【开发板使用报告】4.WiFi IoT智能家居套件 - LED灯、按键、蜂鸣器的实现

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",
    ]
}

作者：hcl0317
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