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一、 总体介绍
1.1 视频展示及源码
最新更新：
视频展示已上传到Bilibili，链接为https://www.bilibili.com/video/BV1HK4y177XL?from=search&seid=5136887023363432633
源码已上传到Gitee，链接为https://gitee.com/Weijunchok/hARMony_mqtt_-io-t ，其中包括新增连接到华为云和Onenet的mqtt_test.c文件，只需修改个人连接信息即可使用。
欢迎评委老师和开发者们批评指正，让我可以继续完善作品
1.2 系统组成
本作品硬件组成包括HiSpark的WiFIIoT开发套件的核心板，0.96尺寸的Oled，Dht11温湿度传感器，如图所示。 ![]()
1.3 系统所需包
硬件系统实现需要WIFI驱动包，Paho-MQTT，OLED驱动包，以及DHT11驱动采集包。
其中,需要用到润和HiHope社区的 HarmonyOS-IoT-Application-Development 储存库代码，地址为https://gitee.com/hihopeorg/HarmonyOS-IoT-Application-Development。具体用到的是04_Wifi，实现联网功能，以及03_sensing的oled部分。
其次，还需用到MQTT功能，是通过Paho-MQTT进行移植，CSDN社区已有博主移植成功，我是沿用其代码，地址为 https://blog.csdn.net/qq_33259323/article/details/109530970
在该代码的基础上我重新封装Publish和订阅信息到达的On_message函数分别用于上传传感器数据和即时订阅APP发来的控制命令，另外还添加心跳函数保持连接。
DHT11移植是借鉴CSDN博主小Caicai以及程序员小哈的文章，在 开发板中进行移植，地址为 https://blog.csdn.net/qq_41838541/article/details/106634984 和https://blog.csdn.net/rsd102/article/details/106084826 其中根据手册和Harmony系统源码移植了其中几个重要函数，在下面会给出展示。
实现远程控制所需APP我是在Android Studio通过Paho-MQTT包进行实现MQTT 通信，其他功能自行设计搭建。在我个人阿里云服务器上搭载了Mosquitto服务器以及数据库，用于储存通过MQTT上传的温湿度数据。
1.4 系统功能
系统目前能实现的功能：
1. 开发板定时与DHT11通信，采集温湿度数据。
2. 开发板通过OLED显示采集到的温湿度数据。
3. 开发板联网，并连接云服务器的MQTT服务器，能与 手机APP双向通信。
4. 开发板在采集到温湿度数据将其通过MQTT发布，云服务器监测过温，通过邮件提醒。
5. 开发板可订阅手机APP发布的控制信息，并根据信息实现板载LED灯亮灭。
6. 云服务器上数据库可存储开发板上传的温湿度数据，并可通过浏览网页查看历史数据。
二、 硬件及其功能实现
2.1 DhT11温湿度传感器
系统接线：
DHT11————WiFIIoT
VCC————3.3V/5V
GND————GND
DATA————GPIO0
注意事项，根据DHT11手册，GPIO先设置成输出模式，先给出起始信号，其中要保持高/低电平若干us或者ms，这里的实现需要导入hi_time.h头文件，调用hi_udelay()实现而不能用usleep()函数。其后，GPIO设置成输入模式，接收DHT11响应信号，并根据高电平持续时间判断该位是1还是0，写入数据位。其中几个主要函数如下图。 ![]()
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2.2 MQTT主要函数
MQTT我在Paho_MQTT移植基础上，根据实际需要与传感器数据交互，封装了如下几个函数，以约定的协议格式（此处没有用JSON格式，但随时可以稍微修改Sprintf的内容便可实现JSON的TYPE3格式上传数据）封装传感器数据成MQTT包，并发送出去。同时每隔1s调用on_message()函数查看是否有远程控制命令到达，并响应。 此处在MQTT移植基础上，第一个完善了订阅信息处理，源码是在Publish完再检查是否有订阅信息到达，这会导致无法及时响应订阅数据，所以我采取是新建一个线程每隔1s就查看是否有命令到达并响应。 第二个是自定义了Publish函数，更灵活地上传数据。
虽然这里是连接我自己搭建的MQTT服务器，但根据这些源码，只需根据华为云或Onenet注册的信息，对应修改MQTT连接的参数ip、port、Clientid、Username和Password即可搭建通信。再修改Publish函数为JSON格式的Type3符合云服务器的格式便可在发送后在服务器查看到对应数据流，如:
memset(text, 0, sizeof(text));
strcpy(payload, "{");
memset(text, 0, sizeof(text));
sprintf(text, ""Temp":%.2f,", Temp); //这里的f后面有逗号，
strcat(payload, text);
memset(text, 0, sizeof(text));
sprintf(text, ""Hum":%.2f", Hum); //注意这里的f后面没逗号，
strcat(payload, text);
strcat(payload, "}");
memset(text, 0, sizeof(text));
但需要注意每个数据流之间有逗号分隔，而最后一个数据流是没有逗号的。
华为云或者Onenet云具体的注册步骤就在此不细说了。
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2.3 OLED主要函数
OLED————WiFIIoT
VCC————3.3V
GND————GND
SCL————SCL
SDA————SDA
Oledshowdata主要实现与传感器数据交互，可视化显示采集数据。其他函数可以根据oleddemo，无需太大修改。
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三、 实物效果 3.1 开发板串口数据
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3.2 OLED显示效果
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3.3 云服务器MQTT日志
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3.4 云服务器查看历史数据
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3.5 手机APP显示效果
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3.6 手机APP远程控制效果
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3.7 手机APP设置MQTT参数
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3.8 温湿度过限邮件提醒
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四、 作品未来展望
4.1 MQTT
手机APP在设计上面已经考虑到连接公有云和私有云的问题，具体区别在于，例如在连接Onenet，华为云时，MQTT连接时的ClientID应改为对应的产品ID，而用户名和密码则按照各自规则修改，修改实现可通过APP上MQTT参数设置修改。
4.2 更多功能
4.2.1 语音模块或红外模块接入
我手头上有语音模块，尚未完成移植，我在其他平台上已有实现初步效果，理论可行，具体实现开发板作为网关，用户可通过语音模块发出指令控制开发板下发命令控制家居终端。
4.2.2 通信技术
未来我计划是用华为海思的HPLC高速电力线载波通信技术连接家居终端，所以目前我先用这款开发板进行鸿蒙系统的学习，效果十分好。另外还可以使用诸如Zigbee,NB-IOT等技术，目前我还在移植阶段，初有成效。
4.3 外设功能移植
目前正在进行SPI通信以及UARST串口接收信息处理移植，可用于后续连接更多外设完善功能。
4.4 美中不足
作品还存在一定的缺陷，例如，目前仅有网关，还缺少终端节点。终端节点理论上可以选用Arduino，STM32平台进行开发，也已经调好。我预计是使用LoRa通信技术作为网关和节点之间的通信桥梁，但个人能力有限，SPI通信的LoRa驱动库在开发板的移植尚未完成，尽管我的节点已经调好。网关仅完成到与LoRa模块通信成功，尚未设置其他参数，在今后将争取早日完成LoRa移植，使得网关能够与节点成功通信，实现智能家居。
五、 总结，分享开发经验 本次作品是我购买润和HiSpark开发板后学习了几个星期后制作出来的，初步实现预想功能，还有很多进一步开发的空间。回想起开始板子到手时，我第一时间是想尝试烧录程序，所以进行开发环境搭建，这个过程比较痛苦，我折腾了几个小时都没办法顺利完成，感谢连老师放出的Ubuntu镜像，解决了我开发第一步难题。
我学习的第二步就是尝试对LED示例进行小修改，探索代码组成和工作原理，在这过程里，我学习了GPIO基本操作，接入我自己的LED灯模块实现了流水灯功能。
我学习的第三步就是开拓思路，计划我需要实现的功能，第一个是WIFI联网，第二个是MQTT通信接入MQTT服务器，第三个是传感器数据采集，第四个是OLED显示及手机APP远程控制。
根据我第三步的计划，WIFI功能可以根据润和社区的Demo实现联网，紧接着是MQTT通过移植别人做好的基础，然后再根据自己的想法封装Publish函数，实现与传感器数据交互。封装On_message函数，实现远程控制交互，OLED也同样道理，在看懂代码后，封装OLEDshowdata函数，实现与传感器数据交互。
上面是我目前实现功能的思路，当前学习我遇到了新的问题，新的想法，比如，在前人没有给出经验和Demo的时候，遇到一个陌生的问题如何解决？我目前尝试是SPI通信，在代码包里面有Hi3861的app_demo，有wifiiot_spi.c，我该如何利用，调用它们实现我的功能。
简单的调用是无法实现的，比如，我单纯调用wifiiot_spi.c的spiinit()，spihostwrite()，是无法实现与SPI设备通信的，其原因可以在app_demo_spi.c中查看。就是因为spiinit()前还需要设置GPIO的功能，所以我封装了基于wifiiot的顶层函数，用于设置SPI0,SPI1的引脚功能，再根据app_demo_spi.c内容进行函数移植，去完成SPI通信，目前我已成功与SPI设备握手并读取到我需要的数据。
六、 鸣谢 鸣谢HarmonyOS & 润和HiSpark实战开发，“码”上评选活动举办方，提供一个学习和实战机会给我，用于实现心中的想法和更深入掌握鸿蒙系统代码的编写。鸣谢润和HiSpark开发出一款这么好的开发板，让我可以近距离学习鸿蒙系统。鸣谢润和鸿蒙技术交流群的成员，帮助初学者入门这款开发板，对我们遇到的问题给予帮助。鸣谢Gitee的润和开发社区的代码分享，鸣谢CSDN社区的多位博主的经验。
最后，希望评委老师和各位开发者不吝赐教，指出作品存在问题，帮助我一起完善作品，十分感谢。
七、源码
我的源码上传到了Gitee，地址是https://gitee.com/Weijunchok/harmony_mqtt_-io-t 有兴趣的开发者可以将app目录的文件放置在个人的code-1.0applicationssamplewifi-iotapp下，将domain里面的各个lib文件夹放在个人的code-1.0domainsiotlink下。下面评论区我也会简单介绍一下基本的开发过程和注意事项，希望大家多多交流和讨论。
作者：Aaron
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