HarmonyOSIoT設備開發實戰

本書主要介紹如何使用HarmonyOS開發物聯網設備端軟體，具體包括外設控制、網路程式設計、物聯網平臺接入等。
 
本書的實例程式均在HiSpark Wi-Fi IoT開發套件上進行測試和演示，部分章節內容也適用於其他支援HarmonyOS的物聯網設備。
 
本書共8章，分為4篇，即環境準備篇、外設控制篇、傳輸協議篇、物聯網應用篇。環境準備篇包含第壹章，主要內容為如何搭建HarmonyOS開發環境。外設控制篇包含第2章～第4章，主要內容為如何使用HarmonyOS控制外設。傳輸協議篇包含第5章和第6章，主要內容為如何使用HarmonyOS控制Wi-Fi，以及如何使用HarmonyOS進行網路程式設計。物聯網應用篇包含第7章和第8章。通過學習第7章，讀者能夠對內核對象有比較深刻的理解。第8章的主要內容包括如何集成MQTT用戶端SDK，以及如何開發一個物聯網應用。
 
本書適合物聯網設備開發、測試工程師閱讀，也適合開設相關課程的院校師生閱讀，還適合對HarmonyOS生態未來發展趨勢感興趣的推動者、從業者和潛在的生態建設參與者閱讀。

環境準備篇
第壹章 搭建HarmonyOS開發環境
1.1 海思Hi3861晶片簡介
1.2 Wi-Fi IoT開發套件簡介
1.2.1　核心板簡介
1.2.2　底板簡介
1.2.3　交通燈板簡介
1.2.4　炫彩燈板簡介
1.2.5　環境檢測板簡介
1.2.6　OLED顯示幕板簡介
1.2.7　NFC擴展板簡介
1.3 準備HarmonyOS開發環境
1.3.1　開發環境簡介
1.3.2　硬體準備
1.3.3　軟體準備
1.4 搭建HarmonyOS 編譯環境
1.4.1　安裝編譯環境依賴的套裝軟體
1.4.2　下載編譯和構建工具
1.4.3　安裝編譯和構建工具
1.4.4　安裝Samba服務
1.5 下載和編譯HarmonyOS原始程式碼
1.5.1　獲取HarmonyOS原始程式碼
1.5.2　HarmonyOS 原始程式碼目錄簡介
1.5.3　編譯HarmonyOS原始程式碼
1.6 使用HUAWEI DevEco Device Tool
1.6.1　下載HUAWEI DevEco Device Tool及其依賴的軟體
1.6.2　安裝HUAWEI DevEco Device Tool
1.6.3　映射Samba服務的共用目錄到本地磁片
1.6.4　用HUAWEI DevEco Device Tool導入項目
1.7 使用串口調試工具
1.7.1　下載CH340晶片相關軟體
1.7.2　安裝CH340晶片的驅動
1.7.3　串口調試工具簡介
1.7.4　用串口調試工具查看串口日誌

外設控制篇
第2章 用HarmonyOS控制I/O設備
2.1 從編寫Hello World開始
2.1.1　編寫Hello World程式原始程式碼
2.1.2　將原始程式碼編譯成二進位檔案
2.1.3　將二進位檔案燒錄到開發板
2.1.4　通過“串口”查看程式的運行結果
2.2 使用GPIO模組輸出高/低電平
2.2.1　GPIO簡介
2.2.2　HarmonyOS IoT硬體子系統的GPIO模組與輸出相關的API
2.2.3　核心板可程式設計LED燈部分的原理圖說明
2.2.4　通過GPIO模組控制LED燈亮和滅
2.3 使用GPIO模組實現按鍵輸入
2.3.1　HarmonyOS IoT硬體子系統的GPIO模組與輸入相關的API
2.3.2　核心板USER按鍵部分的原理圖說明
2.3.3　通過查詢GPIO狀態控制LED燈
2.3.4　通過註冊GPIO中斷控制LED燈
2.4 使用PWM模組輸出方波
2.4.1　PWM簡介
2.4.2　HarmonyOS IoT硬體子系統的PWM模組的相關API
2.4.3　交通燈板的蜂鳴器部分的相關原理圖說明
2.4.4　通過輸出PWM方波控制蜂鳴器發聲
2.4.5　通過PWM模組在蜂鳴器上播放音樂
2.4.6　通過PWM模組控制蜂鳴器的音量和LED燈的亮度
第3章 使用HarmonyOS感知環境狀態
3.1 使用ADC獲取類比感測器的狀態
3.1.1　HarmonyOS IoT硬體的ADC通道
3.1.2　Wi-Fi IoT開發套件的炫彩燈板原理圖說明
3.1.3　通過光敏電阻感知環境光
3.1.4　通過人體紅外感測器感知人員靠近
3.1.5　感測器狀態控制三色LED燈的顏色
3.1.6　使用ADC值區分同一個引腳上的不同按鍵
3.2 其他ADC感測器的使用
3.2.1　與環境檢測板MQ-2相關的原理圖說明
3.2.2　MQ-2可燃氣體感測器簡介
3.2.3　讀取MQ-2可燃氣體感測器的ADC值
3.3 使用I2C介面獲取數位溫濕度感測器的狀態
3.3.1　HarmonyOS IoT硬體的I2C介面
3.3.2　AHT20數字溫濕度感測器簡介
3.3.3　環境檢測板上與AHT20數位溫濕度感測器相關的原理圖說明
3.3.4　實現AHT20數位溫濕度感測器驅動庫
3.3.5　獲取AHT20數字溫濕度感測器的值
第4章 OLED顯示幕的驅動和控制
4.1 使用HarmonyOS驅動OLED顯示幕
4.1.1　OLED簡介
4.1.2　OLED顯示幕的原理圖
4.1.3　OLED的初始化
4.1.4　在OLED顯示幕上繪製畫面
4.1.5　在OLED顯示幕上繪製ASCII字串
4.2 在OLED顯示幕上顯示中文
4.2.1　中文字元編碼和中文字體
4.2.2　實現中文字體繪製

傳輸協議篇
第5章 使用HarmonyOS控制Wi-Fi
5.1 Wi-Fi背景知識簡介
5.1.1　Wi-Fi簡介
5.1.2　Wi-Fi工作模式簡介
5.2 HarmonyOS IoT硬體的Wi-Fi STA模式程式設計
5.2.1　掃描其他Wi-Fi接入點
5.2.2　連接到某個Wi-Fi接入點
5.3 HarmonyOS IoT硬體的Wi-Fi AP模式程式設計
5.3.1　創建Wi-Fi熱點
5.3.2　提供DHCP服務
5.4 HarmonyOS IoT硬體Wi-Fi通用函數
第6章 HarmonyOS網路程式設計
6.1 TCP/IP簡介
6.2 LwIP開源項目簡介
6.3 TCP程式設計
6.3.1　TCP用戶端程式
6.3.2　TCP服務端程式
6.4 UDP程式設計
6.4.1　UDP用戶端程式
6.4.2　UDP服務端程式

物聯網應用篇
第7章 HarmonyOS IoT設備內核的程式設計介面
7.1 CMSIS-RTOS API V2簡介及HarmonyOS適配情況
7.2 執行緒
7.3 等待
7.4 軟計時器
7.5 互斥鎖
7.6 信號量
7.7 訊息佇列
第8章 MQTT協議簡介
8.1 什麼是MQTT協議
8.2 應用場景
8.3 MQTT協定的特性
8.4 MQTT協定的訂閱與發佈模型介紹
8.4.1　基於MQTT協定的消息傳遞
8.4.2　報文類型說明
8.4.3　在基本消息的訂閱與發佈流程中常用的報文介紹
8.4.4　基於MQTT協定的消息發佈與訂閱的三種方式
8.5 Paho-MQTT簡介
8.6 Paho-MQTT的消息傳輸測試
8.6.1　下載代碼並進行編譯與燒錄
8.6.2　輸入測試命令
8.6.3　服務端應用Mosquitto的使用
8.7 使用MQTT方式連接華為雲

附錄A VirtualBox的安裝和使用
附錄B 在VirtualBox中安裝Ubuntu 20.04系統
附錄C 使用SSH用戶端登錄伺服器
附錄D 使用開源鏡像站加速安裝apt套裝軟體和pip套裝軟體
附錄E Hi3861引腳功能複用表