTGpioInit(SERVO_1_GPIO); IoTGpioSetFunc(SERVO_1_GPIOundefined IOT_GPIO_FUNC_GPIO_10_GPIO); IoTGpioSetDir(SERVO_1_GPIOundefined IOT_GPIO_DIR_OUT); return 0; }
第三步,添加业务代码
int E53SC1_SetMainLed(int statusundefined int dutyCycle) { int ret = 0; if (status == CN_BOARD_SWITCH_ON) { ret = IoTPwmStart(CN_MAIN_LED_PWDOUTundefined dutyCycleundefined CN_MAIN_LED_FRE); My_servo(1000); //开门 } else { ret = IoTPwmStop(CN_MAIN_LED_PWDOUT); My_servo(10000); //上锁 } RaiseLog(LOG_LEVEL_INFOundefined "status=%dundefined dutyCycle=%dundefined ret = %d"undefined statusundefined dutyCycleundefined ret); return 0; }
第四步,编译、下载
参考1.3节第五步、第六步,直接编译即可无需再次导入工程。因为我使用的是ubuntu物理机器,为实现一站式开发特地安装DevEco Device tools,OpenHarmony 2.0、3.0版本完全可以脱离hb工具编译。烧录完成后,按下板子复位键,手机可以发现模组发出的WIFI信号teamX-Lamp01。
数字管家安装
DevEco Studio 安装
第一步,DevEco Studio下载安装,安装完成后要配置Windows环境变量(参考:https://docs.openharmony.cn/pages/v3.1/zh-cn/application-dev/quick-start/start-overview.md/)。第二步,打开DevEco Studio设置下的SDK Manager,安装SDK(API6)红框中的都需要下载。值得注意的是第一步安装Studio时会下载OpenHarmony SDK,第二步的SDK不一样,不能在同一个路径下,否则会被替换掉原有的。
数字管家APP源码获取
数字管家在windows平台编译安装到手机上,下载链接为:https://gitee.com/openharmony-sig/knowledge_demo_smart_home下载后解压在非中文路径下即可。
使用DevEco Studio打开数字管家,路径如下:
数字管家APP安装
第一步,点击右上角个人头像,登录
第二步,进入AGC平台AGC(AppGallery Connect) 地址:https://developer.huawei.com/consumer/cn/service/josp/agc/index.html#/
第三步,在AGC平台创建项目,然后创建应用
第四步,回到上一节DevEco Studio 打开的工程,修改三个地方,具体路径如下:
./entry/src/config.json
./netconfig/src/main/config.json
./netconfig/src/main/js/default/pages/index/index.js
第五步,自动签名。
首先把自己的手机连接到电脑上,打开开发人员选项–> 开启USB调试–>同意调试 然后打开DevEco Studio的file–Project Structure–Project–Signing Configs–automatically generate signing 如下图:
第六步,编译下载。
点开entry,进入debug configuration,在entry下勾选deploy multi haps packages,确认后退出。因为数字管家包含entry、netconfig两个module,要同时安装。
第七步,安装数字管家APP 点击运行,稍等片刻手机上即可出现数字管家APP,输入手机号,登录即可。
配置NFC标签
申请product ID
将搭载HarmonyOS的手机,登录你的华为账号,并在华为应用市场中下载安装应用调测助手打开选择NFC,申请即可。
注册服务
第一步,登陆华为开发者联盟https://developer.huawei.com/consumer/cn/,点击管理中心,创建原子化服务。
第二步,按照提示填写即可,在标签配置页面,填写在应用调测助手申请的Product ID 型号00。在FA配置页面,一定要查看第2.3节第四步自己写的包名,模块名就是entry,添加设备就是com.example.distschedule.AddDeviceAbility:
第三步,创建测试,填写华为账号对应的手机号即可
写入标签
打开应用调测助手,选择之前申请的ID,在自定义框填入如下数据:
1246128c7b60ad1ed0286680f19206Lamp01308123456784011512teamX-Lamp01
更多设备NFC标签
实操验证
门锁
开门需要一个简单的装置,之前有设计,参考hi3861 web端开门。
电路简单,将7.4v电源经过降压稳压后分别给模组、舵机供电。
手机连上wifi,打开NFC开关,碰一下标签即可唤起原子化界面(不能使用校园网,会导致设备无法连接)测试效果如下图:
小风扇
hb set时需要编译smart_fan,同样的下载源码后,写入NFC标签
1246150601d88056b027dd2ca47205Fan01308123456784011511teamX-Fan01
手上的风扇的驱动电路如下图,PWM控制风速:
台灯
首先需要一个电磁继电器、5V充电头,可以同时为模组和台灯供电(并联)。在台灯源码中初始化GPIO 9为输出,将继电器的信号端与GPIO 9 相连即可。开灯时,接通继电器的NC-COM端,断开NO-COM。
结语
以上案例实质上还是在使用现有的解决方案、数字管家的服务器实现,甚至连开门的操作UI都是台灯的,虽然这个可以在数字管家修改图标,但本质还是没有变化,本教程目的在于记录数字管家碰一碰的开发入门,为后期再添加自己的解决方案、服务器作为参考。学习参考链接:
设备开发基础课程
https://www.openharmony.cn/courses?id=5#equipment
应用开发系类课程
https://www.openharmony.cn/courses?id=5#application
数字管家快速入门
标签:指南,DevEco,全屋,宿舍,https,管家,GPIO,安装,smart From: https://www.cnblogs.com/openharmony/p/16646044.html