OpenHarmony 实战开发——智能指南针

电子指南针是现代的一种重要导航工具，大到飞机船舶的导航，小到个人手机导航，电子指南针可以说和咱们生活息息相关，密不可分。为什么电子指南针能指示方向？本 Demo 将为你呈现，其中蕴含了人类智慧及大自然的奥妙。本项目分为数据采集端（设备端）和效果展示端（应用端）：

1、指南针数据采集端：使用的是 Geek_Lite_Board 开发板，其内置了三轴磁力计 AK8963，通过解析磁力计数据获得指南针数据信息，操作系统版本为 OpenAtom OpenHarmony 3.0（以下简称“OpenHarmony”）；

2、指南针效果展示端：使用的是润和 RK3568 开发板，操作系统版本为 OpenHarmony 3.1 release。

效果展示端则体现了 OpenHarmony JS UI、Canvas 组件和 NAPI 的能力：

• 1、Canvas 组件是一个画布组件，获取到画布对象后，可以自定义绘制图形，比如圆形，线条等，本项目中应用端的指南针界面是基于 Canvas 组件开发；
• 2、NAPl (NativeAPI)是 OpenHarmony 标准系统的一种 JS API 实现机制，通过 NAPI 可以实现 JS 与 C/C++ 代码互相访问。本项目应用端通过 NAPI 来接收设备端发出的检测信息。

当设备应用启动之后，运行效果如下动图所示：

一、基本原理

地球是一个大磁体，地球的两个极分别在接近地理南极和地理北极的地方，一般情况下地球的磁场强度在 0.5 高斯左右（高斯是磁场强度单位）。

Geek_Lite_Board 开发板带有 AK8963 三轴磁力计。三轴磁力计能够测出相互垂直的三个方向的磁力大小。通常我们把传感器平放，即让重力方向与传感器垂直，假设重力方向为 z 轴，其余两轴为 x 轴和 y 轴。在只受地球磁场的环境下（忽略其余弱小干扰），x 轴 y 轴检测到的磁力数据的矢量和就等于接收到的地球磁场。

我们利用 x 轴与 y 轴的比值，就能确定目前朝向正北边差多少角度。例如现测到 x 轴数据接近 0.5 高斯，y 轴数据接近 0，就认为目前的 x 轴方向就是正北方。那 x 轴方向是哪个方向？关于 x 轴方向，生产传感器芯片的厂商会预定义好传感器的 x 轴、y 轴及 z 轴方向（通常垂直芯片表面的为 z 轴）。

数据流程

智能指南针整体方案如上图所示，主要由 Geek_Lite_Board 开发板和润和 RK3568 开发板构成，它们采用局域网（路由器）TCP 协议的通信方式。

1. Geek_Lite_Board 开发板通过板载的磁力计获取磁场数据，磁场数据经过处理后得到角度数据；

2. 角度信息通过 ESP8266 无线 Wi-Fi 模块发送到指南针应用端；

3. 指南针应用端通过 NAPI 接口获取底层网络数据，并在页面展示。

二、功能实现

指南针数据的获取

Geek_Lite_Board 开发板通过 IIC 接口与 AK8963 三轴磁力计通信，读取三轴方向的磁场数据，通过磁场数据计算后得到指南针的方位数据。

● AK8963介绍