基于小熊派BearPi-HM Nano開發(fā)板的智能窗簾設計

1概述

智能窗簾設備不僅接收數(shù)字管家應用下發(fā)的指令來控制窗簾開啟的時間，而且還可以加入到數(shù)字管家的日程管理中。通過日程可以設定窗簾開關的時間段，使其在特定的時間段內，窗簾自動打開或者關閉；通過日程管家還可以實現(xiàn)窗簾和其他的智能設備聯(lián)動。

1.交互流程

如上圖所示，智能窗簾整體方案原理圖可以大致分成：智能窗簾設備、數(shù)字管家應用、云平臺三部分。智能窗簾通過MQTT協(xié)議連接華為IoT物聯(lián)網平臺，從而實現(xiàn)命令的接收和屬性上報。關于智能設備接入華為云IoT平臺的具體細節(jié)可以參考 連接IOT云平臺指南；智能設備同數(shù)字管家應用之間的設備模型定義可以參考窗簾設備profile定義

2.實物簡介

我們使用小熊派bearpi_hm_nano開發(fā)底板+ E53_IA1拓展板來模擬智能窗簾設備。

通過PWM接口控制拓展板上的電機來模擬窗簾開關工作狀態(tài)；

reset按鍵控制設備重啟；reset按鍵組合控制按鍵可以清除已保存的配網信息，具體操作：先按下控制按鍵F2，然后按下reset按鍵；

通過NFC模塊實現(xiàn)設備碰一碰快速配網；

3.實物操作體驗

2快速上手

1. 硬件開發(fā)環(huán)境準備

BearPi-HM Nano套件一套預裝HarmonyOS手機一臺

2.Linux編譯服務器基礎環(huán)境準備

開發(fā)基礎環(huán)境由windows 工作臺和Linux編譯服務器組成。windows 工作臺可以通過samba 服務或ssh 方式訪問Linux編譯服務器。其中windows 工作臺用來燒錄和代碼編輯，Linux編譯服務器用來編譯OpenHarmony代碼，為了簡化步驟，Linux編譯服務器推薦安裝Ubuntu20.04。

安裝和配置Python

• 打開Linux終端。

• 輸入如下命令，查看python版本號，需要使用python3.7以上版本,否則參考 系統(tǒng)基礎環(huán)境搭建。

python3 --version

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• 安裝并升級Python包管理工具（pip3）

sudo apt-get install python3-setuptools python3-pip -ysudo pip3 install --upgrade pip

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安裝hb

• 運行如下命令安裝hb

python3 -m pip install --user ohos-build

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• 設置環(huán)境變量

vim ~/.bashrc

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將以下命令拷貝到.bashrc文件的最后一行，保存并退出。

export PATH=~/.local/bin:$PATH

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執(zhí)行如下命令更新環(huán)境變量。

source ~/.bashrc

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• 執(zhí)行"hb -h"，有打印以下信息即表示安裝成功

usage: hb
OHOS build system
positional arguments: {build,set,env,clean}  build        Build source code  set         OHOS build settings  env         Show OHOS build env  clean        Clean output
optional arguments: -h, --help      show this help message and exit

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3.Hi3861開發(fā)環(huán)境準備

在Linux編譯服務器上搭建好基礎開發(fā)環(huán)境后，需要安裝OpenHarmony 編譯Hi3861 平臺特有的開發(fā)環(huán)境。

安裝編譯依賴基礎軟件

sudo apt-get install -y build-essential gcc g++ make zlib* libffi-dev

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安裝Scons

• 打開Linux 終端。

• 運行如下命令，安裝Scons安裝包。

python3 -m pip install scons

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• 運行如下命令，查看是否安裝成功。如果安裝成功，查詢結果下圖所示。

scons -v

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下圖 Scons安裝成功界面，版本要求3.0.4以上

安裝python模塊

sudo pip3 install setuptools kconfiglib pycryptodome ecdsa six --upgrade --ignore-installed six

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安裝gcc_riscv32（WLAN模組類編譯工具鏈）

• 打開Linux終端。

• 下載gcc_riscv32鏡像，下載鏈接。

• 設置環(huán)境變量

將壓縮包解壓到根目錄

tar -xvf gcc_riscv32-linux-7.3.0.tar.gz -C ~

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設置環(huán)境變量

vim ~/.bashrc

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將以下命令拷貝到.bashrc文件的最后一行，保存并退出。

export PATH=~/gcc_riscv32/bin:$PATH

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生效環(huán)境變量

source ~/.bashrc

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• 在命令行中輸入如下命令，如果能正確顯示編譯器版本號，表明編譯器安裝成功。

riscv32-unknown-elf-gcc -v

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4.源碼下載&編譯準備

碼云工具下載

curl https://gitee.com/oschina/repo/raw/fork_flow/repo-py3 > /usr/local/bin/repochmod a+x /usr/local/bin/repopip3 install -i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple requests

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代碼下載

1) OpenHarmony代碼下載

#特別注意：請下載OpenHarmony 1.0.1 版本，后續(xù)會更新支持OpenHarmony其他版本mkdir ~/OpenHarmony1.01cd ~/OpenHarmony1.01repo init -u git@gitee.com:openharmony/manifest.git -b OpenHarmony_1.0.1_release --no-repo-verifyrepo sync -crepo forall -c 'git lfs pull'

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2）設備側代碼下載

具體倉庫地址：https://gitee.com/openharmony-sig/knowledge_demo_smart_home/

具體下載命令如下：

git clone git@gitee.com:openharmony-sig/knowledge_demo_smart_home.git

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3) 編譯前準備

代碼拷貝

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/

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整合并修改完成后的目錄結構如下圖：

5.編譯&燒錄

hb set 如果是第一次編譯，輸入該命令會提示輸入代碼路徑，輸入 ./ 按下回車，即可表示當前目錄。按鍵盤上下鍵選擇智能風扇，按下回車進行確認。

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hb build // 如果需要全量編譯，可以添加-f 選項輸入該命令開始編譯，編譯成功會提示build success。

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詳細的代碼編譯及固件燒錄步驟，請參考 編譯和燒錄指南

6.設備配網

在設備上電前需準備好安裝了數(shù)字管家應用的HarmonyOS手機，詳情見數(shù)字管家應用開發(fā), 并在設置中開啟手機的NFC功能；

• 寫設備NFC標簽，詳細操作見設備NFC標簽指導文檔;

• 燒錄完成后，上電。開發(fā)者在觀察開發(fā)板上狀態(tài)LED燈以８Hz的頻率閃爍時，將手機上半部靠近開發(fā)板NFC標簽處；

• 無需任何操作手機將自動拉起數(shù)字管家應用并進入配網狀態(tài)，配網過程中無需輸入熱點賬號密碼。具體無感配網相關流程參考 無感配網指南

7.操作體驗

1）設備控制

配網完成后，數(shù)字管家應用會自動進入智能窗簾的控制頁面，通過控制頁面可以實現(xiàn)對智能窗簾開關的操作。

2） 添加日程

使用者可以進入數(shù)字管家的日程管理頁面中添加智能窗簾的相關日程，具體步驟如下：

• 在輸入日程名稱后，選擇相關通知成員和臺燈設備；

• 選擇期待執(zhí)行的窗簾操作，例如：設置窗簾在特定時間段內開啟或關閉；

• 設置日程的重復日期，例如：可以設置單次日程(僅在當天執(zhí)行)，或者重復日程(設置日程在設定的 星期幾重復執(zhí)行)