基于中移和物的智能家居系统

一、实训背景

当代社会智能家居大有可为，必将大行其道，是大势所趋。

二、实训目的

1.学会分辨中移物联网开发板套件硬件，了解各硬件组成及其作用。
2.熟悉开发板各个信号输入输出位置，及其连接到电脑的方式。
3.通过中移和物平台实现自定义的智能家居系统；
4.利用平台的数据接入以及应用能力，实现智能家居系统端到端的快速搭建和调试上线。

三、实训步骤

(1).开发板程序刷写

步骤 1：运行串口刷写工具
本次下载程序不使用S-TLINK，而使用FlyMcu.exe 可执行程序作为刷写工具。
步骤 2：匹配串口
点击刷写工具菜单的“搜索串口”命令，工具将自动搜索 usb 串口，并识别到可与开发板通信的那个串口以及所需的波特率。
步骤 3：设置开发板进入待下载状态
该步骤很重要：开发板上电后默认状态并不是等待下载状态，需要按住 BOOT0 按键，不要松开，同时按一下复位键，再松开 BOOT0 键，这时开发板就会进入待下载状态，可以接受刷写工具写入的程序包。
提示 1：这两个按键靠得很紧密，不容易操作，可用两只手的大拇指协同完成。具体按键的位置参照开发板上的丝印信息。
提示 2：也可以采用另一种方式：直接拔下 USB 串口线（断电），按住 BOOT0 键不松开，再将 USB线插上（上电），则同样可以使开发板进入待下载状态。

推荐采用第二种，直接按住BOOT0键，然后拔下串口线断电，然后再插上串口线供电再松开BOOT0键，就能进入待下载模式，简单好用。

步骤 4：下载目标程序文件
点击刷写工具的“开始编程（P）”按钮，如果一切顺利，右侧日志窗口会提示开始下载，并有绿色进度条提示刷写情况，最终刷写完成后提示完毕，一切正常。

屏幕截图 2021-04-19 163551.png

下载完成后，按下复位键 1 次，或拔下 USB 线再重新插上，都可使开发板进入程序运行模式。

(2).设备级 LED 按键控制功能

步骤一：添加按键控灯逻辑代码
在工程代码找到 user.c 文件，在82 行添加下面这句代码。

GPIO_WriteBit(GPIOA,GPIO_Pin_4,(BitAction)(1-GPIO_ReadOutputDataBit(GPIOA,GPIO_Pin_4)));

添加完成如图所示

image.png

步骤 2：编译程序并下载程序文件到开发板中
1.按照前面实训任务中的步骤，将工程编译完成，并下载程序文件到开发板中；
2.如发现编译失败或下载刷写失败，参考前面实训手册中提示进行分析和处理。
步骤3： 上电测试板级键控 LED 功能是否实现
1.按下外设板（中间层）的普通按键 2，如下图红框所示靠外侧的矩形按钮
2.观察外设板中部的普通 LED 灯中，是否有 LED 发生状态的变化，将第几个 LED 以及如何变化的情况记录。

(3).智能家居系统端到端搭建

1.创建中移和物的智能家居产品
步骤 1 进入中移和物平台

• 通过中移物联网首页“产品服务”进入“中移和物”平台入口，点击“立即使用”即可进入。
• 在“和物”平台进行登陆，使用统一的 OneNET 账号授权登陆认证信息即可完成。

步骤 2 “和物”产品创建

• 在和物平台中，点击页面顶部的 “管理中心”入口，进入具体的“和物”产品管理页面。

选择产品类别为其他

image.png

• 初次进入时产品列表区信息为空，需要点击右侧“创建产品”按钮新增“和物”产品。

• 输入产品名称：智能家居系统，点击确定完成产品的创建。
  [图片上传中...(屏幕截图 2021-04-19 165428.png-b6ee55-1619168744658-0)]

• 创建完成后，可以看到产品列表中新出现了该产品条目。注意记录该产品的 ID，本次实训任务里，ID如下图所示：418378。

image.png

2.定义智能家居系统具备的功能
步骤 1 产品功能定义

该步骤非常重要，我们采用的是自定义功能方式，选择右侧“添加”按钮。

image.png

• 定义“温度”数据上报能力
  功能类型：属性值
  功能点名称：温度
  字段名称：temperature
  数据类型：数值型
  数值范围：0 -- 50
  间距：0.1
  单位：°C
  传输类型：只上报

填写完成后如下图类似，点击“确定”保存该字段。‘

屏幕截图 2021-04-19 165428.png

其他的资源同理添加即可

• 湿度资源

  
  
  屏幕截图 2021-04-19 165552.png

• 触控开关资源

  
  
  屏幕截图 2021-04-19 165734.png

• 彩虹灯色彩资源

  
  
  屏幕截图 2021-04-19 165904.png

• 彩虹灯亮度资源

  
  
  屏幕截图 2021-04-19 170035.png

• 智能窗帘资源

  
  
  屏幕截图 2021-04-19 170156.png

• 智能洗衣机资源

  
  
  屏幕截图 2021-04-19 170315.png
• 智能空调资源
  
  屏幕截图 2021-04-19 170435.png
  
  3.APP 界面设计
  步骤 1：编辑 APP 模板

• 在完成产品功能定义后，我们点击页面右上角的“下一步”，进入 APP 界面设计环节。

  
  
  image.png
• 因为在之前步骤中我们设定的 app 呈现模式是自由配置方式，所以这里选择页面下方的“编辑模板”。

步骤 2：编辑 APP 界面细节

• 配置 APP 界面显示的背景颜色，选择青绿色

  
  
  image.png

• 配置 APP 界面各个功能点的模块大小，不同的模块大小，在 APP 中呈现出的形状各不相同。这里我们为所有功能点都配置为“中模块”且要配置每个功能点显示在界面上的图标，需要根据每个功能点的含义，精心选择有较强对应关系的图标，达到美观简洁的 APP 界面效果。

  
  
  image.png
  
  

  步骤 3：下载和物 APP，在和物 APP 中查看刚刚配置的 APP 界面效果

• 在 app 模板配置页面，可直接扫码下载和物 APP，该二维码也是预览当前 app 界面效果的扫码入口（好像放二维码违规，这里就不放了）。

• 在手机上安装和物 APP。

• 手机扫码查看当前 app 的界面效果。本次实训任务配置后的 APP 效果如下类似：
  可以对比之前配置的“中模块”在 APP 界面中占有的空间，对应查看图标是否符合家居功能特点，如有需要调整的地方，返回 APP 模块配置界面进入编辑功能，定制调整即可。

  
  
  Screenshot_2021-04-20-15-04-14-292_com.cmiot.hewu.jpg

• 切换到 Keil MDK 环境里，如图展开 SDK 目录，并直接展开 device.c 文件，在下面找到“product_def.h”文件，双击打开该文件，在右方显示该文件的代码内容，然后把ID换成自己的产品ID。

#define PRODUCT_ID "418378"

4.设备配网及接入
步骤 1：通过和物平台触发真实设备配网

• 回到和物平台，在之前的实训中我们已经完成了 APP 界面设计和调试，进入到第三步“设备接入测试”环节，如下图。我们点击“真实设备测试”开始。
• 当前产品还没有任何真实设备，我们点击“添加设备”：通过手机上的和物 APP 扫码即可触发手机端进入“配网模式”。
  步骤 2：真实设备进入配网模式
  长按外设板上的普通按键 2，约 3 秒钟后，设备自动进入配网模式，可以进行配网。
  提示 1：普通 LED 灯 3（蓝色）在闪烁，即表示设备进入配网模式。
  步骤 3：手机端发送 wifi 配置给设备
• 在“手机端 app”上点击“开始连接设备”,配置 wifi 连接信息，供配网时发送给设备板。
• 配置完成点击下一步，开始配网。

• 配网成功后，设备产品在线，如下图所示。

  
  
  Screenshot_2021-04-20-15-12-41-191_com.cmiot.hewu.jpg

然后就可以通过中移和物APP控制实训开发板上的彩虹灯，电机和触控板了，当然也可以看到实时的温湿度数据。

四、实训总结

本次实训很有趣，也让人十分难忘，当自己能通过应用控制炫酷的彩虹灯时，还是十分有成就感。但是在配网的时候可不谓不艰难，一次次的连接超时，不知道失败了多少次才成功。总的觉得能学习这门课程还是受益匪浅，乐趣犹多。