OpenHarmony开源代码实现碰一碰开门功能

   本项目基于 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。

 需要准备材料下：

• 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、风扇体验如下：

 

开发流程

     

项目主要开发流程如下图，主要包含设备端、数字管家搭建开发环境、下载源码、修改编译、下载验证四个部分。

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。  

①搭建设备端开发

 

DevEco Device Tools搭建如下：

 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，官网已经有详细的搭建流程，参考开发环境准备：

https://device.harmonyos.com/cn/docs/documentation/guide/quickstart-lite-env-prepare-0000001193328250

 

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：

https://device.harmonyos.com/cn/docs/documentation/guide/tools_management-0000001141455367

 

添加工具后如下图：

Ubuntu 环境编译工具准备：

#1.基础依赖
sudo apt-get install -y build-essential gcc g++ make zlib* libffi-dev
#scons
python3 -m pip install scons
#查看版本，3.0.4以上
scons -v 
#2.安装python模块
sudo pip3 install setuptools kconfiglib pycryptodome ecdsa six --upgrade --ignore-installed six
#3.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

 

设备端源码下载如下：

 

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。openharmony1.0.1 版本。

mkdir ~/OpenHarmony1.01
cd ~/OpenHarmony1.01
repo init -u [e-mail]: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，HiSpark 套件需要）

//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     //if (SetHotspotIpConfig() != WIFI_SUCCESS) {
140     //    return ERROR_WIFI_UNKNOWN;
141     //}
//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         //StaSetWifiNetConfig(HI_WIFI_EVT_CONNECTED);
260        //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 openHarmony1.0.1 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，编译源码。打开 VS 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 usb，在 devco 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。

设备端修改编译：上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，添加舵机器控制

 

打开操作 GPIO 的如下文件：

vendor/team_x/smart_lamp/demo_smartlamp/E53_SC1/E53_SC1.c

  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(servoID, 1);        
           hi_udelay(angle); //angle ms        
           GpioSetOutputVal(servoID, 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_GPIO, CN_MAIN_LED_GPIO_FUNC);
    IoTGpioSetDir(CN_MAIN_LED_GPIO, IOT_GPIO_DIR_OUT);
    IoTPwmInit(CN_MAIN_LED_PWDOUT);

    IoTGpioInit(SERVO_1_GPIO);
    IoTGpioSetFunc(SERVO_1_GPIO,  IOT_GPIO_FUNC_GPIO_10_GPIO);
    IoTGpioSetDir(SERVO_1_GPIO,  IOT_GPIO_DIR_OUT);
    return 0;
}

 

第三步，添加业务代码

int E53SC1_SetMainLed(int status, int dutyCycle)
{
    int ret = 0;
    if (status == CN_BOARD_SWITCH_ON) {
        ret = IoTPwmStart(CN_MAIN_LED_PWDOUT, dutyCycle, CN_MAIN_LED_FRE);
        My_servo(1000); //开门
    } else {
        ret = IoTPwmStop(CN_MAIN_LED_PWDOUT);
        My_servo(10000); //上锁
    }
    RaiseLog(LOG_LEVEL_INFO, "status=%d, dutyCycle=%d, ret = %d", status, dutyCycle, ret);
    return 0;
}

 

第四步，编译、下载，参考上节第五步、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，OpenHarmony2.0、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。  

②数字管家安装

 

DevEco Studio 安装如下：

 

第一步，DevEco Studio下载安装，直接安装即可，安装完成后要配置 Windows 环境变量。

https://developer.harmonyos.com/cn/docs/documentation/doc-guides/software_install-0000001053582415

 

https://developer.harmonyos.com/cn/docs/documentation/doc-guides/environment_config-0000001052902427

 

第二步，打开 DevEco Studio 设置下的 SDK Manger，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 源码获取如下：

 

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 安装如下：

 

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。

得到如图配置：

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–Projet Structure–Project–Signing Configs–automatically generating singing。

 

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。

 

如果遇到问题，可以查看该链接：DevEco Studio 常见错误

https://developer.huawei.com/consumer/cn/forum/topic/0202519812104750498?fid=26

 

③配置 NFC 标签

 

申请 product ID：将搭载鸿蒙系统的手机，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：

https://gitee.com/openharmony-sig/knowledge_demo_smart_home/blob/master/dev/docs/NFC_label_definition/more_nfc_netconfig_info.md

 

④具体实操

 

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。

https://ost.51cto.com/posts/9822

 

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：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

     去年立下的 Flag，NFC 开门已经实现。不过以上案例实质上还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。  

 

原文标题：基于OpenHarmony开发宿舍全屋智能

文章出处：【微信公众号：HarmonyOS技术社区】欢迎添加关注！文章转载请注明出处。

审核编辑：汤梓红