《鸿蒙物联网南北向综合项目实战》教学大纲-高职本科

PAGE1PAGE《鸿蒙物联网南北向综合项目实战》教学大纲课程代码：课程类别：专业基础课适用对象：电子信息、物联网、通信类专业总学时：56线下教学学时：56线上教学学时：0一、课程的性质、任务与基本要求（一）课程的性质、任务《鸿蒙物联网南北向综合项目实战》是电子信息、物联网、通信类专业的一门专业基础课，属于专业必修课。本课程是一门物联网方面入门性质的技术基础课，具有完整的物联网架构体系和很强的实践性。本课程的任务是：采用项目驱动、任务驱动、案例驱动、问题驱动的教学方法，以项目任务为知识载体，将鸿蒙物联网开发的知识点和技术要点穿插到各个项目中进行讲解，课堂讲授与上机实践同步进行，通过全流程参与鸿蒙系统的南北向综合的项目开发，让学生获得物联网工程的基本理论、系统架构和工程开发技术等知识，为深入学习嵌入式、物联网类专业打下坚实的基础。（二）课程的教学目标1.基本理论要求物联网系统组成鸿蒙系统的技术特点物联网传感器的工作原理鸿蒙系统的南向开发技术鸿蒙系统的北向开发技术物联网云平台的应用开发技术2.基本技能要求掌握鸿蒙系统南向的开发环境搭建掌握鸿蒙系统工程源码的管理方法了解物联网传感器的应用开发掌握GPIO、PWM、ADC等设备接口的应用开发熟识I2C、SPI等设备接口的应用开发掌握鸿蒙系统的多线程编程技术掌握鸿蒙南向UDP、TCP网络编程技术熟识鸿蒙南向MQTT网络编程技术掌握鸿蒙系统北向的开发环境搭建掌握ArkTS开发语言掌握ArkUI常用组件掌握鸿蒙北向的UDP、TCP网络编程技术掌握物联网云服务的布署方法掌握鸿蒙北向的HTTP网络编程技术3.职业素质要求培养良好的政治思想素质和职业道德培养敬业爱岗、吃苦耐劳的品质培养热爱学习、学以致用的作风二、主要教学内容学习情境1鸿蒙系统应用开发基础学习任务1.1物联网系统概述计算机系统1.1.2嵌入式系统1.1.3物联网系统学习任务1.2华为海思Hi3861芯片概述1.2.1RISC-V架构的Hi38611.2.2Hi3861功能特性1.2.3Hi3861开发板电路介绍学习任务1.2鸿蒙系统概述1.2.1OpenHarmony操作系统架构1.2.2LiteOS-M内核的鸿蒙系统1.2.3LiteOS-A内核的鸿蒙系统1.2.4Linux内核的鸿蒙系统学习情境2鸿蒙系统设备开发基础学习任务2.1鸿蒙设备开发环境搭建2.1.1VisualStudiocode安装与配置2.1.2DevEcoDeviceTool插件安装2.1.3SDK下载2.1.4工具集下载和UART接口驱动安装 学习任务2.2Hi3861-iot工程源码开发基础 2.2.1工程源码导入 2.2.2工程配置 2.2.3工程源码编译 2.2.4工程程序烧录 2.2.5工程程序调试 2.2.6鸿蒙设备Hello程序 学习任务2.3鸿蒙设备GPIO应用开发 2.3.1海思GPIO函数 2.3.2鸿蒙系统GPIO函数 2.3.3鸿蒙系统GPIO中断 学习任务2.4鸿蒙系统PWM应用开发 2.4.1PWM信号原理 2.4.2鸿蒙系统PWM函数 2.4.3应用案例-PWM控制蜂鸣器发声 学习任务2.5鸿蒙系统ADC应用开发 2.5.1ADC工作原理 2.5.2鸿蒙系统ADC函数 2.5.3应用案例-ADC获取环境亮度 学习任务2.6综合项目实践：烟雾警报器 2.6.1项目架构 2.6.2烟雾传感模块 2.6.3继电器模块 2.6.4编程实现 2.6.5项目总结与拓展 学习情境3鸿蒙系统设备开发进阶 学习任务3.1鸿蒙系统多线程应用开发 3.1.1多线程工作原理与用途 3.1.2CMSIS多线程 3.1.3POSIX多线程 3.1.4综合应用案例-多线程烟雾警报器 学习任务3.2鸿蒙系统定时器与线程同步 3.2.1osTimer定时器 3.2.2鸿蒙系统线程同步 3.2.3综合应用案例-DHT11温湿度传感器驱动 学习任务3.3鸿蒙系统I2C应用开发 3.3.1I2C的通信原理与用途 3.3.2鸿蒙系统I2C操作函数 3.3.3OLED显示屏工作原理 3.3.4应用案例-OLED屏驱动 学习任务3.4综合项目实践：带屏显的温湿度计 3.4.1OLED屏显示数字 3.4.2OLED屏显示中文字符 3.4.3主程序编程 3.4.4项目总结与拓展 学习情境4拓展项目开发-触摸开关 学习任务4.1电容式触摸屏驱动 302 4.1.1电容式触摸屏工作原理 303 4.1.2触摸屏模组硬件接入 304 4.1.3CST816D触控芯片 305 4.1.4触控驱动开发 307 学习任务4.2LCD显示屏驱动 314 4.2.1SPI的通信原理 314 4.2.2鸿蒙系统SPI操作函数 316 4.2.3LCD屏工作原理 318 4.2.4LCD显示屏驱动 319学习任务4.3综合项目实践：智能触摸开关项目开发 4.3.1LCD屏字符显示 4.3.2LCD屏图像显示 4.3.3LCD屏中文显示 4.3.4LCD屏按键控制LED 学习情境5鸿蒙移动应用开发基础 学习任务5.1鸿蒙移动应用开发环境搭建 5.1.1DevEcoStuio安装与配置 5.1.2鸿蒙App工程的创建 5.1.3鸿蒙虚拟手机的配置 学习任务5.2ArkTS开发语言基础 5.2.1变量的声明与类型 5.2.2数组与动态数组 5.2.3函数与箭头函数 5.2.4类与接口 5.2.5模块的应用 学习任务5.3鸿蒙ArkUI开发基础 5.3.1Text组件 5.3.2Button组件 5.3.3Row与Column容器 5.3.4Image组件 5.3.5TextInput组件 5.3.6综合应用案例－登录验证页面设计 学习任务5.4鸿蒙ArkUI开发进阶 5.4.1List列表组件 5.4.2Tabs分页组件 5.4.3自定义样式 5.4.4自定义组件 学习任务5.5综合项目实践：物联网设备管理APP开发 5.5.1App功能模块设计 5.5.2项目工程的创建与配置 5.5.3登录验证模块功能实现 5.5.4设备管理模块功能实现 5.5.5项目总结与拓展 学习情境6工厂物联网智能化项目 学习任务6.1项目概述 学习任务6.2项目开发知识准备 6.2.1项目硬件架构 6.2.2设备端程序架构与流程 6.2.3APP端程序架构与流程 6.2.4网络通信原理与网络协议栈 6.2.5UDP网络通信协议概述 学习任务6.3鸿蒙设备端开发 6.3.1继电器模块编程 6.3.2人体感应模块编程 6.3.3光敏烟雾模块编程 6.3.4Wi-Fi模块编程 6.3.5UDP网络通信模块编程 6.3.6设备端主程序编程 学习任务6.4鸿蒙APP端开发 6.4.1鸿蒙APP端UDP编程 6.4.2鸿蒙APP端主程序编程 学习任务6.5项目总结与拓展 学习情境7拓展项目开发-分布式仓库环境监测 学习任务7.1项目概述 学习任务7.2项目开发知识准备 7.2.1项目硬件架构 7.2.2设备端程序架构与流程 7.2.3APP端程序架构与流程 7.2.4TCP网络通信协议概述 学习任务7.3鸿蒙设备端开发 7.3.1项目源码工程配置 7.3.2AHT20温湿度模块编程 7.3.3TCP服务器端模块编程 7.3.4设备端主程序编程 学习任务7.4鸿蒙APP端开发 7.4.1鸿蒙APP端TCP编程 7.4.2鸿蒙APP端UDP编程 7.4.3鸿蒙APP端主程序编程 学习任务7.5通信加密的简单实现 学习任务7.6项目总结与拓展 学习情境8智慧城市云管理项目 学习任务8.1项目概述 学习任务8.2项目开发知识准备 8.2.1项目硬件架构 8.2.2设备端程序架构与流程 8.2.3APP端程序架构与流程 8.2.4华为物联网云服务搭建 学习任务8.3鸿蒙设备端开发 8.3.1土壤湿度与光敏模块编程 8.3.2MQTT.fx通信测试 8.3.3JSON数据格式 8.3.4MQTT网络通信模块编程 8.3.5设备端主程序编程 学习任务8.4鸿蒙APP端开发 8.4.2物联网云平台HTTP通信编程 8.4.1鸿蒙APP端HTTP编程 8.4.3鸿蒙APP端主程序编程 学习任务8.5项目总结与拓展 学时分配序号教学内容学时线下教学线上教学讲授实践1学习情境1鸿蒙系统应用开发基础11002学习情境2鸿蒙系统设备开发基础73403学习情境3鸿蒙系统设备开发进阶104604学习情境4拓展项目开发-触摸开关20205学习情境5鸿蒙移动应用开发基础124806学习情境6智慧工厂项目开发82607学习情境7拓展项目开发-分布式仓库环境监测62408学习情境8智慧城市云管理项目开发10460学时总计5622340教学过程中，根据教学周数和周学时数、学生接受能力等实际情况，可适当调整学时分配和教学内容。例如情境4授课时可基于提供的功能模块源码实现项目功能。四、必要说明（一）课程开设的基本条件1.理论授课：教室配备有电脑、投影仪、白板、水性笔等教辅设备，为教学提供保障。2.实践教学：教室配备有电脑、投影仪、白板、水性笔、白纸等教辅设备，教师提供万用表、HI3861开发板、DHT11、AHT20温湿度传感器、继电器模块、蜂鸣器模块、MQ-2烟雾传感器等物联网设备，为教学提供保障。3.线上教学：为每位学生提供电脑。（二）建议使用的教材及教学参考书1．教材：《鸿蒙物联网南北向综合项目实战》讲义，覃玉蓉主编，2025年1月。2．参考书高泽华、孙文生等.物联网体系结构、协议标准与无线通信[M]北京：清华大学出版社，2020.吴功宜、吴英等。物联网工程导论[M]北京：机械工业出版社（三）考核方式及成绩评定1．考核方式及形式本课程为集中考试课。2．总评成绩的组成及评