HarmonyOS（鸿蒙系统）物联网开发教程——环境搭建

前言

华为的鸿蒙系统在2019年正式发布，2020年升级到2.0版本并且正式对所有开发者开源，那个时候我就已经简单评测过这个开源系统了，只是一直没有发布相关的博客，然后最近有粉丝私信我希望我出一下鸿蒙相关的文章，所以就有了这个系列。

1 HarmonyOS简介

华为鸿蒙系统是一款全新的面向全场景的分布式操作系统，创造一个超级虚拟终端互联的世界，将人、设备、场景有机地联系在一起，将消费者在全场景生活中接触的多种实现极速发现、极速连接、硬件互助、资源共享，用合适的设备提供场景体验。

从古到今出现过很多操作系统，其中也有很多优秀的架构，但是绝大部分都夭折了，消失在人们的视野范围。而对于鸿蒙追求的这种万物互联，我还是挺看好的，而且在华为这个大企业的全力推进下，鸿蒙目前的发展还算顺利，一旦鸿蒙站稳了脚跟，成为继IOS和安卓之后的第三个主流系统，那么鸿蒙系统的开发人员就成了香饽饽，因为目前懂鸿蒙的人很少，经验丰富的更少，第一批敢于下水的鸭子就成了最大的受益者之一。当然，如果鸿蒙系统最终夭折了，那一切都是浮云，留给我们的可能只有经验和教训了。

2 开发环境搭建

HarmonyOS的编译工具链主要以Linux系统下的开发为主，因此我们需要先搭建Linux的环境，用于程序编译。而这个编译完的固件最终需要烧录到硬件上，所以我们还需要在Windows下安装一些工具用于烧录和调试。
下面的 2.1 (简洁版环境搭建) 和 2.2(复杂版环境搭建) 选择其中一种方式即可，建议选择第一种。

特别说明：我这里是基于海思Hi3861这个IC来运行和测试鸿蒙操作系统的。这里搭建的环境只是为了编译源码，最终是烧录到这个IC上面跑的。

2.1 简洁版环境搭建（使用已经搭建好HarmonyOS环境的镜像）

推荐用这种方式搭建环境，比较省时省力。

2.1.1 安装虚拟机和Linux镜像

关于虚拟机搭建Linux环境相关的教程有很多，我这里就不详细讲解了，不懂的同学请自行查阅资料。
Linux镜像要安装下面这个链接里面的，这个镜像已经把HarmonyOS需要的开发环境搭好了，下载完解压即可。
链接：https://pan.baidu.com/s/188RAGBPTMv34b6UF9nk0Hg
提取码：tn12
HarmonyOS（鸿蒙系统）物联网开发教程——环境搭建
VMware Workstation下载安装好了之后点击“打开虚拟机”（注意是打开不是创建），选择上面解压好的镜像文件安装即可。

选择镜像。

提示：新虚拟机的存储路径建议选择剩余空间10GB以上的盘。
安装完直接打开虚拟机即可。默认用户和密码：bearpi，打开后可以自行修改。

2.2 复杂版环境搭建（基于普通Ubuntu搭建HarmonyOS环境）

如果想自己体验一遍HarmonyOS开发环境搭建的话可以试下，不太建议使用该方法，因为没什么必要，HarmonyOS的编程开发才是重点。
提示：如果选择了2.1的方式，那现在直接跳到第3步即可。

2.2.1 安装虚拟机和Linux镜像

关于虚拟机搭建Linux环境相关的教程有很多，我这里就不详细讲解了，不懂的同学请自行查阅资料。
提示：Linux镜像要Ubuntu16.04及以上64位系统版本。

2.2.2 将Linux shell设置为bash

打开Linux终端，输入如下命令查看shell是否为bash

ls -l /bin/sh

提示：如果为显示为/bin/sh -> bash则为正常，否则请按以下方式修改。

方法一：在终端运行如下命令，然后选择 no。

sudo dpkg-reconfigure dash

方法二：先删除sh，再创建软链接。

rm -rf /bin/sh
sudo ln -s /bin/bash /bin/sh

2.2.3 安装Python环境

我们需要在Linux的环境下安装Python作为构建编译工具，一般版本新一点的Ubuntu都是自带了Pythond，如果没有则需要自己安装，安装包可以在官网下载，也可以在下面的链接下载。
提示：要保证Pythond版本在3.7以上。

sudo apt-get install python3.8 
sudo apt-get install python3-pip 
sudo pip3 install setuptools 
sudo pip3 install kconfiglib

建议安装kconfiglib 13.2.0+版本

sudo pip3 install pycryptodome 
sudo pip3 install six --upgrade --ignore-installed six 
sudo pip3 install ecdsa

如果当前系统中既存在python2又存在python3，参考以下方法将默认python修改为python3

ll `which python` 
sudo rm /usr/bin/python
sudo ln -s python3.8 /usr/bin/python

2.2.4 安装SCons

1)运行如下命令，安装SCons安装包

sudo apt-get install scons -y

提示：如果软件源中无法找到安装包，请按以下步骤处理：

a)下载源码包（下载路径：“ https://scons.org/pages/download.html ”，推荐SCons版本是3.0.4+）。
b)解压源码包到任意目录（以scons-3.1.2为例）。
c)安装源码包：进入解压目录，运行如下命令：

tar -xvf scons-3.1.2.tar.gz
sudo python3 setup.py install

2)查看版本

scons -v

2.2.5 安装编译工具

1)下载工具

开发工具	用途	获取途径
gn	产生ninja编译脚本
https://repo.huaweicloud.com/harmonyos/compiler/gn/1523/linux/gn.1523.tar
ninja	执行ninja编译脚本
https://repo.huaweicloud.com/harmonyos/compiler/ninja/1.9.0/linux/ninja.1.9.0.tar
交叉编译器gcc_riscv32	交叉编译工具
https://repo.huaweicloud.com/harmonyos/compiler/gcc_riscv32/7.3.0/linux/gcc_riscv32-linux-7.3.0.tar.gz

2)解压安装包

tar -xvf gn.1523.tar -C ~/
tar -xvf ninja.1.9.0.tar -C ~/
tar -xvf gcc_riscv32-linux-7.3.0.tar.gz -C ~/

3)设置环境变量

vim ~/.bashrc

将以下命令拷贝到.bashrc文件底部

export PATH=~/gn:$PATH
export PATH=~/ninja:$PATH
export PATH=~/gcc_riscv32/bin:$PATH

生效环境变量

source ~/.bashrc

4)查看版本

riscv32-unknown-elf-gcc -v

3 Windows工具安装

代码编译是在Linux环境执行的，但是固件烧录和调试要在Windows下操作，所以还需要安装一些工具。

3.1 Hiburn(必要)

Hiburn是代码烧录工具，可以在下面的链接下载。
下载链接：https://pan.baidu.com/s/188RAGBPTMv34b6UF9nk0Hg
提取码：tn12

3.2 MobaXterm

MobaXterm是一个很好用的调试工具，我们可以使用MobaXterm来远程控制虚拟机的Linux，用MobaXterm替代Linux的终端。说到这里，可能有些同学会有疑惑，为什么不直接在Linux上运行终端呢？
虽然虚拟机跟MobaXterm都是在同一个电脑上面操作，但是有些操作使用MobaXterm会比虚拟机上的操作更方便，而且MobaXterm还可以远程操作。具体看个人使用，这个不是必须要用的。
MobaXterm官方下载地址：https://mobaxterm.mobatek.net
除了MobaXterm，其实还有其他工具也很好用，比如Xshell。这个看个人习惯吧，我这里只是推荐。

3.3 RaiDrive

这是一个可以将ubuntu文件远程映射到Windows上面的一个软件，有了这个软件，我们可以用windows下的软件去查看修改ubuntu上面的文件，对于没用过Linux的新手而言，Linux的操作方式可能会很不习惯，也不方便，但是映射到windows之后操作起来就会方便很多。
下载链接：https://pan.baidu.com/s/188RAGBPTMv34b6UF9nk0Hg
提取码：tn12

使用方法如下：
1) 打开上面配置好的Linux操作系统，并且在终端输入ifconfig命令查看IP地址 。
HarmonyOS（鸿蒙系统）物联网开发教程——环境搭建

2) 打开RaiDrive，语言切换成中文。
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3) 按下图配置。
提示：ip地址以实际虚拟机运行的这个Linux操作系统实际使用的ip地址为准（也就是上面第1步查到的那个），账号密码是Linux系统的登录账号和密码，默认是bearpi。 HarmonyOS（鸿蒙系统）物联网开发教程——环境搭建
配置完成之后会自动弹出一个文件窗口，这个就是ubuntu文件的映射。在这里操作文件的话会自动同步到Linux系统。

3.4 Visual Studio Code

VScode是一款非常好用的代码编辑器，谁用谁知道。而且这个软件也是跨平台的，Windows、MAC和Linux都可以使用。比起Linux的vim，我觉得VScode要友好太多了。
当然，你要是不喜欢或者不习惯的话，也不一定非要用这个，这都是无所谓的。
VScode官网地址：https://code.visualstudio.com

4 下载HarmonyOS源码

方法1：在ubuntu获取源码
前面我们已经通过虚拟机搭建好一个Linux系统，我们可以通过Linux的命令行来获取HarmonyOS源码。
打开终端，依次输入以下命令，然后等待下载完成即可。

cd /home/bearpi
mkdir project && cd project
hpm init -t default
hpm i @bearpi/bearpi_hm_nano

HarmonyOS（鸿蒙系统）物联网开发教程——环境搭建

提示：如果下载失败，请检查网络是否正常。然后重新执行 hpm i @bearpi/bearpi_hm_nano 命令即可。

方法2：从镜像站获取源码
镜像站点地址：https://mirrors.huaweicloud.com/harmonyos/os/
打开地址，这里有多个版本的源码，我这里以1.0版本作为演示。
HarmonyOS（鸿蒙系统）物联网开发教程——环境搭建

下载完成以后，可以直接在PC端解压查看源码，也可以先导入虚拟机的linux系统，然后在linux系统下解压查看。

5 编译源码

编译流程：
在Linux终端上进入源码的根目录下，运行下面这个命令行。

hpm dist

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如果出现 "BUILD SUCCESS" 字样，说明编译成功，如果出现 "ERROR" ，则可以根据错误提示查找原因。
编译成功之后可以在/project/out/BearPi- HM_Nano目录下找到编译出来的bin文件（Hi3861_wifiiot_app_allinone.bin）。用RaiDrive映射文件方式查看如下图：
HarmonyOS（鸿蒙系统）物联网开发教程——环境搭建
在终端查看如下图：

6 烧录测试

6.1 代码烧录

我们把烧录文件从Linux系统里面复制到PC下，因为我们的烧录工具是在windows系统下运行的，开发板也需要连接到PC端（其实就是把HI3861的烧录接口通过电平转换IC连接到PC端）。
烧录步骤如下：
1) 连接开发板到PC端
因为打开了虚拟机，所以插入usb的时候需要选择接入位置，这里选择主机。
HarmonyOS（鸿蒙系统）物联网开发教程——环境搭建
连接成功之后可以在设备管理器看到串行设备端口。
提示：没有安装CH340驱动的需要先安装驱动。

2) 打开烧录工具HiBurn，选择开发板对应的com口，配置串口参数。
串口波特率可以大一点，这样烧录速度比较快。
HarmonyOS（鸿蒙系统）物联网开发教程——环境搭建
3) 加载bin文件，勾选Auto burn复选框，然后点击Connect。

按下Connect后，此时Connect按钮变成Disconnect，等待下载。

4) 按下开发板上面的复位按键，等待下载完成即可。
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6.2 运行测试

下载完成后重新上电复位，这事代码就已经开始运行了，可以通过串口看到运行log，也可以通过按键F1和F2查看效果：F1按下LED灯亮，F2按下LED灯灭（这个是demo程序）。

7 更换其他demo继续测试

源码中提供了很多测试demo，我们可以在“\project\applications\BearPi\BearPi- HM_Nano\sample”路径下找到BUILD.gn文件，里面默认打开的是"B2_basic_button:button_example"这个demo。
想要更换其他demo我们只需要把B2注释掉，然后打开其他demo，再重新编译即可。
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