0
  • 聊天消息
  • 系统消息
  • 评论与回复
登录后你可以
  • 下载海量资料
  • 学习在线课程
  • 观看技术视频
  • 写文章/发帖/加入社区
创作中心

完善资料让更多小伙伴认识你,还能领取20积分哦,立即完善>

3天内不再提示

OpenHarmony有氧拳击之设备端开发

OpenAtom OpenHarmony 来源:OpenAtom OpenHarmony 作者:OpenAtom OpenHarmony 2022-08-13 10:34 次阅读

一、简介

在一个风和日丽,阳光明媚的下午,码农们都像往常一样正在专注地码代码。突然前面的小哥哥站起来,手握开发板,来回出拳。这是怎么回事?

这是一款拳击互动游戏,本文将带你一同解开其中的奥秘。开发者从中不仅能体验到学习知识的愉悦,还能享受到健身的乐趣。依托OpenAtom OpenHarmony(以下简称“OpenHarmony”)3.2 Beta1操作系统,样例分为应用端和设备端两部分。本文主要介绍设备端的实现,后续会分享应用端的开发。

设备端:采用小熊派BearPi-HM Nano(Hi3861)开发板,处理加速度计传感器数据。

应用端:采用润和DAYU200(RK3568)开发板,主要处理显示及音效。

如下图,左侧为设备端,右侧为应用端:开发者手握设备端小熊派开发板,观察屏幕,根据应用端APP显示,在指定的时间完成挥拳动作;挥拳信息经无线传递到应用端,应用端APP对挥拳时机有相应的计分规则,最后统计出总分。

de1d38d8-1a85-11ed-ba43-dac502259ad0.png

二、原理

相比正常状态下,挥拳动作会引起手臂较大的加速度变化。根据这个特征,我们使用BearPi-HM_Nano开发板的扩展模块E53_SC2,它内部集成了MPU6050传感器,能够读取加速度的大小。

做挥拳动作实验,统计数据,得到挥拳时加速度的阈值。程序执行时,把实时的数据与阈值进行比较,判断是否触发了挥拳动作。再经过无线通信,实时把数据发送到应用端。

三、加速度计传感器使用说明

设备端的开发关键在对加速度计传感器的使用,主要涉及两点:1、重力加速度g的理解;2、如何把MPU6050寄存器的数据转化为有单位的数据?

1、样例使用的加速度传感器是MPU6050,它有±2g、±4g、±8g和±16g四个量程可以选择。一个g是指一个重力加速度,代表9.8米/秒²大小。举个例子:假如设备从高处掉落,其加速计测量到的加速度将为0g,因为传感器没有受到力的挤压,处在失重状态;假如设备水平放在桌面上,则加速计测量出的加速度为1g(9.8米/秒²),我们可以理解为受到1g的压力;

2、MPU6050采用16位的ADC采样。16位的ADC采样是什么意思?举个例子:如果量程选择(通过寄存器选择)是±2g,16位的ADC采样,表示的含义是用65536(即2的16次方)种情况去表达-2到+2g的情况。如下datasheet截图显示,AFS_SEL=0,表示±2g量程,当数据寄存器的数据为16384,对应表示受到1g的力。例如:数据寄存器读取到的值为X,对应受到的力的大小为Y,则Y=X/16384,单位是g。

de6600f4-1a85-11ed-ba43-dac502259ad0.png

四、代码解析

设备端代码主要分为两个线程:1、传感器数据处理线程;2、TCP通信线程;它们之间通过事件的方式进行同步通信。

1、传感器数据处理线程主要函数说明:


//E53_SC2模块MPU6050传感器数据处理主要流程static void DataHandleTask(void){    uint8_t ret;    ret = E53SC2Init();//MPU6050传感器初始化及配置,配置为+—8g量程    if (ret != 0) {        printf("E53_SC2 Init failed!
");        return;    }    while (1)  {        ret = E53SC2ReadData(&data);//MPU6050传感器寄存器数据读取        if (ret != 0)  {            printf("E53_SC2 Read Data!
");            return;        }        AccDataHandle(&data);//MPU6050传感器数据处理,转化为单位为g的数据        if (myCaldata.Accel[ACCEL_X_AXIS] < 0) {            myCaldata.Accel[ACCEL_X_AXIS] = myCaldata.Accel[ACCEL_X_AXIS] * -1.0;         }        if (myCaldata.Accel[ACCEL_Y_AXIS] < 0) {            myCaldata.Accel[ACCEL_Y_AXIS] = myCaldata.Accel[ACCEL_Y_AXIS] * -1.0;         }        if (myCaldata.Accel[ACCEL_Z_AXIS] < 0) {            myCaldata.Accel[ACCEL_Z_AXIS] = myCaldata.Accel[ACCEL_Z_AXIS] * -1.0;         }        //判断实时数据是否大于拳击阈值Boxing_ACC,大于则设置事件       if (myCaldata.Accel[ACCEL_X_AXIS] > Boxing_ACC ||                          myCaldata.Accel[ACCEL_Y_AXIS] > Boxing_ACC || myCaldata.Accel[ACCEL_Z_AXIS] > Boxing_ACC) {            printf("MPU set flg
");            osEventFlagsSet(g_eventFlagsId, FLAGS_MSK1);//触发拳击事件        }        usleep(Delay_10ms);    }}#define MAX_POS_NUM 32767#define LSB 4096.0//MPU6050传感器数据处理,转化为单位为g的数据int AccDataHandle(E53SC2Data *dat){    //量程为+-8g,所以分辨率为4096    if (dat->Accel[ACCEL_X_AXIS] <  MAX_POS_NUM) {        myCaldata.Accel[ACCEL_X_AXIS] = dat->Accel[ACCEL_X_AXIS]/LSB;    } else {        myCaldata.Accel[ACCEL_X_AXIS] =(-1)* (dat->Accel[ACCEL_X_AXIS]-MAX_POS_NUM)/LSB;    }    if (dat->Accel[ACCEL_Y_AXIS] <  MAX_POS_NUM) {        myCaldata.Accel[ACCEL_Y_AXIS] = dat->Accel[ACCEL_Y_AXIS]/LSB;    } else {        myCaldata.Accel[ACCEL_Y_AXIS] = (-1)*(dat->Accel[ACCEL_Y_AXIS]-MAX_POS_NUM)/LSB;    }    if (dat->Accel[ACCEL_Z_AXIS] <  MAX_POS_NUM) {        myCaldata.Accel[ACCEL_Z_AXIS] = dat->Accel[ACCEL_Z_AXIS]/LSB;    } else {        myCaldata.Accel[ACCEL_Z_AXIS] =(-1)*(dat->Accel[ACCEL_Z_AXIS]-                   MAX_POS_NUM)/LSB;    }return 0;}

2、TCP通信线程主要函数说明:

在本样例的网络通信中,小熊派BearPi-HM Nano(Hi3861)开发板作为客户端,润和DAYU200(RK3568)开发板作为服务端。它们之间采用TCP机制通信。

如下代码:建立好TCP通信后,常规状态下通信线程处在阻塞态,当拳击事件触发后,则会发送信息给服务端:


static void TCPClientTask(void){    // 在sock_fd 进行监听,在 new_fd 接收新的链接    int sock_fd;    uint32_t flags;    struct sockaddr_in send_addr;   // 服务器的地址信息    socklen_t addr_length = sizeof(send_addr);    char recvBuf[recvLen];    memset(recvBuf, '', sizeof(recvBuf));    // 连接Wifi    WifiConnect(CONFIG_WIFI_SSID, CONFIG_WIFI_PWD);     // 创建socket    if ((sock_fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) == -1) {        perror("create socket failed!
");        exit(1);    }    // 初始化预连接的服务端地址    send_addr.sin_family = AF_INET;    send_addr.sin_port = htons(CONFIG_SERVER_PORT);    send_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr(CONFIG_SERVER_IP);    addr_length = sizeof(send_addr);    //连接    connect(sock_fd,(struct sockaddr *)&send_addr, addr_length);    printf("TCPClient connect success
");
    while (1) {        memset(recvBuf, '', sizeof(recvBuf));  //等待事件是否触发        flags = osEventFlagsWait(g_eventFlagsId, FLAGS_MSK1, osFlagsWaitAny, osWaitForever);        printf("TCP get flag
");        sprintf(sendbuf,"right
");        send(sock_fd, sendbuf, strlen(sendbuf), 0);//tcp发出触发信息        // 线程休眠一段时间        usleep(Delay_100ms);//100ms    }    closesocket(sock_fd);}

五、代码构建、编译及烧录

1、OpenHarmony 3.2 Beta1源码下载,地址参考文章结尾处链接; 2、在源码根目录下的vendor目录下,新建team_x文件夹;

3、把boxing文件夹,拷贝到team_x目录下,如下图所示:

de84b8a0-1a85-11ed-ba43-dac502259ad0.png

3、在源码目录下,输入hb set,然后选择当前文件路径,即输入.(点),然后通过方向键选取team_x下的boxing,如下图:

dea629f4-1a85-11ed-ba43-dac502259ad0.png

4、输入hb build -f,开始编译,编译成功后,会在根目录下的out/bearpi_hm_nano/boxing目录生成Hi3861_wifiiot_app_allinone.bin,如下图:

deb95038-1a85-11ed-ba43-dac502259ad0.png

decbfc74-1a85-11ed-ba43-dac502259ad0.png

5、用HiBurn工具烧录程序,烧录参考链接在文章结尾处;

烧录成功后,可以本地验证项目是否成功:

1、电脑端使用网络调试助手软件,建立TCP服务端,电脑端建立服务端需要注意以下几点;

(1)电脑与BearPi-HM Nano开发板连入同一个Wi-Fi热点,如图:电脑与开发板都连入热点"YYYYYY";

(2)BearPi-HM Nano开发板程序设置的IP,电脑的IP,网络调试助手服务端的IP,三者保持一致,如下图"192.168.1.100";

(3)点击网络调试助手的"连接"按钮,即先启动服务端。

dedc79aa-1a85-11ed-ba43-dac502259ad0.png

2、BearPi-HM Nano开发板串口接入电脑,设置波特率为115200;

3、复位BearPi-HM Nano开发板,复位后,串口会打印Wi-Fi连接成功、TCP连接成功等信息,如下图(右侧);

4、手握开发板,尝试出拳(即挥动开发板)。能看到网络助手的TCP服务端窗口,成功接收到同步挥拳信息“right”,如下图(左侧):

defd95e0-1a85-11ed-ba43-dac502259ad0.png

六、总结

本文主要讲述了拳击互动游戏中,关于设备端的开发,使用小熊派BearPi-HM Nano(Hi3861)开发板硬件,在小熊派相关基础例程上做了二次开发。本设备端开发,使用了OpenHarmony的线程、事件、GPIO、IIC、TCP通信等相关基础知识,再结合加速度计传感器的使用,实现与应用端同步交互的功能。

本样例是OpenHarmony知识体系工作组(相关链接在文章末尾)为广大开发者分享的样例。知识体系工作组结合日常生活,给开发者规划了各种场景的Demo样例,如智能家居场景、影音娱乐场景、运动健康场景等;欢迎广大开发者一同参与OpenHarmony的开发,更加完善样例,相互学习,相互进步。

七、参考连接

本样例代码下载链接:

https://gitee.com/openharmony-sig/knowledge_demo_entainment/tree/master/dev/team_x/boxing

OpenHarmony知识体系共建开发仓:

https://gitee.com/openharmony-sig/knowledge/blob/master/docs/co-construct_demos/README_zh.md

OpenHarmony学习路径:

https://growing.openharmony.cn/mainPlay/learnPath

小熊派BearPi-HM Nano开发板学习路径:

https://growing.openharmony.cn/mainPlay/learnPathMaps?id=19

https://gitee.com/bearpi/bearpi-hm_nano/tree/master

润和DAYU200(RK3568)开发板介绍:

https://gitee.com/hihope_iot/docs/blob/master/HiHope_DAYU200/docs/README.md

https://growing.openharmony.cn/mainPlay/learnPathMaps?id=27

审核编辑 :李倩


声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 举报投诉
  • 传感器
    +关注

    关注

    2513

    文章

    47520

    浏览量

    738275
  • 寄存器
    +关注

    关注

    30

    文章

    4973

    浏览量

    117324
  • OpenHarmony
    +关注

    关注

    23

    文章

    3073

    浏览量

    15098

原文标题:OpenHarmony有氧拳击之设备端开发

文章出处:【微信号:gh_e4f28cfa3159,微信公众号:OpenAtom OpenHarmony】欢迎添加关注!文章转载请注明出处。

收藏 人收藏

    评论

    相关推荐

    润开鸿全场景应用开发实训平台通过OpenHarmony兼容性测评

    基于OpenHarmony的应用开发课程教学提供了兼具易用性与教学便利性的一站式设备教具,也为进一步丰富基于OpenHarmony 3.2. Release版本系统新特性的应用样例产出
    的头像 发表于 01-22 10:08 207次阅读

    润开鸿AT32开发平台通过OpenHarmony兼容性测评

    OpenHarmony(以下简称"OpenHarmony")3.2. Release版本兼容性测评,助力润开鸿基于该开发平台全新研发推出的行业终端设备顺利融入
    的头像 发表于 12-20 21:10 280次阅读
    润开鸿AT32<b class='flag-5'>开发</b>平台通过<b class='flag-5'>OpenHarmony</b>兼容性测评

    openharmony开发应用

    随着智能设备的普及和多样化,开发者们对于更加灵活、高效的操作系统需求与日俱增。在这个背景下,华为推出了OpenHarmony,一个全场景智能终端操作系统和生态平台。本文将详细探讨
    的头像 发表于 12-19 09:42 231次阅读

    润开鸿AT32开发平台通过OpenHarmony兼容性测评

    近期,江苏润开鸿数字科技有限公司(以下简称“润开鸿”)AT32开发平台通过OpenHarmony3.2.Release版本兼容性测评,助力润开鸿基于该开发平台全新研发推出的行业终端设备
    的头像 发表于 12-15 08:02 222次阅读
    润开鸿AT32<b class='flag-5'>开发</b>平台通过<b class='flag-5'>OpenHarmony</b>兼容性测评

    开鸿智谷在鸿OS设备开发实验箱通过OpenHarmony兼容性测评

    点击蓝字 ╳ 关注我们 开源项目 OpenHarmony 是每个人的 OpenHarmony 近日,湖南开鸿智谷数字产业发展有限公司(以下简称“开鸿智谷”)面向高职高教的在鸿OS设备开发
    的头像 发表于 10-19 11:10 208次阅读

    开鸿智谷在鸿OS设备开发实验箱通过OpenHarmony兼容性测评

    近日,湖南开鸿智谷数字产业发展有限公司(以下简称“开鸿智谷”)面向高职高教的在鸿OS设备开发实验箱,通过OpenAtom OpenHarmony(以下简称“OpenHarmony”)3
    发表于 10-19 10:14

    开鸿智谷在鸿OS设备开发实验箱通过OpenHarmony兼容性测评

    近日,湖南开鸿智谷数字产业发展有限公司(以下简称“开鸿智谷”)面向高职高教的在鸿OS设备开发实验箱,通过OpenAtomOpenHarmony(以下简称“OpenHarmony
    的头像 发表于 10-10 10:10 426次阅读
    开鸿智谷在鸿OS<b class='flag-5'>设备</b><b class='flag-5'>开发</b>实验箱通过<b class='flag-5'>OpenHarmony</b>兼容性测评

    OpenHarmony应用开发自定义弹窗

    本文转载自《OpenHarmony应用开发自定义弹窗》,作者:zhushangyuan_ ​ 应用场景 在应用的使用和开发中,弹窗是一个很常见的场景,自定义弹窗又因为极高的自由度得以
    发表于 09-06 14:40

    OpenHarmony应用开发入门与基础课程_第二章-入门 _OpenHarmony应用开发准备

    开发程序OpenHarmony
    OpenHarmony开发者
    发布于 :2023年08月22日 14:46:50

    OpenHarmony轻量系统书籍推荐《OpenHarmony轻量设备开发理论与实战》

    最近大家问的智能家居套件方面有没有可以参考的资料,这里给大家统一回复一下 推荐大家可以看这本书 《OpenHarmony轻量设备开发理论与实战》 本书系统地讲授OpenHarmony
    的头像 发表于 07-20 12:43 585次阅读

    开放原子开源基金会OpenHarmony开发者大会2023演讲资料汇总

    开发者大会2023--分布式数据管理.pdf*附件:06-OpenHarmony+性能关键架构与体系构筑.pdf*附件:08-2023 HDF使能设备驱动开发更高效容易.pdf*附件
    发表于 05-29 16:34

    OpenHarmony开发者大会 | 技术分论坛:OpenHarmony 3.2 Release技术底座深度解析

    支持开发开发复杂带屏设备、复杂大型应用、极致高性能应用和分布式创新体验。 在下午举办的技术分论坛上,来自OpenHarmony项目的多位
    的头像 发表于 05-11 20:16 454次阅读

    如何在OpenHarmony开发服务卡片

    本篇文章我们将分享如何在 OpenHarmony开发服务卡片。
    的头像 发表于 04-10 11:12 617次阅读

    开发板如何适配OpenHarmony 3.2

    OpenHarmony”) 3.2 Beta5版本在OpenHarmony 3.1 Release版本的基础上,有以下改变:性能上有很大的提升、标准系统应用开发框架增强、标准系统分布式能力增强。 本文介绍
    的头像 发表于 04-04 01:35 743次阅读

    OpenHarmony技术峰会】生态与互联分论坛 | 梁开祝:OpenHarmony驱动开发实践

    了题为《OpenHarmony的驱动框架原理和实践》的主题演讲,从实践角度重点讲解了OpenHarmony驱动框架的具体实现细节和“一次开发,多系统部署”的驱动开发实践,帮助
    的头像 发表于 03-27 22:50 703次阅读