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标题: 基于BearPi套件开发的智能儿童手表系统 [打印本页]

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作者: 大号在练葵花宝典    时间: 2022-6-26 09:21
标题: 基于BearPi套件开发的智能儿童手表系统
一、 介绍 

本项目是基于BearPi套件开发的智能儿童手表系统，该系统通过与GSM模块（型号：SIM808）的通信来实现通话和定位功能。 智能儿童手表系统可以通过云和手机建立连接，同步时间和获取天气信息，通过手机下达日程安排到儿童手表，并显示在儿童手表的屏幕端，还可以通过SIM808模块获取地理位置信息，接收和拨打电话等功能。
1. 产品示意图

二、 快速上手

1.开发环境准备：

1. 硬件准备
bear派开发板套件x1SIM808通信板x1预装HarmonyOS手机x12. 开发环境搭建
安装Hi3861开发环境，请参考 Hi3861搭建环境
源码下载&编译准备，请参考 代码下载和编译准备
编译和烧录，请参考 编译烧录
3.代码改动
由于3861的task数量有限，需要屏蔽掉一些任务：
在文件夹device/bearpi/bearpi_hm_nano/sdk_liteos/build/config/usr_config.mk内屏蔽掉AT相关的任务。 #CONFIG_AT_SUPPORT=y
在文件vendor/team_x/common/iot_boardled/iot_boardled.c屏蔽掉灯的任务。
// g_ledFlashController.taskID = osThreadNew((osThreadFunc_t)LedTaskEntry, NULL, (const osThreadAttr_t *)&attr);
2. 代码目录结构

代码目录：

3.操作前的一些准备工作

1.硬件调整
把E53板上的接口2与主板断开，此管脚复用为跑步计数器的中断引脚，会影响F2按键功能。把E53板上的拨档开关置为OFF，打开串口的TX(IO06)功能。具体见下图：

2.串口线连接
小熊派板卡与SIM808串口线连接方法如下：
串口小熊派端SIM808通信模块GNDGNDGND(J6接口)TXUART_TX(IO06)RXD(J6接口)RXUART_RX(IO05)TXD(J6接口)具体实物图如下：

3.电源和天线连接
安装电源线和天线，最后的总的线材连接如下图：

4.操作说明

1.开发板上电
在小熊派开发板和SIM808模块都连接上电源后，先按小熊派复位按钮，启动小熊派开发板。然后再按SIM808模块的电源波动开关,然后按SIM808模块的POWER按键3秒以上。具体如下：

2. 碰一碰配网
​ 第一次使用小熊派板卡需要写NFC标签，具体操作见相关操作文档设备连接NFC配置指南。
​ 按复位键重启手表设备，在上电的过程中按下F2键，进入碰一碰配网模式，使用带有鸿蒙系统的手机接触NFC感应区。然后手机跟设备互动，无感配置网络。碰图如下：

配网成功后，设备端LCD进入主页面显示，儿童手表会连接IOT云端服务器，注册成功后手机端显示如下：

设备端LCD会点亮屏幕并进入显示主页面。
3.主界面显示时间和天气信息
开机后会获取时间和天气信息，显示内容具体如下：

4.设置联系人和拨打电话
手机端设置紧急联系人电话号码：在手机端的儿童手表详情页，点击紧急联系人菜单的【+】,具体如下图：

设置需要拨打的电话号码，暂时支持设置两个电话号码：
​ 第一个电话号码：father:18688888888
​ 第二个电话号码：mother:18689999999
具体操作如下：

删除联系人的操作跟上面的步骤类似，在紧急联系人选项列表中选择【-】操作，不做过多赘述。
手机端设置完电话号码后，然后短按手表端的F2按键，进入拨打号码界面，具体如下：

长按儿童手表的F2按键3秒以上，进入电话簿界面，然后再短按F2按键可选择联系人，最后长按F2按键保存并退出，下次再次短按F2按键就拨打上次选择的号码。具体如下图：

5.接电话
若有电话打入，设备端会进入来电显示界面，可以短按F2接听，然后再次短按F2可挂断电话。来电界面如下：

6.GPS地理位置上报
GPS位置上报。若设备端与SIM808模块通过串口已连接，上电后会设备会控制SIM808通过命令打开GPS的POWER，然后查询GPS信息，由于此模块属于2G信号，反应比较慢，需要等待2分钟左右，模块需要放置在室外比较空旷的位置才能获取到位置信息。获取到的地理位置显示在手机端的儿童手表详情页界面，具体如下：

7.日程安排设置：
在手机端的“日程”界面，选择右上角的“+”按钮。弹出“新增日程”菜单项，如下图：

写入日程名称，例如“起床”，现可选择【起床，吃饭，睡觉，吃药，喝水，写作业】，如下图：

【通知成员】选项选择需要通知的设备，如下图：

【相关设备】选项选择需要操作的设备，如下图：

开始时间和结束时间选择需要通知的时间，如下图：

提醒方式可选择需要周几提醒，如下图：

最后选择【√】下发日程到设备端。然后等待时间到，设备端提示相关信息。
基于BearPi套件开发的智能儿童手表系统项目详情
1. 概述           

本项目是基于BearPi套件开发的智能儿童手表系统，该系统通过与GSM模块（型号：SIM808）的通信来实现通话和定位功能。 智能儿童手表系统可以通过云和手机建立连接，同步时间和获取天气信息，通过手机下达日程安排到儿童手表，并显示在儿童手表的屏幕端，还可以通过SIM808模块获取地理位置信息，接收和拨打电话等功能。
   2. 项目原理

该智能手表项目具体原理如下：
首先，智能手表需要连接网络，注册到iot的云端服务器。
然后，手机端创建日程并将相关日程信息发送到云端。
最后，云端推到设备端，设备端保存日程信息并计时。当时间到了，智能手表做相应的信息提醒。
   3. BearPi-HM Nano开发板特点

BearPi-HM Nano开发板是一块专门为HarmonyOS设计的开发版。其大小为：73.2mm * 62.7mm * 11.1mm，外型上延续了三段式设计，板上搭载有丰富的资源外设。且板载高度集成2.4GHz WLAN SoC芯片Hi3861，并板载NFC电路及标准的E53接口，标准的E53接口可扩展智能加湿器、智能台灯、智能安防、智能烟感等案例。

芯片	Hi3861V100
架构	RISC-V
主频	160MHz
工作电压	1.8V～3.3V
内存	SRAM  352KB ROM   288KB Flash  2MB
通用规格	• 1x1 2.4GHz 频段（ch1～ch14） • PHY 支持 IEEE 802.11b/g/n • MAC 支持 IEEE802.11 d/e/h/i/k/v/w • 内置 PA 和 LNA，集成 TX/RX Switch、Balun 等 • 支持 STA 和 AP 形态，作为 AP 时最大支持 6 个 STA 接入 • 支持 WFA WPA/WPA2 personal、WPS2.0 • 支持与 BT/BLE 芯片共存的 2/3/4 线 PTA 方案 • 支持 RF 自校准方案

4. 参考资料

社区地址：
OpenHarmony-SIG/knowledge_demo_smart_home - Gitee.com
操作指导文档：
dev/docs/smart_watch/README.md · OpenHarmony-SIG/knowledge_demo_smart_home - Gitee.com
BearPi-HM Nano开发板资料链接：
BearPi-HM_Nano: 小熊派BearPi-HM Nano开发板基于HarmonyOS的源码
小熊派-HarmonyOS·季(BearPi-HM Nano)

资料导航

No类别路径1开发板硬件资料applications/BearPi/BearPi-HM_Nano/docs/board2快速上手教程applications/BearPi/BearPi-HM_Nano/docs/quick-start/3案例代码列表applications/BearPi/BearPi-HM_Nano/sample/4视频学习地址B站5视频课程PPTapplications/BearPi/BearPi-HM_Nano/docs/board/课程配套PPT6常见问题ISSUES一、BearPi-HM Nano 开发板介绍

小熊派-HarmonyOS·季（BearPi-HM Nano）是一款由小熊派专为HarmonyOS系统打造的HarmonyOS开发板。

• 采用IoTCluB的E53接口标准，可接入所有的E53案例扩展板。
  
• 主控为WiFi SOC Hi3861，160MHz主频，SRAM 352KB、ROM 288KB、2M Flash。
  
• 板载NFC Forum Type 2 Tag芯片及天线，可实现HarmonyOS“碰一碰”功能。
  
• 一根TypeC USB线，即可实现供电、下载、调试等多种功能。
  

二、快速上手（十分钟上手）

如果您想快速的体验一下HarmonyOS的源码[获取]、[编译]、[烧录]过程，强烈建议您学习以下教程，这能让您在环境安装环节省下不少时间。
1、视频教程（B站）

• 开发环境搭建(简单)—十分钟快速上手
  

2、文档（Gitee）

• VMware 镜像版本：十分钟上手体验
  

三、手把手教程系列

如果您想学习HarmonyOS系统的环境搭建，并想了解整个从0到1的过程，建议您跟着我们一步一步的学习。 需要告诉您的是，HarmonyOS系统的环境搭建所涉及的领域及组件会比较多，您需要严格按照我们的教程执行每一步，否则可能会出现不能预知的错误。
1、视频系列（B站） 对应PPT地址

• P1. BearPi-HM Nano开发板介绍
  
• P2. 开发环境搭建(复杂)—编译环境搭建
  
• P3. 开发环境搭建(复杂)—源码获取
  
• P4. 开发环境搭建(复杂)—在Windows上打开源码
  
• P5. HarmonyOS快速入门：Hello_World
  
• P6. HarmonyOS快速入门：点亮LED
  
• P7. Harmony编译构建介绍
  
• P8. HarmonyOS CMSIS接口简介
  
• P9. HarmonyOS内核开发—任务管理（上）
  
• P10. HarmonyOS内核开发—任务管理（下）
  
• P11. HarmonyOS内核开发—软件定时器
  
• P12. HarmonyOS内核开发—信号量
  
• P13. HarmonyOS内核开发—事件管理
  
• P14. HarmonyOS内核开发—互斥锁
  
• P15. HarmonyOS内核开发—消息队列
  
• P16. HarmonyOS驱动子系统开发—GPIO
  
• P17. HarmonyOS驱动子系统开发—GPIO中断
  
• P18. HarmonyOS驱动子系统开发—PWM
  
• P19. HarmonyOS驱动子系统开发—ADC
  
• P20. HarmonyOS驱动子系统开发—I2C
  
• P21. HarmomyOS驱动子系统开发—UART
  
• P22. HarmonyOS无线联网开发—WiFi AP热点
  
• P23. HarmonyOS无线联网开发—WiFi STA联网
  
• P24. HarmonyOS网络应用开发—UDP客户端
  
• P25. HarmonyOS网络应用开发—TCP服务端
  
• P26. HarmonyOS网络应用开发—TCP客户端
  
• P27. HarmonyOS网络应用开发—UDP服务端
  
• P28. HarmonyOS网络应用开发—MQTT客户端
  
• P29. HarmonyOS网络应用开发—对接华为IoT平台
  
• P30. HarmonyOS网络应用开发—对接OneNET平台
  
• 更多: 陆续上传中...
  

2、文档系列（Gitee）

• BearPi-HM_Nano 开发板介绍
  
• BearPi-HM_Nano 开发搭建环境
  
• BearPi-HM_Nano 开发板源码获取
  
• BearPi-HM_Nano 开发板如何烧录程序
  
• BearPi-HM_Nano 开发第一个示例程序
  
• BearPi-HM_Nano 案例开发
  
• 常见问题
  

四、BearPi-HM_Nano 案例开发

BearPi-HM Nano提供多个案例，案例以A、B、C、D进行不同类别进行分级，方便初学者由浅入深逐步学习。您拿到工程后经过简单的编程和下载即可看到实验现象。下面依次对A/B/C/D类进行介绍：

• A1 - A99：内核类
  
• B1 - B99：基础外设类
  
• C1 - C99：E53传感器类
  
• D1 - D99：物联网类
  

例程列表如下所示：
编号类别例程名说明A1内核thread任务交替打印A2内核timer定时器A3内核event事件A4内核mutex互斥锁A5内核semp信号量A6内核message消息队列B1基础led_blink红色 LED 不间断烁B2基础button按键控制LED灯亮灭B3基础pwm_led红色 LED 呼吸灯B4基础adc_mq2ADC读取电压B5基础i2c_bh1750I2C读取NFC标签B6基础basic_uartUART自发自收C1E53传感器e53_sf1_example驱动烟雾传感器 MQ2C2E53传感器e53_ia1_example驱动温湿度传感器 SHT30C3E53传感器e53_sc1_example驱动光强传感器 BH1750C4E53传感器e53_sc2_example驱动 6 轴陀螺仪 MPU6050C5E53传感器e53_is1_example驱动人体红外传感器D1物联网iot_wifi_apWifi热点创建D2物联网iot_wifi_sta_connectWifi联网D3物联网udp_client使用 Socket 实现 UDP 客户端D4物联网tcp_server使用 Socket 实现 TCP 服务端D5物联网iot_mqtt使用 Paho-MQTT 软件包实现 MQTT 协议通信D6物联网iot_cloud_oc_sample接入华为IoT 云平台D7物联网iot_cloud_onenet_sample接入中国移动 OneNET 云平台D8物联网iot_cloud_oc_smoke基于华为IoT平台的智慧烟感案例D9物联网iot_cloud_oc_light基于华为IoT平台的智慧路灯案例D10物联网iot_cloud_oc_manhole_cover基于华为IoT平台的智慧井盖案例D11物联网iot_cloud_oc_infrared基于华为IoT平台的智慧人体感应案例D12物联网iot_cloud_oc_agriculture基于华为IoT平台的智慧农业案例D13物联网iot_cloud_oc_gps基于华为IoT平台的智慧物流案例五、源码目录简介

小熊派的源码目录延续OpenHarmony官方目录结构，以下是源码目录的说明：

  目录名
  描述
  applications
  BearPi-HM_Nano应用程序样例
  base
  基础软件服务子系统集&硬件服务子系统集
  build
  组件化编译、构建和配置脚本
  domains
  增强软件服务子系统集
  drivers
  驱动子系统
  foundation
  系统基础能力子系统集
  kernel
  内核子系统
  prebuilts
  编译器及工具链子系统
  test
  测试子系统
  third_party
  开源第三方组件
  utils
  常用的工具集
  vendor
  厂商提供的软件
  build.py
  编译脚本文件
六、开发板图片预览（淘宝链接）

七、小熊派BearPi-IoT开发套件

小熊派IoT开发套件，是一款基于MCU的物联网开发板。小巧精致，支持多种通信方式和案例扩展，具有强大的可扩展性。是IoT开发者学习IoT知识、完成产品及解决方案设计的应用产品。
亮点

• 支持多种通信
  
• 支持E53接口标准
  
• 板载ST-Link
  

说明：
（1）主板+通信（WIF+NB-IoT)+扩展板（智慧路灯+智慧烟感+智慧农业+智慧物流+智慧井盖+人体红外）
（2）主板+通信（WIFI+NB-IoT+2G+HiLink)+扩展板（智慧路灯+智慧烟感+智慧农业+智慧物流+智慧井盖+人体红外）
系统要求：
（1）Windows OS（7,8 and 10）
（2）USB Type-A to Micro USB cable
开发工具：
KeiI:MDK-ARM
GCC-base IDEs includeing free LiteOS Studio
通信：
（1）2G
（2）WIFI
（3）NB-IoT
传感器：
（1）智慧城市
（2）智慧家居
（3）智慧消防
（4）智慧农业
（5）智慧物流
……
IoTCluB E53 全系列案例扩展板
每个案例都有配备应用DEMO及手机APP使用源码。
支持平台：
（1）电信EasyIoT
（2）华为OceanConnect
（3）移动OneNET
测试工具：
拥有微信小程序版本的云端测试工具，和E53案例一一对应。
主板特性：
（1）CPU: STM32L431RCT6, 80MHz
（2）显示屏： 1.3’ TFT，240*240 分辨率
（3）存储： 256K Flash，64KB SRAM
（4）系统： LiteOS（推荐）、NO-OS、FreeRTOS、RT-Thread、AliOS Things
（5）LED 灯：上电指示 LED，红色；下载指示 LED，橙色；用户定义 LED，蓝色
（6）外扩 Flash： 外扩 8MB SPI Flash
（7）烧录器：On-board ST-Link V2.1
（8）按键： 复位 1个，功能 2个
（9）主板供电： 通过 USB 5V 供电或者外部 5V 供电
（10） SD 卡： 系统支持最大 32Gb 的 SD 卡存储 扩展
电源特性：
（1）Micro USB 接口，5V 供电
（2）内部有 5V 转 3.3V 的 DCDC
（3）MCU 供电电压为 3.3V，系统 IO 电压也为 3.3V
调试接口：
（1）USB 转 ST-Link
（2）ST-Link 虚拟串口
XTAL：
（1）8MHz
（2）32.768KHz
预留通用接口：
（1）WAN interface（UART）
（2）I2C*2
（3）SPI*2
（4）ADC*1
（5）UART*3
下载 调试：
（1）板载ST-LINK V2.1
（2）虚拟串口
（3）U盘拖拽下载

  

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