HarmonyOS基于LYEVK-3861开发火焰报警系统
系统运维 2025-10-07 13:38:27
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前言
在各种灾害中，火灾是火焰最经常、最普遍地威胁公众安全和社会发展的系统主要灾害之一。火给人类带来文明进步、火焰光明和温暖。系统但是火焰，有时它是系统人类的朋友，有时是火焰人类的敌人。失去控制的系统火，就会给人类造成灾难。火焰说到火灾的系统控制，一套火焰感应报警系统就有其价值了。火焰那我们如何去检测火焰呢?系统
本文内容主要讲述基于LYEVK-3861物联网开发板套件的火焰传感器，开发一个具有火焰感应报警功能的火焰HarmonyOS应用，主要实现蓝牙设备扫描，连接，检测火焰，设置报警阈值。
1.效果演示
2.环境准备
本贴不对实验环境搭建做详细说明。具体准备实验环境请参考：
《HarmonyOS 官方文档》 LYEVK-3861 物联网开发板套件3.蓝牙通信说明
3.1 蓝牙通信协议：
3.2 蓝牙通信流程：
3.3 数据透传协议：
3.3.1 串口协议：
3.3.2 数据协议：
(permission P:APP下发;G:设备请求;R:设备上报)
4.开发调试
蓝牙交互封装BleHelper工具类，通过BLE扫描和广播提供的亿华云开放能力，可以根据指定状态获取外围设备、启动或停止BLE扫描、广播。
4.1 进行BLE扫描
MyBleCentralManagerCallback继承BleCentralManagerCallback类实现scanResultEvent和scanFailedEvent回调函数，用于接收扫描结果。 BleCentralManager(BleCentralManagerCallback callback)接口获取中心设备管理对象。 调用startScan()扫描蓝牙设备。 /** * 扫描设备 * @param filters 设备过滤器 * @since 2021-10-09 */ public void startScan(List<BleScanFilter> filters) { centralManager = new BleCentralManager(context, new MyBleCentralManagerCallback()); centralManager.startScan(filters); } /** * 扫描设备回调 * * @since 2021-10-09 */ private class MyBleCentralManagerCallback implements BleCentralManagerCallback { // 扫描结果的回调 @Override public void scanResultEvent(BleScanResult bleScanResult) { if (mBleManagerCallback != null) { mBleManagerCallback.scanResultCallback(bleScanResult); } // 获取广播数据中的服务uuids List<UUID> uuids = bleScanResult.getServiceUuids(); for (UUID uuid : uuids) { if (SERVICE_UUID.equals(uuid.toString())) { peripheralDevice = bleScanResult.getPeripheralDevice(); int length = peripheralDevice.toString().length(); String deviceId = peripheralDevice.toString().substring(length - CUT_LENGTH, length); stopScan(); bleConnect(); } } } // 扫描失败回调 @Override public void scanFailedEvent(int event) { HiLog.debug(loglabel, "扫描失败 scanFailedEvent()"); } // 组扫描成功回调 @Override public void groupScanResultsEvent(List<BleScanResult> list) { // 使用组扫描时在此对扫描结果进行处理 } }4.2 建立连接
扫描成功，匹配服务UUID FFB0，调用bleConnect()连接开发板蓝牙。 触发connectionStateChangedEvent(int connectionState)回调，connectionState=2连接成功，然后调用discoverServices()接口发现服务。 在回调servicesDiscoveredEvent(int status)中获取外围设备支持的服务和特征值，此时才能调用read和write方法读取或者写入对应特征值数据。 characteristicChangedEvent(GattCharacteristic characteristic)特征变更的回调中，解析传感器上报数据、校验等。具体数据解析逻辑在ProtocolEntity中parseCharacteristic(String hexStr)方法。 /** * 连接到BLE外围设备 * * @since 2021-10-09 */ public void bleConnect() { peripheralDevice.connect(false, new BlePeripheralCallback() { // 在外围设备上发现服务的回调 @Override public void servicesDiscoveredEvent(int status) { super.servicesDiscoveredEvent(status); if (status == BlePeripheralDevice.OPERATION_SUCC) { HiLog.debug(loglabel, "发现服务成功 servicesDiscoveredEvent()"); for (GattService service : peripheralDevice.getServices()) { checkGattCharacteristic(service); } if (mBleManagerCallback != null) { mBleManagerCallback.connectCallback(status); } } } private void checkGattCharacteristic(GattService service) { for (GattCharacteristic tmpChara : service.getCharacteristics()) { if (tmpChara.getUuid().equals(UUID.fromString(NOTIFY_CHARACTER_UUID))) { // 启用特征通知 peripheralDevice.setNotifyCharacteristic(tmpChara, true); } if (tmpChara.getUuid().equals(UUID.fromString(WRITE_CHARACTER_UUID))) { // 获取GattCharacteristic writeCharacteristic = tmpChara; } } } // 连接状态变更的回调 @Override public void connectionStateChangeEvent(int connectionState) { super.connectionStateChangeEvent(connectionState); if (connectionState == ProfileBase.STATE_CONNECTED && !isConnected) { HiLog.debug(loglabel, "连接成功 connectionStateChangeEvent() connectionState：" + connectionState); isConnected = true; // 连接成功在外围设备上发现GATT服务，部分手机发现服务失败，需要延迟调用discoverServices() peripheralDevice.discoverServices(); } } // 特征变更的回调 @Override public void characteristicChangedEvent(GattCharacteristic characteristic) { super.characteristicChangedEvent(characteristic); byte[] value = characteristic.getValue(); if (value == null) return; String toHexStr = DataUtils.toHex(value); boolean isVerify = BleHelper.verifyProtocol(toHexStr);//校验 if (isVerify) { if (protocolEntity == null) { protocolEntity = new ProtocolEntity(); } protocolEntity.parseCharacteristic(toHexStr); if (mBleManagerCallback != null) { mBleManagerCallback.characteristicChangedCallback(protocolEntity, toHexStr); } } } }); }4.3 预警阈值下发
设置火焰报警距离阈值，tagId为0002，当火焰传感器发现火焰，并小于此设置的网站模板阈值时，设备上报预警。 通过发现服务servicesDiscoveredEvent()回调获取的writeCharacteristic特征，写入数据。数据下发格式按照3.3数据透传协议。 /** * 主动去获取所Tag设备数据，通过Write(消息类型0x01), Notify接收数据 */ public void readInitiativeByTags(List<String> tagIds) { String hex = getTagsCommandHexStr(tagIds); bleManagerWrite(hex); } /** * 写Tag设备数据，通过Write(消息类型0x01), Notify接收数据 */ public void writeBleByTag(String tagId, String value) { String hex = getTagCommandHexStr(tagId, Integer.parseInt(value)); bleManagerWrite(hex); } private void bleManagerWrite(String hex) { if (peripheralDevice == null) { return; } writeCharacteristic.setValue(hex.getBytes(StandardCharsets.UTF_8)); peripheralDevice.writeCharacteristic(writeCharacteristic); } /** * 获取所有Tag数据的Write指令 * * @param tagIds tag集 */ private String getTagsCommandHexStr(List<String> tagIds) { try { StringBuilder sb = new StringBuilder(); String byte1 = PROTOCOL_ID; //串口协议标识 String byte2 = PROTOCOL_VERSION; String byte3 = TYPE_OBTAIN; int dataLen = 8 * tagIds.size(); String byte4 = DataUtils.encodeHex(dataLen, 4); String byteTagLen = DataUtils.encodeHex(4, 4); String byteTagValue = "00000000"; StringBuilder sbTag = new StringBuilder(); for (String it : tagIds) { sbTag.append(it).append(byteTagLen).append(byteTagValue); } sb.append(byte1).append(byte2).append(byte3).append(byte4).append(sbTag); String hexStrSum = DataUtils.makeChecksum(sb.toString()); int protocolVerify = DataUtils.decodeHEX(hexStrSum) % 256; String byteLast = DataUtils.encodeHex(protocolVerify); sb.append(byteLast); return sb.toString(); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } return ""; } /** * 获取单个Tag数据的Write指令 * * @param tagId 0001 * @Param value 写入值 */ private String getTagCommandHexStr(String tagId, int value) { try { StringBuilder sb = new StringBuilder(); String byte1 = PROTOCOL_ID; //串口协议标识 String byte2 = PROTOCOL_VERSION; String byte3 = TYPE_ISSUED; int dataLen = 8; String byte4 = DataUtils.encodeHex(dataLen, 4); String byteTagId = tagId; String byteTagLen = DataUtils.encodeHex(4, 4); String byteTagValue = DataUtils.encodeHex(value, 8); sb.append(byte1).append(byte2).append(byte3).append(byte4) .append(byteTagId).append(byteTagLen).append(byteTagValue); String hexStrSum = DataUtils.makeChecksum(sb.toString()); int protocolVerify = DataUtils.decodeHEX(hexStrSum) % 256; String byteLast = DataUtils.encodeHex(protocolVerify); sb.append(byteLast); return sb.toString(); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } return ""; }4.4 火焰距离上报
火焰距离上报，通知应用，开始预警。 通过3.3数据透传协议，解析设备上报的火焰距离。 /** * 协议校验 （从协议标识首节至协议内容尾字节求累加和后再对 256 取余） * * @param hexStr 带空格的 A5 5A 01 00 00 08 00 02 00 04 00 00 00 8C */ public static boolean verifyProtocol(String hexStr) { if (hexStr.isEmpty()) return false; String checkHex = hexStr.substring(0, hexStr.lastIndexOf(" ")); String lastHex = hexStr.substring(hexStr.lastIndexOf(" ") + 1); String hexStrSum = DataUtils.makeChecksum(checkHex); return DataUtils.decodeHEX(hexStrSum) % 256 == DataUtils.decodeHEX(lastHex); } /** * 根据串口协议解析 */ public boolean parseCharacteristic(String hexStr) { try { String[] hexs = hexStr.split(" "); version = DataUtils.decodeHEX(hexs[2]); messageType = DataUtils.decodeHEX(hexs[3]); dataLen = DataUtils.decodeHEX(hexs[4] + hexs[5]); for (int i = 0; i < dataLen / 8; i++) { int startIndex = 6 + (i * 8); DeviceData deviceData = new DeviceData(); deviceData.tagId = DataUtils.decodeHEX(hexs[startIndex] + hexs[startIndex + 1]); deviceData.len = DataUtils.decodeHEX(hexs[startIndex + 2] + hexs[startIndex + 3]); deviceData.value = DataUtils.decodeHEX(hexs[startIndex + 4] + hexs[startIndex + 5] + hexs[startIndex + 6] + hexs[startIndex + 7]); deviceListMap.put(deviceData.tagId, deviceData); } protocolVerify = DataUtils.decodeHEX(hexs[6 + dataLen]); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); return false; } return true; }5.结语
以上就是LYEVK-3861物联网开发板火焰传感器的预警功能，和应用程序交互的一个相对简单的流程。场景的交互还有很多种，比如在此基础上搭建远程云端系统，实现远程火焰监控实时预警。有兴趣的伙伴也可以根据开发板其他传感器组合成不同的智能场景。
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