knowledge_demo_smart_home/dev/docs/smart_lpg_detection

基于OpenHarmony的液化气报警案例

一、 介绍

本项目是2021年首期OpenHarmony开源开发者成长计划中基于BearPi-HM-Nano套件开发的智能液化气报警Demo，该系统内主要由小熊派单板套件和和MQ5液化气检测传感器组成。 智能液化气检测系统可以通过云和手机建立连接，可以在手机上控制感应的阈值，传感器感知到的液化气浓度超过阈值之后，将会通过云传给手机，并报警。

1. 交互流程

 

2. 实物简介

 

我们使用小熊派bearpi_hm_nano开发底板+ MQ5传感器拓展板来模拟智能液化气检测设备。

RESET按键控制设备重启；

RESET按键组合控制按键可以清除已保存的配网信息，具体操作：先按下控制按键F2，然后按下RESET按键；

通过NFC模块实现设备碰一碰快速配网；

3. 实物操作体验

 

二、快速上手

1. 硬件准备

硬件名称	数量
小熊派bearpi_HM_nano 开发板	1
MQ-5液化气传感器	1
预装HarmonyOS的华为手机	1

小熊派nano 通用底板与MQ-5液化气传感器连接如实物图所示，具体细节如下：

小熊派nano 通用底板 V3.3 Pin （或 V5.0 Pin ，一般气体传感器需要5V供电，具体供电电压可参照传感器数据手册选定 ）接MQ-5液化气传感器 VCC Pin;

小熊派nano 通用底板 GND Pin 接MQ-5液化气传感器 GND Pin;

小熊派nano 通用底板 GPIO_13 Pin 接MQ-5液化气传感器 AO Pin;

2. Linux编译服务器基础环境准备

本次搭建的开发基础环境由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。

基础开发环境搭建

可选十分钟快速搭建环境或手动搭建。

小熊派BearPi-HM Nano开发板基于HarmonyOS的源码Gitee仓库

1、视频教程（B站）

• 开发环境搭建（简单）

• 开发环境搭建（复杂）

2、文档（Gitee）

• VMware 镜像版本：十分钟上手体验
• BearPi-HM_Nano 开发手动搭建环境

安装和配置Python

1) 打开Linux终端。

2) 如果使用ubuntu20.04，python版本无需切换。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。

   python3 --version

3) 安装并升级Python包管理工具（pip3）。

sudo apt-get install python3-setuptools python3-pip -y
sudo pip3 install --upgrade pip

安装hb（编译工具）

1. 运行如下命令安装hb

   python3 -m pip install --user ohos-build
   

2) 设置环境变量

   vim ~/.bashrc

将以下命令拷贝到.bashrc文件的最后一行，保存并退出。

   export PATH=~/.local/bin:$PATH

执行如下命令更新环境变量。

   source ~/.bashrc

3) 执行"hb -h"，有打印以下信息即表示安装成功.

   usage: hb
   
   OHOS build system
   
   positional arguments:
     {build,set,env,clean}
       build               Build source code
       set                 OHOS build settings
       env                 Show OHOS build env
       clean               Clean output
   
   optional arguments:
     -h, --help            show this help message and exit

• 请注意：若执行以上步骤hb没有安装成功，请在下载好设备侧代码之后，在代码根目录下执行以下命令重新安装hb编译工具。

  pip3 uninstall ohos-build
  pip3 install build/lite
  

3. Hi3861开发环境准备

在Linux编译服务器上搭建好基础开发环境后，需要安装OpenHarmony 编译Hi3861 平台特有的开发环境。

安装编译依赖基础软件

sudo apt-get install -y build-essential gcc g++ make zlib* libffi-dev

安装Scons

1) 打开Linux 终端。

2) 运行如下命令，安装Scons安装包。

   python3 -m pip install scons

3) 运行如下命令，查看是否安装成功。如果安装成功，查询结果下图所示。

   scons -v

下图 Scons安装成功界面，版本要求3.0.4以上

 

安装python模块

sudo pip3 install setuptools kconfiglib pycryptodome ecdsa six --upgrade --ignore-installed six

安装gcc_riscv32（WLAN模组类编译工具链）

1) 打开Linux终端。 2) 下载gcc_riscv32镜像，下载链接。

3) 设置环境变量

将压缩包解压到根目录

   tar -xvf gcc_riscv32-linux-7.3.0.tar.gz -C ~

设置环境变量。

   vim ~/.bashrc

将以下命令拷贝到.bashrc文件的最后一行，保存并退出。

   export PATH=~/gcc_riscv32/bin:$PATH

生效环境变量。

   source ~/.bashrc

4) 在命令行中输入如下命令，如果能正确显示编译器版本号，表明编译器安装成功。

   riscv32-unknown-elf-gcc -v

4. 源码下载&编译准备

以下为从Gitee仓库获取OpenHarmony源码的方法，其他获取源码方式也可参考获取源码。

1.码云repo工具下载

1）注册码云gitee账号。

2）注册码云SSH公钥，请参考码云帮助中心。

3）安装git客户端和git-lfs并配置用户信息。

git config --global user.name "yourname"
git config --global user.email "your-email-address"
git config --global credential.helper store

4）安装码云repo工具，可以执行如下命令。

curl -s https://gitee.com/oschina/repo/raw/fork_flow/repo-py3 > /usr/local/bin/repo  #如果没有权限，可下载至其他目录，并将其配置到环境变量中
chmod a+x /usr/local/bin/repo
pip3 install -i https://repo.huaweicloud.com/repository/pypi/simple requests

2.代码下载

1) OpenHarmony代码下载

#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
mkdir ~/OpenHarmony1.01
cd ~/OpenHarmony1.01
repo init -u git@gitee.com:openharmony/manifest.git -b OpenHarmony_1.0.1_release --no-repo-verify
repo sync -c
repo forall -c 'git lfs pull'

2) 设备侧代码下载

具体仓库地址：https://gitee.com/openharmony-sig/knowledge_demo_smart_home/

具体下载命令如下：

git clone git@gitee.com:openharmony-sig/knowledge_demo_smart_home.git

3) 编译前准备

1. 代码拷贝

   假设knowledge_demo_smart_home和源码OpenHarmony1.01均存放在你的ubuntu用户根目录下，命令如下：
   cp -rfa  ~/knowledge_demo_smart_home/dev/device/bearpi  ~/OpenHarmony1.01/device/ 
   cp -rfa  ~/knowledge_demo_smart_home/dev/team_x  ~/OpenHarmony1.01/vendor/
   cp -rfa  ~/knowledge_demo_smart_home/dev/third_party/iot_link  ~/OpenHarmony1.01/third_party/
   

整合并修改完成后的目录结构如下图：

 

2.若hb编译工具在上面的步骤中没有安装成功，在代码根目录下执行以下命令重新安装hb编译工具。

• 请注意：hb编译工具必不可少。

  pip3 uninstall ohos-build
  pip3 install build/lite
  

执行"hb -h"，有打印以下信息即表示hb安装成功。

usage: hb

OHOS build system

positional arguments:
  {build,set,env,clean}
    build               Build source code
    set                 OHOS build settings
    env                 Show OHOS build env
    clean               Clean output

optional arguments:
  -h, --help            show this help message and exit

5. 编译&烧录

编译命令：
hb set  // 如果是第一次编译，Input code path 命令行中键入"./" 指定OpenHarmony工程编译根目录后 回车，
如下图所示，使用键盘上下键选中智能可燃气体检测设备

 

hb build // 如果需要全量编译，可以添加-f 选项

详细的代码编译及固件烧录步骤，请参考 编译和烧录指南

6. 设备配网

1. 在设备上电前需准备好安装了数字管家应用的HarmonyOS手机，可以参考数字管家应用开发文档中的步骤, 并在设置中开启手机的NFC功能；

   • 注意点：

（1）数字管家应用在 knowledge_demo_smart_home\FA\DistSchedule 目录下。

（2）凡涉及应用包名的配置，应用包名 bundleName 都应保持一致和唯一。

（3）当在AGC平台出现以下页面时，需将配置文件“agconnect-services.json”添加至entry目录下。

（4） 在数字管家应用开发中 5.5 配置应用签名信息 时，应采用 手动签名，否则会因没有权限调用配网接口导致配网无反应，长时间卡在 开始获取wifi列表。

 

1. 写设备NFC标签，详细操作见设备NFC标签指导文档;

   • 注意点：

（1）在手机端 应用调测助手 中申请Product ID时，因App更新不需要输入应用包名，按下图步骤申请Product ID即可。

（2）在华为开发者联盟平台 配置HarmonyOS标签 时，因平台更新问题，应如下图配置，具体可参见HarmonyOS标签配置避坑指南-华为开发者论坛 (huawei.com)。当碰一碰时 手机直接显示 “未获取到应用信息” 时，应首先考虑这个问题。

（3）写NFC标签：

   12461445c41f74139027d2233e5208GasDet01308123456784011514teamX-GasDet01

1. 烧录完成后，上电。开发者在观察开发板上状态LED灯以８Hz的频率闪烁时，将手机上半部靠近开发板NFC标签处；

2. 无需任何操作手机将自动拉起数字管家应用并进入配网状态，配网过程中无需输入热点账号密码。 具体无感配网相关流程参考 无感配网指南

   • 注意点：

（1）提前准备好一个可以正常联网的AP热点A，并确保安装数字管家应用的手机连接到该热点A上。

（2）配网时，手机请靠近设备。

（3）如果是刷新固件后第一次重启，直接进入无感配网模式，此时LED灯以8times/S的频率闪烁，成功配网后以1times/S的频率闪烁。并且会同时保存配网数据到KV中，重启后无需重新配网； 如果需要更换账号密码，按下F2 按键不放，同时按下后放开RESET按键。待LED灯以8times/S 的频率闪烁时，放开F2 按键即可重新进入配网模式。

 

7. 操作体验

1）阈值设置

配网完成后，数字管家应用会自动进入液化气传感器的控制页面，通过控制页面设置液化气传感器告警阈值。

2）液化气超标告警

当检测到的液化气数值，超过预先设定的阈值时，会通知数字管家应用告警， 并且告警消息还会推送同一家庭账号的所有成员。