OpenHarmony鴻蒙南向開發(fā)案例：【智能窗戶通風(fēng)設(shè)備】

樣例簡介

本文檔介紹了安全廚房案例中的相關(guān)智能窗戶通風(fēng)設(shè)備，本安全廚房案例利用輕量級軟總線能力，將兩塊歐智通V200Z-R/BES2600開發(fā)板模擬的智能窗戶通風(fēng)設(shè)備和燃?xì)飧婢O(shè)備組合成。當(dāng)燃?xì)鈹?shù)值告警時，無需其它操作，直接通知軟總線網(wǎng)絡(luò)中的通風(fēng)設(shè)備的電機(jī)工作，反之則關(guān)閉窗戶通風(fēng)設(shè)備中的電機(jī)。

運(yùn)行效果

對于窗戶通風(fēng)系統(tǒng)的單獨(dú)操作：

組成分布式網(wǎng)絡(luò)后，檢測到燃?xì)獬瑯?biāo)，自動控制電機(jī)工作來通風(fēng)換氣：

樣例原理

如上圖所示，智能安全廚房整體方案可以分成如下：智能窗戶通風(fēng)設(shè)備、智能燃?xì)飧婢O(shè)備、家庭路由器組成。首先窗戶通風(fēng)設(shè)備和燃?xì)飧婢O(shè)備鏈接到同一個路由器下。

其中智能窗戶通風(fēng)設(shè)備和智能燃?xì)飧婢O(shè)備不僅可以分別單獨(dú)操控，還可以在完成相互的軟總線設(shè)備發(fā)現(xiàn)、認(rèn)證、pin碼校驗等步驟后組成一個最小的分布式軟總線網(wǎng)絡(luò)后， 利用RPC 能力來時實(shí)現(xiàn)設(shè)備的相互操作。

工程版本

• 系統(tǒng)版本/API版本：OpenHarmony 3.1 release
• hb版本：0.4.6
• 工具鏈版本：gcc-arm-none-eabi-10.3-2021.10

快速上手

鴻蒙開發(fā)指導(dǎo)文檔：[gitee.com/li-shizhen-skin/harmony-os/blob/master/README.md]

準(zhǔn)備硬件環(huán)境

歐智通V200Z-R開發(fā)板 *1；

小熊派 hm_nano 開發(fā)套件中的E53_1A1 拓展板；

正常工作無線路由一臺（請保證預(yù)設(shè) 熱點(diǎn)名稱：test_wifi 密碼：12345678 ； 是否能連接互聯(lián)網(wǎng)均可）

硬件連線圖：

準(zhǔn)備開發(fā)環(huán)境

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

安裝必備軟件

安裝和配置Python3

1. 打開Linux終端。
2. 輸入如下命令，查看python版本號，需要使用python3.7以上版本。

   python3 --version
   

3. 安裝并升級Python包管理工具（pip3）。

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

4. 設(shè)置pip的國內(nèi)鏡像

   pip3 install -i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple requests
   

安裝交叉編譯環(huán)境

在Linux編譯服務(wù)器上搭建好基礎(chǔ)開發(fā)環(huán)境后，需要安裝OpenHarmony 編譯歐智通BES2600平臺特有的開發(fā)環(huán)境。

安裝必備庫文件和工具

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

安裝編譯工具鏈arm-none-eabi-gcc

1. 打開Linux終端。

2. 下載[arm-none-eabi-gcc]編譯工具。

3. 安裝[arm-none-eabi-gcc]
   解壓 [gcc-arm-none-eabi-10.3-2021.10-x86_64-linux.tar.bz2]安裝包至~/toolchain/路徑下。

   mkdir -p ~/toolchain/
   tar -jxvf gcc-arm-none-eabi-10.3-2021.10-x86_64-linux.tar.bz2 -C ~/toolchain/
   

   設(shè)置環(huán)境變量。

   vim ~/.bashrc
   

   將以下命令拷貝到.bashrc文件的最后一行，保存并退出。

   export PATH=~/toolchain/gcc-arm-none-eabi-10.3-2021.10/bin:$PATH
   

   生效環(huán)境變量。

   source ~/.bashrc
   

4. 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。

   arm-none-eabi-gcc -v
   

準(zhǔn)備工程

配置git

• 提前注冊準(zhǔn)備碼云gitee賬號。
• 生成/添加SSH密鑰：生成密鑰 使用gitee賬號綁定的郵箱生成密鑰對

ssh-keygen -t ed25519 -C "xxxxx@xxxxx.com"

• 查看生成的密鑰

cat ~/.ssh/id_ed25519.pub

• 復(fù)制生成后的 ssh key，返回gitee個人主頁，通過主頁 「個人設(shè)置」->「安全設(shè)置」->「SSH 公鑰」 ，將生成的“SSH密鑰”添加到倉庫中。
• 配置git用戶信息

git config --global user.name "yourname"
git config --global user.email "your-email-address"
git config --global credential.helper store

準(zhǔn)備repo

1）下載repo工具
mkdir ~/bin
curl https://gitee.com/oschina/repo/raw/fork_flow/repo-py3 > ~/bin/repo
chmod a+x ~/bin/repo

2）設(shè)置環(huán)境變量并生效
vim ~/.bashrc
export PATH=~/bin:$PATH
source ~/.bashrc

準(zhǔn)備系統(tǒng)源碼

#特別注意：請下載OpenHarmony 3.1 Release 版本代碼
mkdir ~/OpenHarmony-3.1-Release
cd ~/OpenHarmony-3.1-Release
repo init -u git@gitee.com:openharmony/manifest.git -b refs/tags/OpenHarmony-v3.1-Release --no-repo-verify
repo sync -c
repo forall -c 'git lfs pull'

注意：

若在已安裝python3.8后，執(zhí)行repo init 時，仍顯示如下錯誤：

/usr/bin/env: ‘python’: No such file or directory

執(zhí)行如下命令后，進(jìn)行重試：

sudo ln -s /usr/bin/python3.8 /usr/bin/python

安裝hb

1. 輸入如下命令確認(rèn)hb是否為version 0.4.4 版本以上

   hb -v
   

   a. 若提示如下內(nèi)容，則表示未安裝可以從第2步開始操作。

   bash: /home/***/.local/bin/hb: No such file or directory
   

   b.若提示如下內(nèi)容，需要先卸載該版本，然后再執(zhí)行第2步操作步驟。

   [OHOS INFO] hb version 0.4.3
   

   卸載命令：

   pip3 uninstall ohos-build
   

2. 運(yùn)行如下命令安裝hb

   pip3 install build/lite   // 該命令需在OpenHarmony源碼根目錄下執(zhí)行
   

3. 設(shè)置環(huán)境變量

   vim ~/.bashrc
   

   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
   

   執(zhí)行如下命令更新環(huán)境變量。

   source ~/.bashrc
   

4. 再次執(zhí)行”hb -v“，有以下版本顯示則表示安裝的hb 0.4.4 以上版本正確。

   [OHOS INFO] hb version 0.4.6
   

準(zhǔn)備設(shè)備側(cè)應(yīng)用代碼

1. 代碼拷貝
   smart_safe_kitchen-smart_window源碼拷貝

   cd ~
   git clone git@gitee.com:openharmony-sig/knowledge_demo_smart_home.git 
   mkdir ~/OpenHarmony-3.1-Release/vendor/team_x
   cp -rfa ~/knowledge_demo_smart_home/dev/team_x/smart_safe_kitchen-smart_window ~/OpenHarmony-3.1-Release/vendor/team_x
   

   common庫拷貝

   cp -rfa ~/knowledge_demo_smart_home/dev/team_x/common ~/OpenHarmony-3.1-Release/vendor/team_x
   

2. communicationkit相關(guān)修改

參考下方代碼修改foundation/ace/ace_engine_lite/frameworks/module_manager/ohos_module_config.h

diff --git a/frameworks/module_manager/ohos_module_config.h b/frameworks/module_manager/ohos_module_config.h
index f8eb744..d0cc5d2 100644
--- a/frameworks/module_manager/ohos_module_config.h
+++ b/frameworks/module_manager/ohos_module_config.h
@@ -45,6 +45,7 @@ extern void InitDialogModule(JSIValue exports);
 #if (FEATURE_MODULE_STORAGE == 1)
 extern void InitNativeApiFs(JSIValue exports);
 extern void InitNativeApiKv(JSIValue exports);
+extern void InitNativeApiCommunicationKit(JSIValue exports);
 #endif

 #if (FEATURE_MODULE_DEVICE == 1)
@@ -102,6 +103,7 @@ const Module OHOS_MODULES[] = {
 #if (FEATURE_MODULE_STORAGE == 1)
     {"file", InitNativeApiFs},
     {"storage", InitNativeApiKv},
+    {"CommunicationKit", InitNativeApiCommunicationKit},
 #endif
 #if (FEATURE_MODULE_DEVICE == 1)
     {"device", InitDeviceModule},

3. hdf配置文件修改

參考下方代碼修改device/board/fnlink/shields/v200zr-evb-t1/v200zr-evb-t1.hcs

diff --git a/shields/v200zr-evb-t1/v200zr-evb-t1.hcs b/shields/v200zr-evb-t1/v200zr-evb-t1.hcs
index 44212eb..4fc99da 100644
--- a/shields/v200zr-evb-t1/v200zr-evb-t1.hcs
+++ b/shields/v200zr-evb-t1/v200zr-evb-t1.hcs
@@ -17,12 +17,17 @@ root {
     platform {
         gpio_config {
             match_attr = "gpio_config";
-            pin = [0, 1];
+            pin = [0, 1, 2];
             // touch_ztw523: TSP_RST - GPIO12, TSP_INT-GPIO27
             // touch_fts: TSP_RST - GPIO05, TSP_INT-GPIO27
-            realPin = [5, 27];
-            config = [5, 2];
-            pinNum = 2;
+            realPin = [5, 27, 11];
+            config = [5, 2, 5];
+            pinNum = 3;
         }
         i2c_config {
             i2c0 {

4. flash_size 配置項確認(rèn)
   如果V200Z-R 開發(fā)板上相關(guān) 版本編號絲印為"V200Z-R EVB V1.0"， 則在如下代碼中配置flash_size選項為16，如果相關(guān)絲印編號為"V200Z-R EVB V2.0" , 則保持默認(rèn)的flash_size = 32不變。

   device/board/fnlink/v200zr/liteos_m/config.gni
   flash_size = 16
   

5. JS應(yīng)用代碼更新(可選)

本步驟為可選章節(jié)，忽略本節(jié)內(nèi)容不影響智能通風(fēng)設(shè)備的的展示和運(yùn)行，應(yīng)用修改完成后，再次編譯此應(yīng)用。如下圖所示：

hap包目錄為：FAentrybuildoutputshapdebugentry-debug-lite-unsigned.hap。

將entry-debug-lite-unsigned.hap修改后綴為zip并解壓。在解壓后的目錄：entry-debug-lite-unsigned/assets/js/default目錄中除app.js.map外的的數(shù)據(jù)全部拷貝到OpenHarmonySDK中的vendor/team_x/smart_safe_kitchen-smart_window/fs/data/data/js目錄下

工程效果

整合并修改完成后的代碼目錄結(jié)構(gòu)如下圖：

編譯

進(jìn)入到OpenHarmony系統(tǒng)源碼根目錄下，輸入hb set命令即可看到我們的應(yīng)用，選擇并確認(rèn)即可。

cd ~/OpenHarmony-3.1-Release
hb set  // 如果是第一次編譯，Input code path 命令行中鍵入"./" 指定OpenHarmony工程編譯根目錄后回車。

如下圖所示，使用鍵盤上下鍵選中智能窗戶通風(fēng)系統(tǒng) “smart_safe_kitchen-smart_window”（注：工程名字根據(jù)實(shí)際要編譯的工程來）:

hb build // 如果需要全量編譯，可以添加-f 選項

出現(xiàn)"build success"字樣，則表示編譯生成固件成功，如下圖所示：

安裝

因為歐智通BES2600/V200Z-R 開發(fā)板的燒錄程序是包含在對應(yīng)out文件夾對應(yīng)product目錄下的，無需使用額外的燒錄工具，在安裝了相應(yīng)驅(qū)動文件后，執(zhí)行燒錄可執(zhí)行文件即可，下面是具體的操作步驟：

1.安裝[CP2102驅(qū)動]，解壓后雙擊與自己window 版本相匹配的可執(zhí)行文件，并按相關(guān)提示安裝驅(qū)動文件即可；

2.固件編譯完成以后拷貝~/OpenHarmony-3.1-Release/out/v200zr/smart_safe_kitchen-smart_window/write_flash_gui文件夾到windows下（或者利用samba服務(wù)直接訪問該目錄），并雙擊可執(zhí)行文件Wifi_download_main.exe

3.點(diǎn)擊工具上的文件夾圖標(biāo)

4.選擇List按鈕

5.在顯示出來的串口列表中選擇需要燒錄的串口,并點(diǎn)擊開始按鈕。

6.在開發(fā)板上點(diǎn)擊reset按鍵，或者重新上電。

7.進(jìn)入燒錄狀態(tài)

8.燒錄成功

? 注意：固件燒錄完成后需將燒錄窗口關(guān)閉，再按下設(shè)備Reset鍵設(shè)備才能啟動。如果未將燒錄窗口關(guān)閉，設(shè)備會再次進(jìn)行燒寫狀態(tài)。

操作體驗

1. 提前準(zhǔn)備好安全廚房場景中的[智能燃?xì)鈾z測設(shè)備] ，并完成相關(guān)的編譯和應(yīng)用安裝動作；
2. 提前準(zhǔn)備好正常工作的無線路由設(shè)備（請保證預(yù)設(shè) 熱點(diǎn)名稱：test_wifi 密碼：12345678 ； 是否能連接互聯(lián)網(wǎng)均可）
3. 將窗戶通風(fēng)設(shè)備和燃?xì)鈾z測設(shè)備上電，確認(rèn)兩個設(shè)備應(yīng)用啟動正常和操作正常；
4. 按如下步驟將通風(fēng)設(shè)備、燃?xì)鈾z測設(shè)備組成一個軟總線網(wǎng)絡(luò)
   1）分別點(diǎn)擊兩個設(shè)備應(yīng)用界面右上角的軟總線配置圖標(biāo)，進(jìn)入軟總線配置界面；
   2）點(diǎn)擊智能燃?xì)鈾z測設(shè)備應(yīng)用發(fā)現(xiàn)圖標(biāo) ，間隔3S后點(diǎn)擊發(fā)起認(rèn)證圖標(biāo)；
   3）點(diǎn)擊智能通風(fēng)設(shè)備軟總線配置界面下的 允許認(rèn)證圖標(biāo)，正常情況下會顯示一個6位數(shù)的PIN 碼；
   4）點(diǎn)擊智能燃?xì)鈾z測設(shè)備應(yīng)用輸入PIN 碼按鈕，進(jìn)入數(shù)字鍵盤輸入PIN 碼；
   5）分別點(diǎn)擊兩個應(yīng)用軟總線配置圖標(biāo)左上角的返回按鍵，進(jìn)入設(shè)備控制界面。
5. 設(shè)置燃?xì)鈾z測設(shè)備的閾值低于實(shí)際讀取的燃?xì)鈹?shù)值，燃?xì)鈾z測應(yīng)用進(jìn)入警報界面的同時會調(diào)用相關(guān)接口控制智能通風(fēng)系統(tǒng)的電機(jī)工作，自動通風(fēng)換氣，保證家居的安全。待到實(shí)際燃?xì)鈹?shù)值低于設(shè)置的閾值時，則關(guān)閉智能通風(fēng)系統(tǒng)的電機(jī)。
   

審核編輯 黃宇