鸿蒙4.WiFi IoT智能家居套件 - LED灯、按键、蜂鸣器的实现

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 本次在3.helloworld的基础上，新增点亮LED灯、按键操作、蜂鸣器功能。本次需要用到红黄绿灯扩展板。

添加这三个功能，主要是因为这几个功能都是比较简单的功能，而且，这三个功能配合起来，可以实现比较有意思的功能，。

实现功能：按下扩展板上的按键，蜂鸣器发声，并且红黄绿灯会按照红、黄、绿、全灭的顺序进行发光，按键抬起，蜂鸣器停止发声。

本代码借鉴了唐佐林老师的教程：实现按键“按下事件”和“释放事件”的通用框架(V0.0.1)

1、点亮LED灯，使用了GPIO的输出功能，高电平点亮，低电平熄灭。

主要调用wifiiot_gpio.c中的函数以下函数，实现GPIO初始化为输出功能，且控制该IO输出高、低电平

unsigned int IoSetFunc(WifiIotIoName id, unsigned char val)  //选择IO的功能（GPIO、I2C、SPI、PWM等等） 
unsigned int GpioSetDir(WifiIotGpioIdx id, WifiIotGpioDir dir) //设置为输出或输入 
unsigned int GpioSetOutputVal(WifiIotGpioIdx id, WifiIotGpioValue val) //设置输出值 
 
示例： 
IoSetFunc(WIFI_IOT_IO_NAME_GPIO_10, 0 WIFI_IOT_IO_FUNC_GPIO_10_GPIO);//IO10设置为GPIO 
GpioSetDir(WIFI_IOT_IO_NAME_GPIO_10, WIFI_IOT_GPIO_DIR_OUT);//IO10设置为输出 
GpioSetOutputVal(WIFI_IOT_IO_NAME_GPIO_10,WIFI_IOT_GPIO_VALUE1);//IO10输出高电平 
GpioSetOutputVal(WIFI_IOT_IO_NAME_GPIO_10,WIFI_IOT_GPIO_VALUE0);//IO10输出低电平 

 2、按键响应，使用的GPIO的输入中断功能，并且识别了按键按下(下降沿)和按键抬起(上升沿)

对中断不熟悉的朋友，请参考唐佐林老师的教程：实现按键“按下事件”和“释放事件”的通用框架(V0.0.1) 此处仅将用到几个函数列出 

IoSetFunc(WIFI_IOT_IO_NAME_GPIO_8, WIFI_IOT_IO_FUNC_GPIO_8_GPIO);//IO复用为GPIO功能 
 GpioSetDir(WIFI_IOT_IO_NAME_GPIO_8, WIFI_IOT_GPIO_DIR_IN);//设置为输入 
 IoSetPull(WIFI_IOT_IO_NAME_GPIO_8, WIFI_IOT_IO_PULL_UP);//输入带上拉 
 GpioRegisterIsrFunc(WIFI_IOT_IO_NAME_GPIO_8, 
                     WIFI_IOT_INT_TYPE_EDGE,  
                     WIFI_IOT_GPIO_EDGE_FALL_LEVEL_LOW, 
                     OnButtonPressed_isr, NULL);//注册中断服务函数，边沿触发，下降沿触发，按键按下后，会调用中断服务函数 OnButtonPressed_isr 

 3、蜂鸣器，主要使用了PWM功能，也就是脉冲宽度调制，通过调节占空比，可以控制输出的电平，使得蜂鸣器发出不同的响声，PWM还用于电机的控制。

注意，为了能使用PWM功能，需要使能PWM功能：将vendor\hisi\hi3861\hi3861\build\config\usr_config.mk文件中的CONFIG_PWM_SUPPORT行：# CONFIG_PWM_SUPPORT is not set修改为CONFIG_PWM_SUPPORT=y ， 否则会编译失败

IoSetFunc(WIFI_IOT_IO_NAME_GPIO_9, WIFI_IOT_IO_FUNC_GPIO_9_PWM0_OUT);//IO复用为PWM功能 
  GpioSetDir(WIFI_IOT_IO_NAME_GPIO_9, WIFI_IOT_GPIO_DIR_OUT);//设置为输出 
  PwmInit(WIFI_IOT_PWM_PORT_PWM0);//初始化PWM 
  PwmStart(WIFI_IOT_PWM_PORT_PWM0, 5 * 1000, 40 * 1000);//启动PWM功能，此处不做详细解释，会单独开一个帖子讲解参数的含义 
  PwmStop(WIFI_IOT_PWM_PORT_PWM0);//停止PWM 

 4.代码 hello_world.c

路径：code\applications\sample\wifi-iot\app\hello_world\hello_world.c

/* 
2020年11月8日  
作者:hcl0317 
链接： 
实现功能： 
使用红绿灯扩展板，按一下按键，点亮一个灯，按键按下时，蜂鸣器发声，按键抬起，蜂鸣器停止 
主要功能点: 
1. GPIO 输出 -> LED灯 
2. GPIO 输入 中断 -> 按键 
3. PWM功能 -> 蜂鸣器 
*/ 
 
//红黄绿灯扩展板上，对应的GPIO10,11,12，高电平点灯，低电平灭灯 
static WifiIotIoName LightGPIO[] =  
{ 
    WIFI_IOT_IO_NAME_GPIO_10,//红灯 
    WIFI_IOT_IO_NAME_GPIO_12,//黄灯 
    WIFI_IOT_IO_NAME_GPIO_11//绿灯 
}; 
 
 
//红黄绿灯扩展板上的按键 
static int volatile BtnPressed = 0;//1表示按下，0表示抬起 
static int volatile BtnPressed_idx = 0;// 
static void OnButtonPressed_isr(char* arg);//按键按下中断处理函数 
static void OnButtonReleased_isr(char* arg);//按键抬起中断处理函数 
 
/*此处借鉴唐佐林老师的代码 
有两个中断服务程序是因为在鸿蒙框架中，IO中断只能注册为上升沿触发或者下降沿触发，不能注册为任意边沿触发 
我们为了识别按键按下和抬起，在按键按下的中断服务程序中，注册上升沿中断服务程序，以检测按键抬起 
在按键抬起的中断服务程序中，注册下降沿中断服务程序，以检测按键按下，如此就可以实现及检测按键的抬起和按下 
*/ 
static void OnButtonPressed_isr(char* arg) 
{ 
    (void)arg; 
 
    printf("[HelloWorld] OnButtonPressed()\n"); 
 
    BtnPressed = 1; 
    BtnPressed_idx++; 
    BtnPressed_idx %= 4; 
 
    GpioRegisterIsrFunc(WIFI_IOT_IO_NAME_GPIO_8, 
                        WIFI_IOT_INT_TYPE_EDGE,  
                        WIFI_IOT_GPIO_EDGE_RISE_LEVEL_HIGH, 
                        OnButtonReleased_isr, NULL); 
                         
} 
 
static void OnButtonReleased_isr(char* arg) 
{ 
    (void)arg; 
 
    printf("[HelloWorld] OnButtonReleased()\n"); 
 
    BtnPressed = 0; 
 
    GpioRegisterIsrFunc(WIFI_IOT_IO_NAME_GPIO_8, 
                        WIFI_IOT_INT_TYPE_EDGE,  
                        WIFI_IOT_GPIO_EDGE_FALL_LEVEL_LOW, 
                        OnButtonPressed_isr, NULL); 
} 
 
 
//1.任务处理函数 
static void* HelloWorld_Task(const char* arg) 
{ 
    int i = 0; 
    (void)arg; 
    printf("[HelloWorld] HelloWorld_Task()\n"); 
 
    GpioInit();//使用GPIO，都需要调用该接口 
 
    //红黄绿灯扩展板上，对应的LED GPIO10,11,12初始化 
    printf("LED GPIO init...\r\n"); 
    for(i=0; i<3; i++) 
    { 
        //复用引脚为 GPIO 
        IoSetFunc(LightGPIO[i], 0); 
        //设置为输出 
        GpioSetDir(LightGPIO[i], WIFI_IOT_GPIO_DIR_OUT); 
    } 
 
    //红黄绿灯扩展板上，对应的按键 GPIO8 初始化为GPIO，输入 
    printf("KEY GPIO init...\r\n"); 
    IoSetFunc(WIFI_IOT_IO_NAME_GPIO_8, WIFI_IOT_IO_FUNC_GPIO_8_GPIO);//GPIO 
    GpioSetDir(WIFI_IOT_IO_NAME_GPIO_8, WIFI_IOT_GPIO_DIR_IN);//设置为输入 
    IoSetPull(WIFI_IOT_IO_NAME_GPIO_8, WIFI_IOT_IO_PULL_UP); 
    GpioRegisterIsrFunc(WIFI_IOT_IO_NAME_GPIO_8, 
                        WIFI_IOT_INT_TYPE_EDGE,  
                        WIFI_IOT_GPIO_EDGE_FALL_LEVEL_LOW, 
                        OnButtonPressed_isr, NULL); 
 
    //红黄绿灯扩展板上，对应的蜂鸣器 GPIO9 初始化为PWM功能 
    printf("PWM GPIO init...\r\n"); 
    IoSetFunc(WIFI_IOT_IO_NAME_GPIO_9, WIFI_IOT_IO_FUNC_GPIO_9_PWM0_OUT);//PWM 
    GpioSetDir(WIFI_IOT_IO_NAME_GPIO_9, WIFI_IOT_GPIO_DIR_OUT);//设置为输出 
    PwmInit(WIFI_IOT_PWM_PORT_PWM0);//初始化PWM 
 
    while(1) 
    { 
        //logic code for task 
 
        //按一次按键，顺序点亮一个灯       
        int j = 0; 
        for(j = 0; j < 3; j++) 
        { 
            if(BtnPressed_idx == j) 
            { 
                GpioSetOutputVal(LightGPIO[j],WIFI_IOT_GPIO_VALUE1);//高电平，点亮灯 
            } 
            else 
            { 
                 GpioSetOutputVal(LightGPIO[j],WIFI_IOT_GPIO_VALUE0);//关闭灯 
            } 
        } 
 
#if 0 
        //流水灯点亮 
        for(j = 0; j< 3; j++) 
        { 
             GpioSetOutputVal(LightGPIO[j],WIFI_IOT_GPIO_VALUE0);//关闭所有灯 
        } 
 
        i = (i + 1) % 3; 
        GpioSetOutputVal(LightGPIO[i], WIFI_IOT_GPIO_VALUE1);//高电平，点亮灯 
        sleep(1);//延时1秒 
#endif 
 
        //按键触发的处理 
        if(BtnPressed) 
        { 
            PwmStart(WIFI_IOT_PWM_PORT_PWM0, 5 * 1000, 40 * 1000);//按键按下，蜂鸣器发声 
        }else{ 
            PwmStop(WIFI_IOT_PWM_PORT_PWM0);//按键抬起，蜂鸣器停止 
        } 
 
        //usleep(500000); 
        usleep(100000); 
    } 
  
    return NULL; 
} 
 
//2.任务入口函数 
static void HelloWorld_Entry(void) 
{ 
    osThreadAttr_t attr = {0}; 
 
    printf("[HelloWorld] HelloWorld_Entry()\n"); 
 
    attr.name = "HelloWorld_Task"; 
    attr.attr_bits = 0U; 
    attr.cb_mem = NULL; 
    attr.cb_size = 0U; 
    attr.stack_mem = NULL; 
    attr.stack_size = 1024;//堆栈大小 
    attr.priority = osPriorityNormal;//优先级 
 
    if (osThreadNew((osThreadFunc_t)HelloWorld_Task, NULL, &attr) == NULL) 
    { 
        printf("[HelloWorld] Falied to create LedTask!\n"); 
    } 
} 
 
//3.注册模块 
SYS_RUN(HelloWorld_Entry); 

 5.业务代码的编译脚本 BUILD.gn

路径：code\applications\sample\wifi-iot\app\hello_world\BUILD.gn

static_library("hello_world_app") { 
    sources = [ 
        "hello_world.c" 
    ] 
 
    include_dirs = [ 
        "//utils/native/lite/include", 
        "//kernel/liteos_m/components/cmsis/2.0", 
        "//base/iot_hardware/interfaces/kits/wifiiot_lite", 
    ] 
} 

 6.模块的编译脚本BUILD.gn

路径：code\applications\sample\wifi-iot\app\BUILD.gn

import("//build/lite/config/component/lite_component.gni") 
 
lite_component("app") { 
    features = [ 
        "startup", 
        "hello_world:hello_world_app", 
    ] 
} 

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