好久不見(jiàn)！最近在研究 OpenHarmony，經(jīng)過(guò)一番折騰，終于打通了南向和北向開(kāi)發(fā)。

如下：

自己做了一個(gè)鴻蒙開(kāi)發(fā)板

搞定了 HT30 溫濕度計(jì)的驅(qū)動(dòng)

通過(guò) UDP 廣播數(shù)據(jù)

讓我們一起看看效果吧！

自制的 Neptune 開(kāi)發(fā)板實(shí)時(shí)更新溫濕度到手機(jī)！

這個(gè)是我自己做的鴻蒙開(kāi)發(fā)板，里面的核心是 Neptune Wi-Fi 藍(lán)牙模塊，通過(guò) IIC 通信連接了一塊 0.96 寸的 OLED 顯示屏以及一個(gè) HT30 溫濕度傳感器。另外，這塊開(kāi)發(fā)板還包括 3 顆 LED 燈，以及相關(guān)的串口通信模塊等。

看看這塊 OLED 顯示屏下面寫(xiě)的什么？

嘻嘻是的！Of course，I Still Love You！致敬一下 StarShip！當(dāng)然，還有 Powered By OpenHarmony！這個(gè)必須有！

接下來(lái)，給大家介紹一下這個(gè)功能的整個(gè)實(shí)現(xiàn)過(guò)程。

設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)板

開(kāi)發(fā)板的設(shè)計(jì)參考了瑞和官方 Neptune 開(kāi)發(fā)板的原理圖。電源模塊和串口通信模塊基本沒(méi)有什么改動(dòng)。

原理圖貢獻(xiàn)給大家：

這里的溫度傳感器模塊用的是 HT30。然后，就是打樣板了：

真的很不容易，被我干翻的板子已經(jīng)堆成堆了！唉，只能怪自己腦子進(jìn)水設(shè)計(jì)失誤，加上焊接技術(shù)有點(diǎn)弱。

設(shè)計(jì)應(yīng)用程序

①關(guān)于 HT30 的驅(qū)動(dòng)程序

由于官方提供的例程是 AHT20 的溫度傳感器的驅(qū)動(dòng)。所以這里還需要針對(duì) HT30 的數(shù)據(jù)手冊(cè)對(duì)驅(qū)動(dòng)程序做出一些修改。

看了一下數(shù)據(jù)手冊(cè)。除了 HT30 的 I2C 的地址和 AHT20 不同，溫濕度的數(shù)據(jù)讀取模式也更加復(fù)雜，數(shù)據(jù)的位數(shù)也不同。

因此，設(shè)計(jì) HT30 的 I2C 的通信時(shí)需要注意一下幾個(gè)方面：

溫度數(shù)據(jù)是由 16bit 的數(shù)據(jù)位和 8bit 的 CRC 位組成。濕度數(shù)據(jù)也是一樣的。相比之下，AHT20 的溫濕度數(shù)據(jù)都是 20bit，而且沒(méi)有 CRC 校驗(yàn)。

HT30 可以開(kāi)啟 clock stretching 模式。這個(gè)模式開(kāi)啟與否和重復(fù)率的設(shè)置這個(gè)會(huì)影響到轉(zhuǎn)換時(shí)間、精度和功耗。

根據(jù)這些差異，我自己對(duì) AHT20 的驅(qū)動(dòng)做出了一些修改，形成了 HT30 的驅(qū)動(dòng)。

首先，設(shè)置一下 HT30 的地址：

#define HT30_DEVICE_ADDR 0x44#define HT30_READ_ADDR （（HT30_DEVICE_ADDR《《1）|0x1）#define HT30_WRITE_ADDR （（HT30_DEVICE_ADDR《《1）|0x0）

然后，設(shè)置 MSB 和 LSB。

#define HT30_CMD_MSB 0x24 // 關(guān)閉Clock stretching#define HT30_CMD_LSB 0x16 // 低重復(fù)率

這里用的是低重復(fù)率和關(guān)閉 Clock stretching，這是為了測(cè)試的時(shí)候讓代碼更加的簡(jiǎn)單。童鞋們需要根據(jù)自己的實(shí)際使用情況做出修改。

最后，設(shè)計(jì)開(kāi)始測(cè)量和接受測(cè)量結(jié)果的代碼：

// 開(kāi)始測(cè)量uint32_t HT30_StartMeasure（void）

{

uint8_t clibrateCmd［］ = {HT30_CMD_MSB， HT30_CMD_LSB}; 設(shè)置MSB和LSB

return HT30_Write（clibrateCmd， sizeof（clibrateCmd））;

}

// 接收測(cè)量結(jié)果，拼接轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)值uint32_t HT30_GetMeasureResult（float* temp， float* humi）

{

uint32_t retval = 0， i = 0;

if （temp == NULL || humi == NULL） {

return WIFI_IOT_FAILURE;

}

// 獲得的返回?cái)?shù)據(jù)

uint8_t buffer［HT30_STATUS_RESPONSE_MAX］;

memset（&buffer， 0x0， sizeof（buffer））;

for （i = 0; i 《 HT30_MAX_RETRY; i++） {

osDelay（HT30_MEASURE_TIME）;

retval = HT30_Read（buffer， sizeof（buffer））; // recv status command result

if （retval == WIFI_IOT_SUCCESS） {

break;

}

printf（“HT30 device busy， retry %d/%d！

”， i， HT30_MAX_RETRY）;

}

//

if （i 》= HT30_MAX_RETRY） {

printf（“HT30 device always busy！

”）;

return WIFI_IOT_FAILURE;

}

// 獲得溫度數(shù)據(jù)

uint32_t tempRaw = buffer［0］;

tempRaw = （tempRaw 《《 8） | buffer［1］;

*temp = tempRaw / （float）HT30_RESOLUTION * 175 - 45;

// 獲得濕度數(shù)據(jù)

uint32_t humiRaw = buffer［3］;

humiRaw = （humiRaw 《《 8） | buffer［4］;

*humi = humiRaw / （float）HT30_RESOLUTION * 100;

printf（“humi = %04X， %f， temp= %04X， %f

”， humiRaw， *humi， tempRaw， *temp）;

return WIFI_IOT_SUCCESS;

}

這里的溫度和濕度的轉(zhuǎn)化公式為：

這樣驅(qū)動(dòng)程序就設(shè)計(jì)好了。

②關(guān)于 OLED 的驅(qū)動(dòng)

這里用的是 0.92 寸的 OLED 屏幕，這塊屏幕在 Hi3861 的代碼中是用現(xiàn)成的驅(qū)動(dòng)程序的。所以就不需要自己設(shè)計(jì)了。

分辨率為 128*64。在官方的驅(qū)動(dòng)程序中，這塊 OLED 有兩種顯示模式：8*16 點(diǎn)陣和 6*8 的點(diǎn)陣。

③選用 TCP 還是 UDP 連接

Neptune 是一款 WiFi 藍(lán)牙模塊，這里就通過(guò) WiFi 和我們的手機(jī)建立連接。連接的方式有兩種，分別是 TCP 和 UDP。

由于我們的數(shù)據(jù)并沒(méi)有敏感數(shù)據(jù)，而且丟失其實(shí)也不會(huì)造成太大影響，因此這里選用了更加簡(jiǎn)單的 UDP。

UDP 實(shí)際上是可以進(jìn)行廣播的，如果有多個(gè)設(shè)備需要接受溫濕度數(shù)據(jù)的話其實(shí)不需要單獨(dú)的建立連接，所以更加適合這個(gè)場(chǎng)景。

最后，給大家看下最終的業(yè)務(wù)代碼：

#include “ht30.h”#include 《stdio.h》#include 《unistd.h》#include 《string.h》#include “ohos_init.h”#include “cmsis_os2.h”#include “wifiiot_gpio.h”#include “wifiiot_gpio_ex.h”#include “wifiiot_i2c.h”#include “wifiiot_gpio_w800.h”#include “oled_ssd1306.h”#include “net_params.h”#include “wifi_connecter.h”#include “net_common.h”#define LED_TASK_STACK_SIZE 512#define LED_TASK_PRIO 25enum LedState {

LED_ON = 0，

LED_OFF，

LED_SPARK，

};

enum LedState g_ledState = LED_SPARK;

static void* GpioTask（const char* arg）

{

（void）arg;

while （1） {

switch （g_ledState） {

case LED_ON：

printf（“ LED_ON！

”）;

GpioSetOutputVal（WIFI_IOT_GPIO_PB_00， WIFI_IOT_GPIO_VALUE0）;

osDelay（500）;

break;

case LED_OFF：

printf（“ LED_OFF！

”）;

GpioSetOutputVal（WIFI_IOT_GPIO_PB_00， WIFI_IOT_GPIO_VALUE1）;

osDelay（500）;

break;

case LED_SPARK：

printf（“ LED_SPARK！

”）;

GpioSetOutputVal（WIFI_IOT_GPIO_PB_00， WIFI_IOT_GPIO_VALUE0）;

osDelay（500）;

printf（“ LED_SPARK！2

”）;

GpioSetOutputVal（WIFI_IOT_GPIO_PB_00， WIFI_IOT_GPIO_VALUE1）;

osDelay（500）;

break;

default：

osDelay（500）;

break;

}

}

return NULL;

}

static void GpioIsr（char* arg）

{

（void）arg;

enum LedState nextState = LED_SPARK;

printf（“ GpioIsr entry

”）;

GpioSetIsrMask（WIFI_IOT_GPIO_PB_07， 0）;

switch （g_ledState） {

case LED_ON：

nextState = LED_OFF;

break;

case LED_OFF：

nextState = LED_ON;

break;

case LED_SPARK：

nextState = LED_OFF;

break;

default：

break;

}

g_ledState = nextState;

}

void HT30TestTask（void* arg）

{

（void） arg;

int times = 0;

uint32_t retval = 0;

WifiDeviceConfig config = {0};

// 準(zhǔn)備AP的配置參數(shù)， 連接WiFi

strcpy（config.ssid， PARAM_HOTSPOT_SSID）;

strcpy（config.preSharedKey， PARAM_HOTSPOT_PSK）;

config.securityType = PARAM_HOTSPOT_TYPE;

osDelay（10）;

int netId = ConnectToHotspot（&config）;

// 建立UDP連接，這里充當(dāng)了UDP的客戶端

int sockfd = socket（AF_INET， SOCK_DGRAM， 0）; // UDP socket

struct sockaddr_in toAddr = {0};

toAddr.sin_family = AF_INET;

toAddr.sin_port = htons（PARAM_SERVER_PORT）; // 端口號(hào)，從主機(jī)字節(jié)序轉(zhuǎn)為網(wǎng)絡(luò)字節(jié)序

if （inet_pton（AF_INET， PARAM_SERVER_ADDR， &toAddr.sin_addr） 《= 0） { // 將主機(jī)IP地址從“點(diǎn)分十進(jìn)制”字符串 轉(zhuǎn)化為 標(biāo)準(zhǔn)格式（32位整數(shù)）

printf（“inet_pton failed！

”）;

goto do_cleanup;

}

// I2C和OLED的初始化。

if （I2cInit（WIFI_IOT_I2C_IDX_0， 200*1000）） {

printf（“HT30 test i2c init failed

”）;

}

OledInit（）;

OledFillScreen（0x00）;

OledShowString（0， 0， “** HarmonyOS！ **”， 1）;

osDelay（400）;

OledShowString（0， 1， “** HarmonyOS！ **”， 1）;

OledShowString（0， 2， “****************”， 1）;

OledShowString（0， 3， “****************”， 1）;

// 每秒測(cè)量一次溫濕度數(shù)據(jù)

while （1） {

retval = HT30_StartMeasure（）;

printf（“HT30_StartMeasure： %d

”， retval）;

float temp = 0.0， humi = 0.0;

retval = HT30_GetMeasureResult（&temp， &humi）;

printf（“HT30_GetMeasureResult： %d， temp = %.2f， humi = %.2f

”， retval， temp， humi）;

times++;

// 將溫濕度數(shù)據(jù)顯示在OELD屏幕上

static char line1［32］ = {0};

snprintf（line1， sizeof（line1）， “** times = ［%d］”， times）;

OledShowString（0， 1， line1， 1）;

static char line2［32］ = {0};

snprintf（line2， sizeof（line2）， “** temp ： %.2f”， temp）;

OledShowString（0， 2， line2， 1）;

static char line3［32］ = {0};

snprintf（line3， sizeof（line3）， “** humi ： %d”， （int）humi）;

OledShowString（0， 3， line3， 1）;

// 將溫濕度數(shù)據(jù)作為UDP的消息發(fā)送給手機(jī)

static char udpmessage［7］ = {0};

snprintf（udpmessage， sizeof（udpmessage）， “%04d%02d”， （int）（temp*100）， （int）humi）;

// UDP socket 是 “無(wú)連接的” ，因此每次發(fā)送都必須先指定目標(biāo)主機(jī)和端口，主機(jī)可以是多播地址

retval = sendto（sockfd， udpmessage， sizeof（udpmessage）， 0， （struct sockaddr *）&toAddr， sizeof（toAddr））;

if （retval 《 0） {

printf（“sendto failed！

”）;

goto do_cleanup;

}

printf（“send UDP message {%s} %ld done！

”， udpmessage， retval）;

// 延時(shí)1秒

osDelay（500）;

}

do_cleanup：

printf（“do_cleanup.。.

”）;

close（sockfd）;

}

void HT30Test（void）

{

GpioInit（）;

GpioSetDir（WIFI_IOT_GPIO_PB_00， WIFI_IOT_GPIO_DIR_OUTPUT）; // output is 0 PB08 control led

GpioSetDir（WIFI_IOT_GPIO_PB_07， WIFI_IOT_GPIO_DIR_INPUT）; // input is PB09

IoSetPull（WIFI_IOT_GPIO_PB_07， WIFI_IOT_GPIO_ATTR_PULLHIGH）;

GpioRegisterIsrFunc（WIFI_IOT_GPIO_PB_07， WIFI_IOT_INT_TYPE_EDGE， WIFI_IOT_GPIO_EDGE_FALL_LEVEL_LOW， GpioIsr， NULL）;

// 溫濕度測(cè)量線程

osThreadAttr_t attr;

attr.name = “HT30Task”;

attr.attr_bits = 0U;

attr.cb_mem = NULL;

attr.cb_size = 0U;

attr.stack_mem = NULL;

attr.stack_size = 4096;

attr.priority = osPriorityNormal;

if （osThreadNew（HT30TestTask， NULL， &attr） == NULL） {

printf（“［HT30Test］ Failed to create HT30TestTask！

”）;

}

// OLED閃爍線程

osThreadAttr_t attr2;

attr2.name = “HT30Task2”;

attr2.attr_bits = 0U;

attr2.cb_mem = NULL;

attr2.cb_size = 0U;

attr2.stack_mem = NULL;

attr2.stack_size = 4096;

attr2.priority = osPriorityNormal;

if （osThreadNew（GpioTask， NULL， &attr2） == NULL） {

printf（“［HT30Test］ Failed to create HT30TestTask2！

”）;

}

}

APP_FEATURE_INIT（HT30Test）;

閱讀代碼時(shí)可以注意一下兩點(diǎn)：

在 HT30Test 函數(shù)中創(chuàng)建了 2 個(gè)線程，分別是 HT30TestTask 和 GpioTask。前者用于溫濕度測(cè)量，后者用于閃爍 LED 燈。GpioTask 沒(méi)啥用，只是為了好看而已，各位可以刪掉他沒(méi)有關(guān)系。

HT30TestTask 中，最終將溫濕度數(shù)據(jù)以 UDP 的消息發(fā)送給 UDP 服務(wù)器（也就是手機(jī)），而這個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行了一次粗包裝：一共是 6 位，前 4 位表示溫度，后四位表示濕度。

例如，“374267”表示 37.42℃ 和相對(duì)濕度 67%。這樣，后期鴻蒙應(yīng)用程序拿到數(shù)據(jù)后就好處理了。

鴻蒙應(yīng)用程序的開(kāi)發(fā)

在應(yīng)用程序端，這里充當(dāng)了 UDP 服務(wù)器。使用 Java 的 API 進(jìn)行開(kāi)發(fā)的：

getGlobalTaskDispatcher（TaskPriority.DEFAULT）.asyncDispatch（new Runnable（） {

@Override

public void run（） {

try {

// 要接收的報(bào)文

byte［］ bytes = new byte［1024］;

DatagramPacket packet = new DatagramPacket（bytes， bytes.length）;

// 創(chuàng)建socket并指定端口

DatagramSocket socket = new DatagramSocket（5678）;

while （true） {

// 接收socket客戶端發(fā)送的數(shù)據(jù)。如果未收到會(huì)一致阻塞

socket.receive（packet）;

String receiveMsg = new String（packet.getData（），0，packet.getLength（））;

System.out.println（“packet：” + packet.getLength（））;

System.out.println（“packet：” + receiveMsg）;

getMainTaskDispatcher（）.asyncDispatch（new Runnable（） {

@Override

public void run（） {

long number = Long.parseLong（receiveMsg.substring（0， 6））;

float temp = （（float）（number / 100）） / 100;

long humi = number % 100;

mText.setText（“溫度：” + temp + “ 濕度：” + humi）;

}

}）;

}

// 關(guān)閉socket

// socket.close（）;

} catch （Exception e） {

// TODO： handle exception

e.printStackTrace（）;

}

}

}）;

這段代碼比較簡(jiǎn)單：

需要通過(guò) getGlobalTaskDispatcher 獲取全局任務(wù)分發(fā)器，然后通過(guò)異步方法進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)連接，否則會(huì)拋出 NetworkOnMainThreadException 異常。

獲得到 UDP 報(bào)文數(shù)據(jù)后，通過(guò)字符串裁剪和類(lèi)型轉(zhuǎn)化等方式將其轉(zhuǎn)換為浮點(diǎn)型或整型，然后顯示在 mText 組件上。

總結(jié)

我自己做的開(kāi)發(fā)板成本是很低的，溫濕度傳感器、OLED 屏幕和 Neptune 模組都是以很低的價(jià)格在網(wǎng)上購(gòu)買(mǎi)的，總成本可能不超過(guò) 30 元。這個(gè)開(kāi)發(fā)板很小，可以握持在手中隨身攜帶。

不過(guò)，在軟件方面，上面的例子充其量算一個(gè) Demo，實(shí)際上還有很多工作需要做：

①這里是直接通過(guò) UDP 將開(kāi)發(fā)板和手機(jī)連接在一起的，其中的 IP 地址也是硬寫(xiě)入的。所以如果離開(kāi) WiFi 環(huán)境，那么手機(jī)將不會(huì)接收到溫濕度信息。

如果開(kāi)發(fā)者希望遠(yuǎn)程獲得溫濕度，那么需要服務(wù)器進(jìn)行中轉(zhuǎn)。這個(gè)中轉(zhuǎn)技術(shù)也不復(fù)雜，大家可以思考一下如何實(shí)現(xiàn)。

②在應(yīng)用端，這里的溫濕度是寫(xiě)在 MainAbilitySlice 中的。其實(shí)這種方式也是有待改進(jìn)的。

至少需要將相關(guān)的業(yè)務(wù)代碼寫(xiě)到服務(wù)中，這樣的話，我們還可以實(shí)現(xiàn)高溫預(yù)警等功能。如果將其以小卡片的形式顯示在桌面就更好啦！同樣，大家可以思考一下如何實(shí)現(xiàn)。

③這塊開(kāi)發(fā)板可以進(jìn)一步微型化，請(qǐng)大家期待下一個(gè)版本！

④在獲取溫濕度數(shù)據(jù)的時(shí)候，我們用了低重復(fù)率和關(guān)閉 clock stretching 功能。

其實(shí)，真正實(shí)用化的時(shí)候，根據(jù)場(chǎng)景的不同大家需要考慮如何配置一下，提高精度的同時(shí)降低功耗！

代碼：

https://gitee.com/dongyu1009/neptune-harmony-os-wi-fi-link

視頻演示：

https://harmonyos.51cto.com/show/8232

在這里，為大家貢獻(xiàn)了實(shí)例代碼和開(kāi)發(fā)板的原理圖！如果希望進(jìn)一步研究，點(diǎn)擊“閱讀原文”來(lái)一起探究竟吧！責(zé)任編輯：haq