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宿舍全屋智能开发指南

2022-09-01 12:00:26 作者：互联网

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 git@gitee.com: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。