鸿蒙南北向开发基础及项目实战教程 课件7.3 鸿蒙设备端开发

7.3鸿蒙设备端开发

本章主要讲述分布式仓库环境监测项目设备端开发过程。通过学习本节将能够了解分布式仓库环境监测项目设备端开发过程。通过本节学习可以熟悉：项目源码工程配置AHT20温湿度模块编程TCP服务器端模块编程设备端主程序编程项目源码工程配置AHT20温湿度模块编程TCP服务器端模块编程设备端主程序编程项目源码工程配置(1/5)

源码工程的app目录下创建IoTWareHouse文件夹，用于存放当前项目的所有源文件及文件夹。接着，将第5章中的IoTWiFi、IoTUdp、IoTRelay、IoTAdcSensor、IoTHumanSensor等功能模块的整个源码目录复制到IoTWareHouse目录下。然后，在该目录下分别创建IoTAht20目录、IoTTcpServer目录、以及IoTMain目录。项目源码工程配置(2/5)

先将项目实现Wi-Fi的连接与支持UDP广播查询设备的功能，修改app目录下的BUILD.gn文件，改成编译IoTWareHouse项目：import("//build/lite/config/component/lite_component.gni")

lite_component("app"){

features=[#

"IoTFactory:app",

"IoTWareHouse:app"

]}项目源码工程配置(3/5)然后修改IoTWareHouse目录下BUILD.gn文件内容，将各个功能模块编入程序：import("//build/lite/config/component/lite_component.gni")lite_component("app"){features=["IoTMain:IoTMain","IoTAdcSensor:IoTAdcSensor","IoTWiFi:IoTWiFi","IoTHumanSensor:IoTHumanSensor","IoTUdp:IoTUdp","IoTRelay:IoTRelay",]}项目源码工程配置(4/5)在IoTMain模块目录下创建IoTMain.c源文件，并在源文件中通过调用IoTWiFi与IoTUdp功能模块实现支持UDP广播查询设备的功能。IoTMain.c关键代码：voidudpRcvCallback(char*data,intlen,char*ip,intport){//当接收到"scanningDev"时回复"iamDev"}voidIoTMainInit(){

IoTWiFiConnect(WIFI_SSID,WIFI_PASSWD);//WiFi连接

//等待连接成功，并输出IP地址

//设置UDP接收回调函数

IoTUdpRcvFunc(udpRcvCallback);}APP_FEATURE_INIT(IoTMainInit);项目源码工程配置(5/5)在IoTMain目录下创建BUILD.gn编译配置文件，并在BUILD.gn文件增加引用功能模块头文件所在路径:static_library("IoTMain"){sources=["IoTMain.c"]include_dirs=["../IoTAdcSensor","../IoTWiFi","../IoTUdp","../IoTHumanSensor","../IoTRelay",...项目源码工程配置AHT20温湿度模块编程TCP服务器端模块编程设备端主程序编程AHT20温湿度模块编程(1/8)AHT20本质上就是一个I2C设备，但在I2C的电路中，每个设备都会有一个设备地址。参考AHT20产品手册，我们可以确定AHT20的设备地址为0x38。在AHT20产品手册中具体介绍了AHT20的驱动步骤过程如下1.

上电后要等待40ms，读取温湿度值之前，首先要看状态字的校准使能位Bit[3]是否为1(通过发送0x71可以获取一个字节的状态字)，如果不为1，要发送0xBE命令(初始化)，此命令参数有两个字节数据，第一个字节为0x08，第二个字节为0x00,然后等待10ms。2.

直接发送0xAC命令(触发测量)，此命令参数有两个字节数据，第一个字节为0x33，第二个字节为0x00。3.

等待80ms待测量完成，如果读取状态字Bit[7]为0，表示测量完成，然后可以连续读取六个字节；否则继续等待。4.

当接收完六个字节后，紧接着下一个字节是校验和数据，用户可以根据需要读出。根据转换公式计算出具体的温湿度值。AHT20温湿度模块编程(2/8)AHT20模块的I2C通信过程的时序:AHT20温湿度模块编程(3/8)转换公式:AHT20温湿度模块编程(4/8)在IoTAht20目录下创建IoTAht20.h头文件，在此头文件声明功能模块的函数:#ifndef__IOT_AHT20_H#define__IOT_AHT20_H

//调用此函数获取湿度与温度数据intIoTAht20GetData(float*humidity,float*temperature);#endifAHT20温湿度模块编程(5/8)创建IoTAht20.c源文件，并在源文件中实现AHT20获取温湿度数据的功能创建IoTAht20.c源文件，并在源文件中实现AHT20获取温湿度数据的功能。关键代码：/*通过发送0x71可以获取一个字节的状态字)，状态字的校准使能位Bit[3]是否为1,如果不为1，要发送0xBE命令(初始化)，此命令参数有两个字节，第一个字节为0x08，第二个字节为0x00,然后等待10ms。*/intIoTAht20Check();intIoTAht20GetData(float*humidity,float*temperature){/*直接发送0xAC命令(触发测量)，此命令参数有两个字节，第一个字节为0x33，第二个字节为0x00。*///等待80ms待测量完成,读取7字节数据//如果读取状态字Bit[7]为0，表示测量完成

//获取AHT20输出的温湿度数据,根据公式转换成真实的温湿度值}AHT20温湿度模块编程(6/8)voidIoTAht20Init()//初始化{//配置IO口由I2C控制器使用//配置上拉

//初始化第0个I2C控制器,I2C传输率400KHzIoTAht20Check();//检查AHT20}SYS_RUN(IoTAht20Init);AHT20温湿度模块编程(7/8)然后创建BUILD.gn编译配置文件，实现AHT20功能模块的编译:static_library("IoTAht20"){sources=["IoTAht20.c",]include_dirs=["./","//utils/native/lite/include","//kernel/liteos_m/kal/cmsis","//base/iot_hardware/peripheral/interfaces/kits",]}AHT20温湿度模块编程(8/8)

完成后，修改IoTWareHouse目录下的BUILD.gn文件，实现将IoTAht20功能模块编进项目中:lite_component("app"){features=[..."IoTAht20:IoTAht20",]}在IoTMain主程序模块下测试AHT20传感器的应用。先修改IoTMain目录下的BUILD.gn文件，增加IoTAht20.h头文件的所在路径

include_dirs=[...

"../IoTAht20",

]项目源码工程配置AHT20温湿度模块编程TCP服务器端模块编程设备端主程序编程TCP服务器端模块编程(1/8)TCP服务器端Socket编程步骤:1.通过socket函数与网络协议栈建立联系，指定IPV4版本的TCP协议。intsd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0)函数成功得到sd文件描述符，后续操作通过此sd与网络协议栈进行交互操作。2.通过bind函数绑定使用的IP地址对应的网络设备，

与指定使用端口号。intret=bind(sd,(structsockaddr*)&addr,sizeof(addr));绑定失败返回负数，成功返回0。3.通过listen函数向网络协议栈申请客户端等待连接处理的队列大小，即进入监听工作状态。listen(sd,100);//最多可以有100个客户端等待服务器端连接处理4.通过accept函数等待并处理客户端连接。每个客户端连接成功后，得到一个文件描述符。intclientFd=accept(sd,&saddr,&addr_len);5.通过clientFd文件描述符的read/write函数操作与客户端进行一对一的通信。6.网络通信完毕后，通过close函数断开与网络协议栈的联系。close(clientFd);TCP服务器端模块编程(2/8)在IoTTcpServer目录创建IoTTcpServer.h头文件用于声明TCP网络通信的回调函数:#ifndef__IOTTCPServer_H#define__IOTTCPServer_H//声明回调函数的类型typedefvoid(*JTCP_HANDLER)(intclientFd,char*data,intdataLen);//TCP接收处理回调函数的设置，tcpRcvFunc为当接收到客户端的tcp数据时自动调用的回调函数，data为接收缓冲区地址，dataLen为缓冲区数据大小intIoTTcpRcvFunc(JTCP_HANDLERtcpRcvFunc);#endifTCP服务器端模块编程(3/8)创建IoTTcpServer.c源文件中实现TCP服务器端的网络通信具体功能，IoTTcpServer.c源文件关键函数：staticvoid*tcpRcvThread(void*arg);//接收线程函数，处理每个客户端的通信staticvoid*tcpAcceptThread(void*arg);//专门处理客户端的线程函数,并每个连接的客户端创建专门接收数据的线程intIoTTcpRcvFunc(JTCP_HANDLERfunc);//记录接收时需要调用的回调函数的地址staticvoidIoTTcpServerInit(void){//1.模块初始化时，与网络协议栈建立联系，指定使用TCP协议//2.绑定使用10086端口号//3.设置客户端等待连接的队列大小，并进入监听状态//创建处理客户端连接的线程}SYS_RUN(IoTTcpServerInit)TCP服务器端模块编程(4/8)IoTTcpServer模块目录下的BUILD.gn编译配置文件:static_library("IoTTcpServer"){sources=["IoTTcpServer.c",]include_dirs=["./","//utils/native/lite/include","//kernel/liteos_m/kal/cmsis","//base/iot_hardware/peripheral/interfaces/kits","//foundation/communication/wifi_lite/interfaces/wifiservice","//vendor/hisi/hi3861/hi3861/third_party/lwip_sack/include",]}TCP服务器端模块编程(5/8)

然后修改项目IoTWareHouse目录下的BUILD.gn文件，让IoTTcpServer功能模块编译加入项目程序:lite_component("app"){features=[..."IoTTcpServer:IoTTcpServer",]}在IoTMain目录下BUILD.gn增加IoTTcpServer模块的IoTTcpServer.h头文件所在路径include_dirs=[..."../IoTTcpServer",]TCP服务器端模块编程(6/8)修改IoTMain目录下的IoTMain.c源文件。在程序中待Wi-Fi连接成功后，设置TCP通信的回调函数，并在该函数中实现将接收到的数据回传到客户端的功能:#include"IoTTcpServer.h"//TCP通信的回调函数voidtcpRcvCallback(intclientFd,char*data,intlen){//通过文件描述符获取客户端的IP地址及端口号//向客户端回传数据，即将客户端传输的数据转传回去。}voidIoTMainInit(){...//设置TCP接收回调函数IoTTcpRcvFunc(tcpRcvCallback);}TCP服务器端模块编程(7/8)代码编辑完成后，编译并烧录程序。通过Socket调试工具对PC端与设备端的TCP通信进行测试，设备端的终端输出:TCP服务器端模块编程(8/8)Socket调试工具测试页面:项目源码工程配置AHT20温湿度模块编程TCP服务器端模块编程设备端主程序编程设备端主程序编程(1/4)通过调用功能模块的功能，来完成整个项目程序的开发工作。与第5章的项目功能一样，支持App端通过UDP广播查询设备功能，UDP通信协议如下：

手机端发："scanningDev",设备端回复"iamDev"同时通过TCP通信，支持App端向设备端更新传感器数据及布防功能，通信协议如下：手机端发："cmdDev:updateSensor",设备端回复"dataDev:温度数据：湿度数据：烟雾数据：人体感应数据"

手机端发："cmdDev:guardOn",设备端回复"dataDev:guardOn"//设备端进入布防状态，当感应人体活动或烟雾传感器数据异常时则拉响警报手机端发："cmdDev:guardOff",设备端回复"dataDev:guardOff"//设备端退出布防状