基于BearPi套件开发的智能儿童手表系统
时间：2022-12-16 06:00:00
一、 介绍
这个项目是基于的BearPi通过套件开发的智能儿童手表系统GSM模块(型号:SIM808)通信实现通话和定位功能。 智能儿童手表系统可以通过云与手机建立连接，同步时间，获取天气信息，通过手机安排儿童手表，显示在儿童手表的屏幕端，也可以通过SIM获取地理位置信息、接收和拨打电话等功能的808模块。
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 | x1 |
|---|---|
| SIM808通信板 | x1 |
| 预装HarmonyOS手机 | x1 |
2. 开发环境建设
安装Hi3861开发环境，请参考Hi3861搭建环境
源码下载&请参考编译准备代码下载和编译准备
请参考编译和烧录编译烧录
3.代码改动
由于3861的task有限的数量需要屏蔽一些任务：
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，管脚重复用作跑步计数器的中断引脚，会影响F按键功能E53板上的拨档开关设置为OFF，打开串口的TX(IO06)功能。详见下图:
2.串口线连接
小熊派板卡和SIM如下：
| 串口 | 小熊派端 | SIM808通信模块 |
|---|---|---|
| GND | GND | GND(J6接口) |
| TX | UART_TX(IO06) | RXD(J6接口) |
| RX | UART_RX(IO05) | TXD(J6接口) |
具体实物图如下：
3.连接电源和天线
安装电源线和天线，最终总线连接如下图所示：
4.操作说明
1.开发板上电
小熊派开发板和SIM808模块连接到电源后，按下熊派复位按钮启动熊派开发板。然后按下SIM按下808模块的电源波动开关SIM808模块的POWER按钮超过3秒。具体如下:
2. 碰一碰配网
第一次用熊派板卡需要写NFC具体操作见相关操作文件设备连接NFC配置指南。
按复位键重启手表设备，按下电源F2键，进入触摸配网模式，用鸿蒙系统手机接触NFC感应区。然后手机与设备互动，无感配置网络。触图如下:
配网成功后，设备端LCD进入主页显示，儿童手表将连接IOT注册成功后，手机终端显示如下：
设备端LCD点亮屏幕并进入显示主页。
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.设置联系人和电话号码
手机端设置紧急联系人电话号码：点击手机端儿童手表详情页面的紧急联系人菜单【 】,如下图所示：
设置需要拨打的电话号码，并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。
手机端设置电话号码后，短按手表端F进入拨打号码界面的按钮如下：
长按儿童手表F2键3秒以上，进入电话簿界面，然后短按F2键可以选择联系人，最后长按F2.保存并退出按钮，下次再次短按F按钮拨打上次选择的号码。具体如下图所示:
5.接电话
如果有电话，设备端将进入电话显示界面，可以短按F2接听，然后再短按F2可挂断电话。来电界面如下：
6.GPS报告地理位置
GPS位置上报。若设备端与SIM808模块已通过串口连接，上电后设备将控制SIM通过命令打开808GPS的POWER，然后查询GPS因为这个模块属于2G信号反应缓慢，需要等待2分钟左右，模块需要放置在室外开放的位置才能获取位置信息。获得的地理位置显示在手机上儿童手表详情页面的界面，具体如下：
7.日程安排设置：
选择手机端的日程界面右上角的 按钮。弹出新日程菜单项，如下图所示：
写入日程名称，如起床
选择需要通知的设备，如下图所示：
选择要操作的设备，如下图所示：
选择需要通知的开始时间和结束时间，如下图所示：
可选择周几提醒，如下图所示：
最后选择【√】将时间表发送到设备端。然后等待时间，设备端提示相关信息。
基于BearPi智能儿童手表系统套件开发项目详情
1. 概述
这个项目是基于的BearPi通过套件开发的智能儿童手表系统GSM模块(型号:SIM808)通信实现通话和定位功能。 智能儿童手表系统可以通过云与手机建立连接，同步时间，获取天气信息，通过手机安排儿童手表，显示在儿童手表的屏幕端，也可以通过SIM获取地理位置信息、接收和拨打电话等功能的808模块。
2. 项目原理
智能手表项目的具体原理如下：
首先，智能手表需要连接网络并注册iot云服务器。
然后，手机创建日程，并将相关日程信息发送到云。
最后，将云推到设备端，并计时保存日程信息。当时间到了，智能手表会做相应的信息提醒。
3. BearPi-HM Nano开发板特点
BearPi-HM Nano开发板是专门为的HarmonyOS设计的开发版。其大小为：73.2mm * 62.7mm * 11.1mm，三段设计延续在外观上，板上有丰富的资源外设。而板载高度集成2.4GHz WLAN SoC芯片Hi3861，并板载NFC电路及标准的E53接口，标准E53接口可扩展智能加湿器、智能台灯、智能安全、智能烟雾等案例。
| 芯片 |
Hi3861V100 |
| 架构 |
RISC-V |
| 主频 |
160MHz |
| 工作电压 |
1.8V～3.3V |
| 内存 |
SRAM 352KB |
| 通用规格 |
• 1x1 2.4GHz 频段（ch1～ch14） |
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/board |
| 2 | 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PPT | applications/BearPi/BearPi-HM_Nano/docs/board/课程配套PPT |
| 6 | 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_mq2 | ADC读取电压 |
| B5 | 基础 | i2c_bh1750 | I2C读取NFC标签 |
| B6 | 基础 | basic_uart | UART自发自收 |
| C1 | E53传感器 | e53_sf1_example | 驱动烟雾传感器 MQ2 |
| C2 | E53传感器 | e53_ia1_example | 驱动温湿度传感器 SHT30 |
| C3 | E53传感器 | e53_sc1_example | 驱动光强传感器 BH1750 |
| C4 | E53传感器 | e53_sc2_example | 驱动 6 轴陀螺仪 MPU6050 |
| C5 | E53传感器 | e53_is1_example | 驱动人体红外传感器 |
| D1 | 物联网 | iot_wifi_ap | Wifi热点创建 |
| D2 | 物联网 | iot_wifi_sta_connect | Wifi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：
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
