環境準備篇
第1章 搭建HarmonyOS開發環境 3
1.1 海思Hi3861芯片簡介 4
1.2 Wi-Fi IoT開發套件簡介 5
1.2.1　核心板簡介 6
1.2.2　底板簡介 7
1.2.3　交通燈板簡介 8
1.2.4　炫彩燈板簡介 9
1.2.5　環境檢測板簡介 10
1.2.6　OLED顯示屏板簡介 11
1.2.7　NFC擴展板簡介 11
1.3 準備HarmonyOS開發環境 12
1.3.1　開發環境簡介 12
1.3.2　硬件準備 13
1.3.3　軟件準備 14
1.4 搭建HarmonyOS編譯環境 15
1.4.1　安裝編譯環境依賴的軟件包 15
1.4.2　下載編譯和構建工具 16
1.4.3　安裝編譯和構建工具 16
1.4.4　安裝Samba服務 17
1.5 下載和編譯HarmonyOS源代碼 18
1.5.1　獲取HarmonyOS源代碼 19
1.5.2　HarmonyOS 源代碼目錄簡介 19
1.5.3　編譯HarmonyOS源代碼 20
1.6 使用HUAWEI DevEco Device Tool 21
1.6.1　下載HUAWEI DevEco Device Tool及其依賴的軟件 21
1.6.2　安裝HUAWEI DevEco Device Tool 23
1.6.3　映射Samba服務的共享目錄到本地磁盤 26
1.6.4　用HUAWEI DevEco Device Tool導入項目 28
1.7 使用串口調試工具 30
1.7.1　下載CH340芯片相關軟件 31
1.7.2　安裝CH340芯片的驅動 31
1.7.3　串口調試工具簡介 32
1.7.4　用串口調試工具查看串口日志 33
外設控制篇
第2章 37
用HarmonyOS控制I/O設備 37
2.1 從編寫Hello World開始 37
2.1.1　編寫Hello World程序源代碼 37
2.1.2　將源代碼編譯成二進制文件 38
2.1.3　將二進制文件燒錄到開發板 38
2.1.4　通過“串口”查看程序的運行結果 43
2.2 使用GPIO模塊輸出高/低電平 44
2.2.1　GPIO簡介 44
2.2.2　HarmonyOS IoT硬件子系統的GPIO模塊與輸出相關的API 44
2.2.3　核心板可編程LED燈部分的原理圖說明 45
2.2.4　通過GPIO模塊控制LED燈亮和滅 46
2.3 使用GPIO模塊實現按鍵輸入 48
2.3.1　HarmonyOS IoT硬件子系統的GPIO模塊與輸入相關的API 49
2.3.2　核心板USER按鍵部分的原理圖說明 50
2.3.3　通過查詢GPIO狀態控制LED燈 50
2.3.4　通過注冊GPIO中斷控制LED燈 53
2.4 使用PWM模塊輸出方波 55
2.4.1　PWM簡介 55
2.4.2　HarmonyOS IoT硬件子系統的PWM模塊的相關API 56
2.4.3　交通燈板的蜂鳴器部分的相關原理圖說明 57
2.4.4　通過輸出PWM方波控制蜂鳴器發聲 58
2.4.5　通過PWM模塊在蜂鳴器上播放音樂 60
2.4.6　通過PWM模塊控制蜂鳴器的音量和LED燈的亮度 62
第3章 使用HarmonyOS感知環境狀態 63
3.1 使用ADC獲取模擬傳感器的狀態 63
3.1.1　HarmonyOS IoT硬件的ADC通道 63
3.1.2　Wi-Fi IoT開發套件的炫彩燈板原理圖說明 65
3.1.3　通過光敏電阻感知環境光 67
3.1.4　通過人體紅外傳感器感知人員靠近 69
3.1.5　傳感器狀態控制三色LED燈的顏色 69
3.1.6　使用ADC值區分同一個引腳上的不同按鍵 71
3.2 其他ADC傳感器的使用 76
3.2.1　與環境檢測板MQ-2相關的原理圖說明 76
3.2.2　MQ-2可燃氣體傳感器簡介 78
3.2.3　讀取MQ-2可燃氣體傳感器的ADC值 78
3.3 使用I2C接口獲取數字溫濕度傳感器的狀態 79
3.3.1　HarmonyOS IoT硬件的I2C接口 79
3.3.2　AHT20數字溫濕度傳感器簡介 82
3.3.3　環境檢測板上與AHT20數字溫濕度傳感器相關的原理圖說明 83
3.3.4　實現AHT20數字溫濕度傳感器驅動庫 84
3.3.5　獲取AHT20數字溫濕度傳感器的值 87
第4章 OLED顯示屏的驅動和控制 93
4.1 使用HarmonyOS驅動OLED顯示屏 93
4.1.1　OLED簡介 93
4.1.2　OLED顯示屏的原理圖 94
4.1.3　OLED的初始化 96
4.1.4　在OLED顯示屏上繪制畫面 98
4.1.5　在OLED顯示屏上繪制ASCII字符串 101
4.2 在OLED顯示屏上顯示中文 106
4.2.1　中文字符編碼和中文字體 106
4.2.2　實現中文字體繪制 107
傳輸協議篇
第5章 使用HarmonyOS控制Wi-Fi 115
5.1 Wi-Fi背景知識簡介 115
5.1.1　Wi-Fi簡介 115
5.1.2　Wi-Fi工作模式簡介 118
5.2 HarmonyOS IoT硬件的Wi-Fi STA模式編程 119
5.2.1　掃描其他Wi-Fi接入點 119
5.2.2　連接到某個Wi-Fi接入點 121
5.3 HarmonyOS IoT硬件的Wi-Fi AP模式編程 121
5.3.1　創建Wi-Fi熱點 121
5.3.2　提供DHCP服務 125
5.4 HarmonyOS IoT硬件 Wi-Fi通用函數 129
第6章 HarmonyOS網絡編程 134
6.1 TCP/IP簡介 134
6.2 LwIP開源項目簡介 141
6.3 TCP編程 148
6.3.1　TCP客戶端程序 148
6.3.2　TCP服務端程序 151
6.4 UDP編程 155
6.4.1　UDP客戶端程序 155
6.4.2　UDP服務端程序 157
物聯網應用篇
第7章 HarmonyOS IoT設備內核的編程接口 163
7.1 CMSIS-RTOS API V2簡介及HarmonyOS 適配情況 163
7.2 線程 164
7.3 等待 170
7.4 軟定時器 172
7.5 互斥鎖 176
7.6 信號量 179
7.7 消息隊列 183
第8章 MQTT協議簡介 189
8.1 什么是MQTT協議 189
8.2 應用場景 190
8.3 MQTT 協議的特性 190
8.4 MQTT協議的訂閱與發布模型介紹 191
8.4.1　基于MQTT協議的消息傳遞 191
8.4.2　報文類型說明 191
8.4.3　在基本消息的訂閱與發布流程中常用的報文介紹 192
8.4.4　基于MQTT協議的消息發布與訂閱的三種方式 194
8.5 Paho-MQTT簡介 196
8.6 Paho-MQTT的消息傳輸測試 198
8.6.1　下載代碼并進行編譯與燒錄 198
8.6.2　輸入測試命令 199
8.6.3　服務端應用Mosquitto的使用 199
8.7 使用MQTT方式連接華為云 201
附錄 209
附錄A VirtualBox的安裝和使用 209
附錄B 在VirtualBox中安裝Ubuntu 20.04系統 214
附錄C 使用SSH客戶端登錄服務器 229
附錄D 使用開源鏡像站加速安裝apt軟件包和pip軟件包 232
附錄E Hi3861引腳功能復用表 233