【開源項(xiàng)目】OpenHarmony挑戰(zhàn)賽-家庭醫(yī)生終端系統(tǒng)-血壓/心率/血氧檢測

一、項(xiàng)目介紹

基于OpenHarmony使用HI3861實(shí)現(xiàn)血壓、心率、血氧的檢測和上傳（具有獨(dú)立APP）

采集被測人體血壓（高血壓/低血壓參數(shù)）

采集被測人體心率參數(shù)

采集被測人體血氧參數(shù)

具有WEB配網(wǎng)功能

與服務(wù)器進(jìn)行連接并實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交互

可使用清潔能源（太陽能板進(jìn)行供電和充電）

開發(fā)基于OpenHarmony的控制APP

具有離線屏幕顯示功能（OLED-0.96寸）

二、WEB配網(wǎng)

教程視頻：

（1）碰一碰配網(wǎng)介紹

通過一機(jī)一碼的形式，識別到NFC后云端驗(yàn)證設(shè)備，進(jìn)行彈窗拉起，再由NAN或AP的方式，實(shí)現(xiàn)發(fā)送配網(wǎng)的SSID和Password。

NAN配網(wǎng)

1. 操作設(shè)備上配網(wǎng)鍵讓設(shè)備進(jìn)入配網(wǎng)模式

2. 手機(jī)碰一碰設(shè)備上的NFC標(biāo)簽，拉起輕應(yīng)用

3. 選擇配網(wǎng)wifi

4. 調(diào)用 discoveryByNAN接口code為0

5. 調(diào)用connectDevice接口連接設(shè)備

6. 調(diào)用configDeviceNet接口開始配網(wǎng)

7. 調(diào)用disconnectDevice接口斷開網(wǎng)絡(luò)

8. 調(diào)用檢測設(shè)備是否上線接口

9. 檢測到設(shè)備上線，調(diào)用綁定設(shè)備接口

AP配網(wǎng)

1. 操作設(shè)備上配網(wǎng)鍵讓設(shè)備進(jìn)入配網(wǎng)模式

2. 手機(jī)碰一碰設(shè)備上的NFC標(biāo)簽，拉起輕應(yīng)用

3. 選擇配網(wǎng)wifi

4. 調(diào)用discoveryByNAN接口code不為0

5. 調(diào)用discoveryBySoftAp接口搜索當(dāng)前設(shè)備的ap，搜索不到的話嘗試直接去連接ap

6. 調(diào)用connectDevice接口連接設(shè)備

7. 調(diào)用configDeviceNet接口開始配網(wǎng)

8. 調(diào)用disconnectDevice接口斷開網(wǎng)絡(luò)

9. 調(diào)用檢測設(shè)備是否上線接口

10. 檢測到設(shè)備上線，調(diào)用綁定設(shè)備接口

（2）WEB配網(wǎng)

本章主要講述如何實(shí)現(xiàn)web配網(wǎng)，是在STA模式下，模擬為一個(gè)網(wǎng)站服務(wù)器，當(dāng)手機(jī)或其它設(shè)備進(jìn)行訪問時(shí)，檢測是否為瀏覽器的協(xié)議頭（HTTP），返回一個(gè)封裝好的網(wǎng)頁界面，通過網(wǎng)頁上輸入框的填寫實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)。

HTTP協(xié)議介紹：

1. http協(xié)議->超文本傳輸協(xié)議

2. 應(yīng)用：編寫基于http協(xié)議的數(shù)據(jù)傳輸程序（網(wǎng)站中瀏覽器端獲取網(wǎng)頁的過程）

3. http請求作用：將要獲取的內(nèi)容以http協(xié)議的格式發(fā)送給服務(wù)端，服務(wù)端根據(jù)格式進(jìn)行解析獲取到其真實(shí)內(nèi)容，將結(jié)果以http協(xié)議的格式回復(fù)給客戶端。

（3）WEB配網(wǎng)界面

html源代碼如下

"UTF-8" />"viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">"X-UA-Compatible" content="ie=edge">程皖配網(wǎng)"my">"center">"16">歡迎使用程皖配網(wǎng) 
"center">WiFi名稱："text" name="s" placeholder="請輸入您WiFi的名稱" id="aa" style="text-align:center">
"center">WiFi密碼："text" name="p" placeholder="請輸入您WiFi的密碼" id="bb">
"center">服務(wù)器IP："text" name="i" placeholder="請輸入您的服務(wù)器IP" id="cc">
"center">服務(wù)器端口："text" name="t" placeholder="請輸入您的服務(wù)器端口" id="dd"> 
"center">"button" value="連接" onclick="wifi()" style="width:150px;height:40px" >"javascript">function wifi(){var ssid = my.s.value;var password =my.p.value;var tcp_ip = my.i.value;var tcp_port = my.t.value;var xmlhttp=new XMLHttpRequest();xmlhttp.open("GET","/HandleVal?ssid="+ssid+"&password="+password+"&tcp_ip="+tcp_ip+"&tcp_port="+tcp_port,true);xmlhttp.send()}

實(shí)現(xiàn)的效果如下：

（4）soft模式下實(shí)現(xiàn)網(wǎng)頁服務(wù)器

該部分步驟分為四步：打開WIFI、進(jìn)入softap模式，創(chuàng)建tcp服務(wù)器，解析HTTP指令。此處可參照

潤和開源項(xiàng)目：

https://gitee.com/hihopeorg/HarmonyOS-IoT-Application-Development/tree/master

1）打開WIFI

ret = hi_wifi_init(APP_INIT_VAP_NUM, APP_INIT_USR_NUM);

  if (ret != HISI_OK) {

    printf("wifi init failed!

");

  } else {

    printf("wifi init success!

");

  }

2）進(jìn)入softap模式

在softap.c文件下WifiAPTask函數(shù)，注冊回調(diào)

  //注冊wifi事件的回調(diào)函數(shù)

  g_wifiEventHandler.OnHotspotStaJoin = OnHotspotStaJoinHandler;

  g_wifiEventHandler.OnHotspotStaLeave = OnHotspotStaLeaveHandler;

  g_wifiEventHandler.OnHotspotStateChanged = OnHotspotStateChangedHandler;

  error = RegisterWifiEvent(&g_wifiEventHandler);

3)創(chuàng)建socket通道后進(jìn)入判斷接受內(nèi)容循環(huán)

while (1)

    {

      if ((ret = recv(new_fd, recvbuf, sizeof(recvbuf), 0)) == -1)

      {

        printf("recv error 

");

      }else

      {

      //printf("recv :%s

", recvbuf);

      //返回s1中包含s2所有字符的最大起始段長度

      //size_t strspn(const char *s1, const char *s2);

      char* p= strstr(recvbuf,TEST);

      uint16_t DIR_buff = p - recvbuf;

      printf("

The GET HTTP num:%d

",DIR_buff);

      if(DIR_buff<10)

      {

       Set_clint_flag = 1;

      }else if(DIR_buff>40)

      {

       Set_clint_flag = 2;

       char *p1, *p2;

       p1 = strstr(recvbuf, "ssid=");

       p2 = strstr(recvbuf, "&password");

        if(p1!=0 && p2!=0 && p1

        {

          p1 += strlen("ssid=");

          memcpy(get_ssid, p1, p2 - p1);

          printf("

get the ssid = %s

", get_ssid); 

        }

       p1 = strstr(recvbuf, "password=");

       p2 = strstr(recvbuf, "&tcp_ip");

        if(p1!=0 && p2!=0 && p1

        {

          p1 += strlen("password=");

          memcpy(get_pwd, p1, p2 - p1);

          printf("get the ssid = %s

", get_pwd); 

        }

       WifiConnect(get_ssid,get_pwd);

      }else

      {

        Set_clint_flag = 3;

      }

      bzero(recvbuf, sizeof(recvbuf));

      //close(new_fd);

      }

      sleep(2);

      if(Set_clint_flag==1)

      {

      if ((ret = send(new_fd, httphard1, strlen(httphard1), 0)) == -1)

      {

        perror("send : ");

      }

      if ((ret = send(new_fd, webtr, strlen(webtr), 0)) == -1)

      {

        perror("send : ");

      }

        Set_clint_flag = 0;

        new_fd = -1;

        break;      

      }else if(Set_clint_flag==2)

      {

        Set_clint_flag = 0;

        new_fd = -1;

        WifiConnect(get_ssid,get_pwd);

        break;  

      }else if(Set_clint_flag==3)

      {

        Set_clint_flag = 0;

        new_fd = -1;

        break;   

      }

      sleep(2);

    }

在這個(gè)循環(huán)中實(shí)現(xiàn)了判斷當(dāng)前是否為HTTP指令，如果接收到訪問信號就回發(fā)網(wǎng)頁具體內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)手機(jī)顯示網(wǎng)頁。

在填寫SSID和PWD后點(diǎn)擊提交，此時(shí)手機(jī)再向HI3861發(fā)出HTTP指令，中間攜帶填入的信息，該部分由以下程序讀?。?/span>

p1 = strstr(recvbuf, "ssid=");

       p2 = strstr(recvbuf, "&password");

        if(p1!=0 && p2!=0 && p1

        {

          p1 += strlen("ssid=");

          memcpy(get_ssid, p1, p2 - p1);

          printf("

get the ssid = %s

", get_ssid); 

        }

此時(shí)得到帳號密碼后嘗試連接，即實(shí)現(xiàn)網(wǎng)頁配網(wǎng)

WifiConnect(get_ssid,get_pwd);

三、外設(shè)驅(qū)動(dòng)

本系統(tǒng)使用到usart（PM2.5傳感器）、IIC（OLED顯示屏）、單總線（DHT11）三個(gè)部分和TCP（雙線程收發(fā)）幾個(gè)部分

Winodows下HI3861開發(fā)：

HI3861：鴻蒙網(wǎng)頁顯示傳感器數(shù)據(jù)：

（1）打開外設(shè)使能

在usr_config.mk文件中去掉注釋

CONFIG_I2C_SUPPORT=y

CONFIG_UART0_SUPPORT=y

（2）OLED顯示屏驅(qū)動(dòng)

OLED，即有機(jī)發(fā)光二極管（Organic Light-Emitting Diode），又稱為有機(jī)電激光顯示（Organic Electroluminesence Display）。OLED由于同時(shí)具備自發(fā)光，不需背光源、對比度高、厚度薄、視角廣、反應(yīng)速度快、可用于撓曲性面板、使用溫度范圍廣、構(gòu)造及制程較簡單等優(yōu)異之特性，被認(rèn)為是下一代的平面顯示器新興應(yīng)用技術(shù)。

該傳感器使用的IIC協(xié)議，經(jīng)過IIC使能后初始化OLED就可以使用了：

hi_io_set_func(HI_IO_NAME_GPIO_13, HI_IO_FUNC_GPIO_13_I2C0_SDA);

  hi_io_set_func(HI_IO_NAME_GPIO_14, HI_IO_FUNC_GPIO_14_I2C0_SCL);

  ret = hi_i2c_deinit(HI_I2C_IDX_0);

  ret |= hi_i2c_init(HI_I2C_IDX_0, 100000); 

  if (ret != HI_ERR_SUCCESS) {

    printf("IIC error

");

  }else

  {

    printf("IIC sucesefful

");

  }

  OLED_ColorTurn(0);//0正常顯示，1 反色顯示

  OLED_DisplayTurn(0);//0正常顯示 1 屏幕翻轉(zhuǎn)顯示

其中主要用到的函數(shù)是void OLED_ShowChar(u8 x,u8 y,u8 chr,u8 size1)：

//在指定位置顯示一個(gè)字符,包括部分字符

//x:0~127

//y:0~63

//size:選擇字體 12/16/24

//取模方式 逐列式

void OLED_ShowChar(u8 x,u8 y,u8 chr,u8 size1)

{

u8 i,m,temp,size2,chr1;

u8 y0=y;

size2=(size1/8+((size1%8)?1:0))*(size1/2); //得到字體一個(gè)字符對應(yīng)點(diǎn)陣集所占的字節(jié)數(shù)

chr1=chr-' '; //計(jì)算偏移后的值

for(i=0;i

{

//temp=asc2_1206[chr1][i];

if(size1==12)

    {temp=asc2_1206[chr1][i];} //調(diào)用1206字體

else if(size1==16)

    {temp=asc2_1608[chr1][i];} //調(diào)用1608字體

else return;

    for(m=0;m<8;m++) ? ? ? ? ? //寫入數(shù)據(jù)

    {

      if(temp&0x80)OLED_DrawPoint(x,y);

      else OLED_ClearPoint(x,y);

      temp<<=1;

      y++;

      if((y-y0)==size1)

      {

        y=y0;

        x++;

        break;

      }

}

 }

}

通過該函數(shù)，就能實(shí)現(xiàn)傳感器數(shù)值和字符的顯示。

（3）數(shù)據(jù)發(fā)送和接收

因?yàn)镠I3861的線程限制，這邊使用雙線程，一個(gè)實(shí)現(xiàn)TCP數(shù)據(jù)的發(fā)送，另一個(gè)實(shí)現(xiàn)TCP數(shù)據(jù)的接收

發(fā)送線程：

void TcpClientTest(const char* host, unsigned short port)

{

  ssize_t retval = 0;

  int sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0); // TCP socket

  SET_SOCKET_ID = sockfd;

  struct sockaddr_in serverAddr = {0};

  serverAddr.sin_family = AF_INET; // AF_INET表示IPv4協(xié)議

  serverAddr.sin_port = htons(port); // 端口號，從主機(jī)字節(jié)序轉(zhuǎn)為網(wǎng)絡(luò)字節(jié)序

  if (inet_pton(AF_INET, host, &serverAddr.sin_addr) <= 0) { ?// 將主機(jī)IP地址從“點(diǎn)分十進(jìn)制”字符串 轉(zhuǎn)化為 標(biāo)準(zhǔn)格式（32位整數(shù)）

    printf("inet_pton failed!

");

    goto do_cleanup;

  }

  // 嘗試和目標(biāo)主機(jī)建立連接，連接成功會(huì)返回0 ，失敗返回 -1

  if (connect(sockfd, (struct sockaddr *)&serverAddr, sizeof(serverAddr)) < 0) {

    printf("connect failed!

");

    goto do_cleanup;

  }

  printf("connect to server %s success!

", host);

  Wifi_SOCKET_GET();

while (1)

{

  osDelay(500);

  /////////////////////////////////////////////////////////上傳函數(shù)

  retval = send(sockfd, buff, 6,0);//其中buff為數(shù)據(jù)

}

  do_cleanup:

  printf("do_cleanup...

");

  closesocket(sockfd);

}

接收處理線程：

static BOOL Wifi_SOCKET_RUN(void)

{

  ssize_t retval = 0;

  while(1)

  {

  retval = recv(SET_SOCKET_ID, &response, sizeof(response), 0);

    if(retval>0)

  {

    response[retval] = '';

    if(response[0] == 'o')

    {

      printf("send open!

");//此處對接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并執(zhí)行對應(yīng)內(nèi)容

    }

  }

  }

  do_cleanup:

  printf("do_cleanup...

");

  closesocket(SET_SOCKET_ID);

}

void Wifi_SOCKET_GET(void)

{

  osThreadAttr_t attr;

  attr.name = "Wifi_SOCKET_RUN";

  attr.attr_bits = 0U;

  attr.cb_mem = NULL;

  attr.cb_size = 0U;

  attr.stack_mem = NULL;

  attr.stack_size = 2048;

  attr.priority = 25;

  if (osThreadNew((osThreadFunc_t)Wifi_SOCKET_RUN, NULL, &attr) == NULL)

  {

    printf("Falied to create WifiAPTask!

");

  }

}

（4）血壓測量驅(qū)動(dòng)

血壓的測量選擇使用便攜式測量，在開發(fā)中已與電子血壓儀行業(yè)標(biāo)桿歐姆龍和傳統(tǒng)水銀血壓儀進(jìn)行比較，較為準(zhǔn)確，可作為參考使用。

當(dāng)前為使用第一階段，與廠商（批量）第二階段合作時(shí)可以得到更多的數(shù)據(jù),可以當(dāng)做一次小型的體檢，如下圖：

其驅(qū)動(dòng)方式為USART驅(qū)動(dòng)，協(xié)議如下：

通過對數(shù)據(jù)的截取和發(fā)送即可實(shí)現(xiàn)。

四、APP開發(fā)

（1）環(huán)境搭建

使用的是官方下載地址：

https://developer.harmonyos.com/cn/develop/deveco-studio#download_beta

我這邊用的是今年三月份的版本，不過不影響，界面沒什么變化

（2）TCP數(shù)據(jù)交互

該部分參考官方手冊：

https://docs.openharmony.cn/pages/v3.2Beta/zh-cn/application-dev/reference/apis/js-apis-socket.md/

import socket from '@ohos.net.socket';

let tcp = socket.constructTCPSocketInstance();

tcp.bind({address: '0.0.0.0', port: 12121, family: 1}, err => {

 if (err) {

  console.log('bind fail');

  return;

 }

 console.log('bind success');

})

tcp.on('message', value => {

 console.log("on message, message:" + value.message + ", remoteInfo:" + value.remoteInfo)

 let da = resolveArrayBuffer(value.message);

 let dat_buff = String(da);

//此處對接受到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理

});

//將接受到的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為文本型      

function resolveArrayBuffer(message){

 if (message instanceof ArrayBuffer) {

  let dataView = new DataView(message)

  let str = ""

  for (let i = 0;i < dataView.byteLength; ++i) {

   let c = String.fromCharCode(dataView.getUint8(i))

   if (c !== "

") {

    str += c

   }

  }

  return str;

 }

}

//數(shù)據(jù)的發(fā)送函數(shù)

function send_once(Con_buff) {

 if (flag == false) {

  let promise = tcp.connect({ address: { address: 'xxx.xxx.xxx.xxx', port: xxxx, family: 1 }, timeout: 2000 });

  promise.then(() => {

   console.log('connect success');

   flag = true;

   tcp.send({

    data: Con_buff

   }, err => {

    if (err) {

     console.log('send fail');

     return;

    }

    console.log('send success');

   })

  }).catch(err => {

   console.log('connect fail');

  });

 } else if (flag == true) {

  tcp.send({

   data: Con_buff

  }, err => {

   if (err) {

    console.log('send fail');

    return;

   }

   console.log('send success');

  })

 }

}

（3）界面設(shè)計(jì)

OpenHarmony界面設(shè)計(jì)（簡單）教程：

本APP共用到了按鈕、圖片、標(biāo)簽三個(gè)部分，其對應(yīng)的官網(wǎng)連接如下

按鈕（Button）：

https://docs.openharmony.cn/pages/v3.2Beta/zh-cn/application-dev/reference/arkui-ts/ts-basic-components-button.md/

圖片（Image）：

https://docs.openharmony.cn/pages/v3.2Beta/zh-cn/application-dev/reference/arkui-ts/ts-basic-components-image.md/

標(biāo)簽（TEXT）：

https://docs.openharmony.cn/pages/v3.2Beta/zh-cn/application-dev/reference/arkui-ts/ts-basic-components-text.md/

豎向排列（Column）：

https://docs.openharmony.cn/pages/v3.2Beta/zh-cn/application-dev/reference/arkui-ts/ts-container-column.md/

橫向排列(Row)：

https://docs.openharmony.cn/pages/v3.2Beta/zh-cn/application-dev/reference/arkui-ts/ts-container-row.md/

（4）參數(shù)動(dòng)態(tài)更新

@State srtText: string = "測試變量";

 Text(this.srtText) //動(dòng)態(tài)

    .fontSize(60)

    .fontWeight(FontWeight.Bold)

    .fontColor("#e94674")

   Button() {  //按鈕控件

    Text('點(diǎn)擊')

     .fontSize(50)

     .fontWeight(FontWeight.Bold)

   }.type(ButtonType.Capsule)

   .margin({

    top: 200

   })

   .width('50%')

   .height('10%')

   .backgroundColor('#0D9FFB')

   .onClick(() => {  //點(diǎn)擊事件

     this.srtText = "更改內(nèi)容"http://更改數(shù)據(jù)

   })

在使用 @State變量對組件進(jìn)行刷新時(shí)，發(fā)現(xiàn)只能在build中實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)刷新，在外部創(chuàng)建全局變量或者外部函數(shù)的方式都不能實(shí)現(xiàn)，查閱資料后得到如下部分：

官方文檔：

https://docs.openharmony.cn/pages/v3.1/zh-cn/application-dev/ui/ts-application-states-appstorage.md/

AppStorage與組件同步

在管理組件擁有的狀態(tài)中，已經(jīng)定義了如何將組件的狀態(tài)變量與父組件或祖先組件中的@State裝飾的狀態(tài)變量同步，主要包括@Prop、@Link、@Consume。

本章節(jié)定義如何將組件變量與AppStorage同步，主要提供@StorageLink和@StorageProp裝飾器。

@StorageLink裝飾器

組件通過使用@StorageLink(key)裝飾的狀態(tài)變量，與AppStorage建立雙向數(shù)據(jù)綁定，key為AppStorage中的屬性鍵值。當(dāng)創(chuàng)建包含@StorageLink的狀態(tài)變量的組件時(shí)，該狀態(tài)變量的值將使用AppStorage中的值進(jìn)行初始化。在UI組件中對@StorageLink的狀態(tài)變量所做的更改將同步到AppStorage，并從AppStorage同步到任何其他綁定實(shí)例中，如PersistentStorage或其他綁定的UI組件。

@StorageProp裝飾器

組件通過使用@StorageProp(key)裝飾的狀態(tài)變量，將與AppStorage建立單向數(shù)據(jù)綁定，key標(biāo)識AppStorage中的屬性鍵值。當(dāng)創(chuàng)建包含@StoageProp的狀態(tài)變量的組件時(shí)，該狀態(tài)變量的值將使用AppStorage中的值進(jìn)行初始化。AppStorage中的屬性值的更改會(huì)導(dǎo)致綁定的UI組件進(jìn)行狀態(tài)更新。

let varA = AppStorage.Link('varA')

let envLang = AppStorage.Prop('languageCode')

@Entry

@Component

struct ComponentA {

 @StorageLink('varA') varA: number = 2

 @StorageProp('languageCode') lang: string = 'en'

 private label: string = 'count'

 private aboutToAppear() {

  this.label = (this.lang === 'zh') ? '數(shù)' : 'Count'

 }

 build() {

  Row({ space: 20 }) {

   Button(`${this.label}: ${this.varA}`)

    .onClick(() => {

     AppStorage.Set('varA', AppStorage.Get('varA') + 1)

    })

   Button(`lang: ${this.lang}`)

    .onClick(() => {

     if (this.lang === 'zh') {

      AppStorage.Set('languageCode', 'en')

     } else {

      AppStorage.Set('languageCode', 'zh')

     }

     this.label = (this.lang === 'zh') ? '數(shù)' : 'Count'

    })

  }

 }

}

即通過AppStorage.Link和 @StorageLink的方式，可實(shí)現(xiàn)外部動(dòng)態(tài)刷新Text組件和image組件（等等之類都可以），方便我們在全局調(diào)用時(shí)更新數(shù)據(jù)。