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小伍

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【OpenHarmony样例】基于Hi3516开发板开发的智能中控面板

一. 概述
本Demo是基于Hi3516开发板，使用开源OpenHarmony开发的应用。通过控制面板可以控制同一局域网内的空调，窗帘，灯等智能家居设备。

当前支持的配套L0设备只有智能灯，如需添加新的设备，可以参考指导文档。

1. 应用运行效果图：
​ 1.jpg

2. 智能中控与L0设备间交互示意图
2.png
如上图所示，我可以通过智能中控面板操作对同一局域网内的L0设备进行对应的控制。

二. 快速上手1. 开发环境准备硬件准备
1）预装windows系统的PC机
2）Hi3516DV300 IoT Camera开发板
3）USB转串口线、网线（Windows工作台通过USB转串口线、网线与Hi3516DV300 开发板连接）
其中Hi3516开发板介绍参照文档：Hi3516开发板介绍

Linux编译服务器基础环境准备
开发基础环境由windows 工作台和Linux 编译服务器组成。windows 工作台可以通过samba 服务或ssh 方式访问Linux编译服务器。其中windows 工作台用来烧录和代码编辑，Linux编译服务器用来编译OpenHarmony代码，为了简化步骤，Linux编译服务器推荐安装Ubuntu20.04。

安装和配置Python
  • 打开Linux终端。
  • 输入如下命令，查看python版本号，需要使用python3.7以上版本,否则参考 系统基础环境搭建。
    1. <font size="4">python3 --version</font>

  • 安装并升级Python包管理工具（pip3）。
    1. <font size="4">sudo apt-get install python3-setuptools python3-pip -y
    2. sudo pip3 install --upgrade pip</font>

安装LLVM
  • 下载LLVM工具。
  • 解压LLVM安装包至~/llvm路径下。
    1. <font size="4">tar -zxvf llvm.tar -C ~/</font>

  • 设置环境变量。
    1. <font size="4">vim ~/.bashrc</font>
    将以下命令拷贝到.bashrc文件的最后一行，保存并退出。
    1. <font size="4">export PATH=~/llvm/bin:$PATH</font>

  • 使环境变量生效。
    1. <font size="4">source ~/.bashrc</font>

安装hb
  • 运行如下命令安装hb。
    1. <font size="4">python3 -m pip install --user ohos-build</font>

  • 设置环境变量。
    1. <font size="4">vim ~/.bashrc</font>
    将以下命令拷贝到.bashrc文件的最后一行，保存并退出。
    1. <font size="4">export PATH=~/.local/bin:$PATH</font>
    执行如下命令更新环境变量。
    1. <font size="4">source ~/.bashrc</font>

  • 执行"hb -h"，有打印以下信息即表示安装成功。
    1. <font size="4">usage: hb

    3. OHOS build system

    5. positional arguments:
    6.   {build,set,env,clean}
    7.     build               Build source code
    8.     set                 OHOS build settings
    9.     env                 Show OHOS build env
    10.     clean               Clean output

    12. optional arguments:
    13.   -h, --help            show this help message and exit</font>

Hi3516开发环境准备将Linux shell改为bash
查看shell是否为bash，在终端运行如下命令
  1. <font size="4">ls -l /bin/sh</font>
如果显示为“/bin/sh -> bash”则为正常，否则请按以下方式修改：
  1. <font size="4">sudo rm -rf /bin/sh
  2. sudo ln -s /bin/bash /bin/sh</font>
安装编译依赖基础软件（仅Ubuntu 20+需要）
  1. <font size="4">sudo apt-get install build-essential && sudo apt-get install gcc && sudo apt-get install g++ && sudo apt-get install make && sudo apt-get install zlib* && sudo apt-get install libffi-dev</font>
安装文件打包工具
  • 打开Linux编译服务器终端。
  • 运行如下命令，安装dosfstools。
    1. <font size="4">sudo apt-get install dosfstools</font>

  • 运行如下命令，安装mtools。
    1. <font size="4">sudo apt-get install mtools</font>

  • 运行如下命令，安装mtd-utils。
    1. <font size="4">sudo apt-get install mtd-utils</font>

安装hc-gen
  • 打开Linux编译服务器终端。
  • 下载hc-gen工具。点击下载地址下载。
  • 解压hc-gen安装包到Linux服务器~/hc-gen路径下。
    1. <font size="4">tar -xvf hc-gen-0.65-linux.tar -C ~/</font>

  • 设置环境变量。
    1. <font size="4">vim ~/.bashrc</font>
    将以下命令拷贝到.bashrc文件的最后一行，保存并退出。
    1. <font size="4">export PATH=~/hc-gen:$PATH</font>

  • 使环境变量生效。
    1. <font size="4">source ~/.bashrc</font>

安装Java 虚拟机环境
  • 打开Linux编译服务器终端。
  • 安装Java运行时环境（JRE）。
    1. <font size="4">sudo apt-get install default-jre</font>

  • 安装Java sdk开发工具包。
    1. <font size="4">sudo apt-get install default-jdk</font>

PS:
​ java虚拟机是应用签名打包时才会用到的，SDK中默认的3个系统应用是需要签名打包，所以需要安装java虚拟机，没有安装的话，应用签名打包时会报如下错误：
如果不涉及到应用的签名打包，可以不用安装此环境。
3.png

源码下载&&编译准备
环境搭完后，就该准备代码了。
OpenHarmony源码下载方法多种多样，本文重点介绍linux + repo方式下载。

下载repo
  1. <font size="4">#curl https://gitee.com/oschina/repo/raw/fork_flow/repo-py3 > /usr/local/bin/repo
  2. #chmod a+x /usr/local/bin/repo
  3. #pip3 install -i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple requests</font>
下载OpenHarmony源码
  1. <font size="4">#特别注意：请下载OpenHarmony 1.0.1 版本，后续会更新支持OpenHarmony其他版本
  2. #repo init -u git@gitee.com:openharmony/manifest.git -b OpenHarmony_1.0.1_release --no-repo-verify
  3. #repo sync -c
  4. #repo forall -c 'git lfs pull'</font>
下载智能中控屏代码
具体仓库地址: knowledge_demo_smart_home
通过git命令下载(方便后期代码上传管理，建议先将仓库fork到自己账号目录，然后再下载)：
  1. <font size="4">git clone git@gitee.com:xxxxxxx/knowledge_demo_smart_home.git

  3. 其中xxxxxxx为fork后相关账号名字。</font>
代码拷贝
a. 在OpenHarmony的vendor目录下新建一个team_x的目录：
  1. <font size="4">mkdir vendor/team_x</font>
4.png
b. 将下载的智能中控屏代码的代码拷贝到新建的team_x下面：
  1. <font size="4">cp -rf ../knowledge_demo_smart_home/dev/team_x/smart_cenctrl_board/ vendor/team_x/</font>
5.png
6.png
到此，代码就准备完成，可以进行编译了。

2. 代码编译代码目录结构
​ 在编译代码前，可以先了解一下代码目录结构：
  1. <font size="4">|—— BUILD.gn                                                        // 编译脚本
  2. |—— res                                                                        // 资源文件
  3. |—— config.json                                                        // 安装包所需要的json文件
  4. |—— include
  5. |        |—— cenctrl_ability.h                                // 入口类的头文件
  6. |        |—— cenctrl_ability_slice.h                        // 中控面板主页面的头文件
  7. |        |—— camera_ability_slice.h                        // 相机页面类定义的头文件
  8. |        |—— camera_manager.h                                // 相机功能封装类的头文件
  9. |        |—— cenctrl_log.h                                        // 调试相关接口的头文件
  10. |        |—— event_listener.h                                // 监听事件类的头文件
  11. |        |—— item_list_ctrl.h                                // item模块类的头文件
  12. |        |—— native_base.h                                        // native基类的头文件
  13. |        |—— socket_service.h                                // ssocket 服务相关接口的头文件
  14. |        |—— socket_udp.h                                        // socket UDP通讯相关接口的头文件
  15. |        |—— ui_config.h                                                // UI相关宏定义
  16. |        |__ ui_config_camera.h                                // 相机UI相关宏定义的头文件
  17. |
  18. |__ src
  19.         |—— cenctrl_ability.cpp        
  20.         |—— cenctrl_ability_slice.cpp                // 中控面板主页面相关实现
  21.         |—— camera_ability_slice.cpp                // 相机页面相关实现
  22.         |—— camera_manager.cpp                                // 相机功能封装类的实现
  23.         |—— item_list_ctrl.cpp                                // item模块类的实现
  24.         |—— socket_service.c                                // socket 服务相关接口的实现
  25.         |__ socket_udp.c                                        // socket UDP通讯相关接口的实现</font>
代码编译
​ 源码和环境准备完后，接下来就是编译，编译涉及的指令有2条，hb set和hb build -f 。
​ hb set -- 设置工程目录和选择对应的目标，通过键盘的上下键来选择。
​ 7.png
​ hb build -f -- 开始全量编译。（hb build 为增量编译）
​ 8.png 编译完后会生成对应整个系统固件(u-boot-hi3516dv300.bin,OHOS_Image.bin, rootfs_vfat.img, userfs_vfat.img)以及我们应用对应的so文件。

其中u-boot-hi3516dv300.bin在device/hisilicon/hispark_taurus/sdk_liteos/uboot/out/boot/：
9.png
OHOS_Image.bin, rootfs_vfat.img,以及userfs_vfat.img在out目录下：
10.png
11.png

以下表格为所有生成的固件及对应的位置：
生产固件及应用文件的名称对应文件路径文件说明
u-boot-hi3516dv300.bindevice/hisilicon/hispark_taurus/sdk_liteos/uboot/out/boot/系统启动引导程序
OHOS_Image.binout/hispark_taurus/smart_cenctrl_board/系统内核固件
rootfs_vfat.imgout/hispark_taurus/smart_cenctrl_board/文件系统
userfs_vfat.imgout/hispark_taurus/smart_cenctrl_board/用户数据分区
libcenctrl.soout/hispark_taurus/smart_cenctrl_board/libs/usr/智能中控面板应用的库文件

3. 固件烧录烧录工具选择
​ 固件编译完后，是需要烧录到单板的。这里我们用的是HiTool工具烧录的。(HiTool工具下载地址:HiHope官网)

烧录步骤
​ 打开HiTool工具，如下图：
12.png 烧写步骤按照图中标注即可。点击烧入后，烧录工具会提示重新上电，此时重启单板即可。
13.png

烧录结果
烧录成功后，会弹出如下提示，单板也会自行启动。
14.png
烧录失败的话需要根据失败提示查找一下原因。一般情况需要检查一下串口是否连接正常，网线是否正确插入，IP是否选择正常等。

查看IP的方法：当单板上电后并正确插入网线后，点击工具上刷新按钮，此时单板IP会自动添加到服务器IP列表中。
15.png
IDE烧录
另外，OpenHarmony官网有提供一种通过IDE来烧录的，具体烧录步骤请参考文档：3516上快速运行Hello OHOS。

特别说明
如果是第一次烧录程序的话，单板在启动的时候需要设置bootargs，否则不能正常启动。单板第一次启动会停在hisilicon界面：
16.png
我们需要输入以下指令：
  1. <font size="4">setenv bootcmd "mmc read 0x0 0x80000000 0x800 0x4800; go 0x80000000";
  2. setenv bootargs "console=ttyAMA0,115200n8 root=emmc fstype=vfat rootaddr=10M rootsize=20M rw";
  3. saveenv
  4. reset</font>
​ 17.png
到此，烧录已经完成，设备也正常启动。

4. 应用安装打包应用
​ 本demo是以安装包的形式安装到系统中启动运行的。因此，在安装应用前，需要将应用打包成安装包。

​ 将编译好的libcenctrl.so文件与工程目录下的res以及config.json文件通过压缩打包成zip格式(三个文件直接压缩，不能压缩文件夹)，并将后缀名改为hap(cenctrl.hap)。
​ 18.png
挂载NFS
​ 应用打包后，我们是通过NFS方式将单板挂载到本地，通过相关的指令来安装的，NFS挂载方法参照社区文章：Hi3516通过NFS挂载方式与Windows共享文件。
​ 19.png
安装
​ 通过nfs是单板连接到本地电脑后，我们可以通过bm安装指令进行安装。bm 安装工具在系统编译完后会自动生成，路径在:
  1. <font size="4">out/hispark_taurus/smart_cenctrl_board/dev_tools/bin/</font>
​ 20.png 由于bm默认安装的应用为已经签名的应用，所以我们在安装前需要先将签名去掉。
  1. <font size="4">        bm set -s disable                                // 去签名
  2.         bm install -p filename                        // 安装应用filename， filename需要指定路径
  3. ​ image-20211021101736915</font>
​ 21.png
安装完后桌面会显示对应应用的ICON，直接点击ICON即可以启动油烟机的应用。
​ 22.png
5. 使用指南
23.gif 由于本demo涉及到摄像头的读写，故申请了相关的权限。在使用本demo前需要在setting中打开对应的权限。具体操作：
点击 setting-->应用-->cenctrl，然后将所有应用打开。本demo最主要的功能是可以接收手机端发送的图片和视频，所以设备必须和手机在同一局域网内。网络配置可以通过setting应用来进行。
点击setting-->WiFi,然后选择对应的ssid，弹出密码输入框，输完密码后点击回车即可连接网络。
demo主要控制其他无屏的智能设备：
a. 智能灯的开关，亮度调节等窗帘。
b. 智能空调的开关，模式，温度调节以及风速等。
c. 智能窗帘的开关等。

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