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/repochmod a+x /usr/local/bin/repopip3 install -i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple requests

第二步，获取源码。OpenHarmony 1.0.1 版本

mkdir ~/OpenHarmony1.01cd ~/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'

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=yCONFIG_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.cEnableHotspot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.c239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 ~/.bashrcexport PATH=~/.local/bin:$PATHsource ~/.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(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 10int 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 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

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–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https://gitee.com/openharmony-sig/knowledge_demo_smart_home/blob/master/dev/docs/quick_start/README.md