Android Things：来跑一个Demo耍耍

一、Demo运行实践

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这里我们以官方提供的sample-simplepio项目的blink模块为例，这样给大家演示一下如何使用Android Studio和树莓派3开发板，进行Android Things项目的开发；
1. 克隆代码

chengxiang.peng@QW-pengchengxia MINGW64 ~/AndroidThingsSources $ git clone https://github.com/androidthings/sample-simplepio.git
Cloning into 'sample-simplepio'...
remote: Counting objects: 781, done.
remote: Total 781 (delta 0), reused 0 (delta 0), pack-reused 781
Receiving objects: 100% (781/781), 1.85 MiB | 18.00 KiB/s, done.
Resolving deltas: 100% (265/265), done.
Checking connectivity... done.

2. 导入工程
Open an existing Android Studio Project->选择sample-simplepio项目->OK->按照默认引导导入项目；

导入工程
3. 工程目录
sample-simplepio项目运行基本的代码练习PIO API， 项目包含3个模块，每个例子是一个可以独立运行的Android模块。这里我们仅仅使用blink模块跟大家演示和介绍：
工程目录
4. 硬件准备
在搭建电路之前，我们列举一下需要的硬件设备：
- 树莓派3开发板 1块
- LED灯 1个
- 电阻 1个
- 面包板 1块
5. 电路搭建
根据下面的电路设计图，使用相关的元器件搭建电路如下（注意正极连接BCM6引脚，负极连接Ground引脚 ）：
电路图

6. 连接系统
连接好树莓派开发板，启动Android Things系统，并在开发电脑中使用adb connect命令连接到开发板（这样你就可以在构建运行的时候选择树莓派开发板进行安装了 ）；

C:\Users\chengxiang.peng.QUNARSERVERS>adb connect 192.168.1.106:5555
connected to 192.168.1.106:5555
C:\Users\chengxiang.peng.QUNARSERVERS>adb devices
List of devices attached
192.168.1.106:5555      device

7. 项目概述
该项目实现了使用SeekBar UI控件来控制电路中LED等闪烁频率的功能，主要使用了GPIO API进行如下处理：

• 使用PeripheralManagerService来打开一个连接到GPIO端口的LED连接；
• 使用DIRECTION_OUT_INITIALLY_LOW配置端口；
• 给setValue()方法传递getValue()相反的值来改变LED的状态；
• 使用Handler来执行触发GPIO的事件，在一段时间后再次触发；
• 当应用程序不在需要GPIO连接的时候，关闭Gpio资源；

原有官方的Demo上我进行相关的修改，使用一个SeekBar来控制LED等的闪烁频率；
sample-simplepio\blink\build.gradle：

apply plugin: 'com.android.application'                                                       
android {                                                                                     
    ... ...                      
}                                                                                             
dependencies {
    //添加依赖                                                                                
    provided 'com.google.android.things:androidthings:0.1-devpreview'                         
}                         

sample-simplepio\blink\src\main\AndroidManifest.xml

<manifest xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    package="com.example.androidthings.simplepio">
    <application android:allowBackup="true" android:icon="@android:drawable/sym_def_app_icon"
        android:label="@string/app_name">
        //添加共享库
        <uses-library android:name="com.google.android.things"/>
        //添加启动Activity
        <activity android:name=".BlinkActivity">
            <intent-filter>
                <action android:name="android.intent.action.MAIN" />
                <category android:name="android.intent.category.LAUNCHER" />
            </intent-filter>
            //在系统启动的时候自动启动app
            <intent-filter>
                <action android:name="android.intent.action.MAIN"/>
                <category android:name="android.intent.category.IOT_LAUNCHER"/>
                <category android:name="android.intent.category.DEFAULT"/>
            </intent-filter>
        </activity>
    </application>
</manifest>

BlinkActivity.java：实现SeekbarUI控制界面，并且向Gpio接口引脚发送指定频率的信号；

public class BlinkActivity extends Activity {
    private static final String TAG = BlinkActivity.class.getSimpleName();
    //LED闪烁时间间隔，单位毫秒
    private int interval_between_blinks_ms = 1000;
    
    //控制LED灯闪烁频率控件
    private SeekBar mSeekbar;
    //当前LED等闪烁频率
    private TextView mSeekbarValue;
    private Handler mHandler = new Handler();
    //Gpio接口对象
    private Gpio mLedGpio;

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        Log.i(TAG, "Starting BlinkActivity");
        setContentView(R.layout.blink_activity);
        mSeekbarValue = (TextView) findViewById(R.id.seekBar_value);
        mSeekbar = (SeekBar) findViewById(R.id.seekBar);
        mSeekbar.setProgress(interval_between_blinks_ms);
        mSeekbar.setOnSeekBarChangeListener(new SeekBar.OnSeekBarChangeListener() {
            @Override
            public void onProgressChanged(SeekBar seekBar, int i, boolean b) {
                mSeekbarValue.setText("LED between time:" + i + "ms");
                //通过SeekBar控件改变LED等闪烁频率
                interval_between_blinks_ms = i;
            }
            @Override
            public void onStartTrackingTouch(SeekBar seekBar) { }
            @Override
            public void onStopTrackingTouch(SeekBar seekBar) { }
        });
        
        // 使用指定引脚名称，PeripheralManagerService来打开一个连接到GPIO端口的LED连接 
        PeripheralManagerService service = new PeripheralManagerService();
        try {
            String pinName = BoardDefaults.getGPIOForLED();
            mLedGpio = service.openGpio(pinName);
            //设置引脚为输出信号
            mLedGpio.setDirection(Gpio.DIRECTION_OUT_INITIALLY_LOW);
            Log.i(TAG, "Start blinking LED GPIO pin");
           
            //Post一个Runnable对象，在指定的时间间隔持续的改变GPIO接口的状态，使得LED等闪烁
            mHandler.post(mBlinkRunnable);
        } catch (IOException e) {
            Log.e(TAG, "Error on PeripheralIO API", e);
        }
    }

    @Override
    protected void onDestroy() {
        super.onDestroy();
        //从Handler中移除blink Runnable对象
        mHandler.removeCallbacks(mBlinkRunnable);
        Log.i(TAG, "Closing LED GPIO pin");
        try {
            //页面销毁，当应用程序不在需要GPIO连接的时候，关闭Gpio资源
            mLedGpio.close();
        } catch (IOException e) {
            Log.e(TAG, "Error on PeripheralIO API", e);
        } finally {
            mLedGpio = null;
        }
    }
    
    private Runnable mBlinkRunnable = new Runnable() {
        @Override
        public void run() {
            // 如果GPIO引脚已经关闭，则退出Runnable
            if (mLedGpio == null) {
                return;
            }
            try {
                //使用setValue()方法传递getValue()相反的值来改变LED的状态；
                mLedGpio.setValue(!mLedGpio.getValue());
                Log.d(TAG, "State set to " + mLedGpio.getValue());
                mHandler.postDelayed(mBlinkRunnable, interval_between_blinks_ms);
            } catch (IOException e) {
                Log.e(TAG, "Error on PeripheralIO API", e);
            }
        }
    };
}

blink_activity.xml

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
              android:layout_width="match_parent"
              android:layout_height="match_parent"
              android:orientation="vertical">
    <!--控制LED灯闪烁频率SeekBar控件-->
    <SeekBar
        android:id="@+id/seekBar"
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:max="1000"
        android:progress="1000"/>
    <!--LED等当前闪烁频率-->
    <TextView
        android:id="@+id/seekBar_value"
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:layout_gravity="center_horizontal"
        android:textSize="30dp"/>
</LinearLayout>

8. 项目运行
选择blink模块，点击运行，选择树莓派（Iot_rpi3）安装程序；

运行项目

注意：如果工程导入构建的过程中，提示升级Build Tools，则按照Android Studio引导升级即可。Android Things要求：
SDK Tools为24或者更高版本；
Android SDK为7.0（API 24）或者更高版本；

9. 安装成功
应用安装成功后，显示器上显示如下：

UI显示
电路板运行效果，如下：
image.png

提示1：在安装其它的项目模块的时候，报错如下：
Caused by: java.lang.ClassNotFoundException: Didn't find class "com.example.androidthings.simplepio.PWMActivity" on path: DexPathList[[zip file "/system/framework/com.google.android.things.jar", zip file
处理1：Android Things系统只允许安装一个应用，在安装其它应用之前，应该确保当前系统的应用被卸载
C:\Users\chengxiang.peng.QUNARSERVERS>adb uninstall com.example.androidthings.simplepio
Success

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