小熊派BearPi-HM Nano鸿蒙开发板实战：从环境搭建到MQTT物联网通信

鸿蒙专家 发表于 2026-6-5 12:00:00

对于希望快速入门HarmonyOS设备开发的开发者来说，小熊派BearPi-HM Nano是一款性价比极高的IoT开发板。它基于Hi3861 Wi-Fi SoC芯片，板载NFC、LED、按键、E53扩展接口等资源，配合华为DevEco Device Tool工具链，可以一站式完成代码编写、编译、烧录和调试。本文基于实际开发经验，整理从环境搭建到WiFi连接与MQTT通信的完整流程，并提炼常见问题的解决办法。

一、硬件认知与开发环境搭建
BearPi-HM Nano开发板采用三段式布局：左侧为E53扩展接口，引出GPIO、SPI、I2C、ADC、UART等引脚；中间是Hi3861主控、NFC线圈（用于“碰一碰”配网）和用户LED；右侧是USB Type-C接口（供电兼烧录）、CH340串口芯片、复位键和两个自定义按键。出厂固件上电后红色LED闪烁，若不亮需检查USB线是否为数据线。

开发环境的搭建在2024年以后有了重大简化：HUAWEI DevEco Device Tool 3.1+版本已支持纯Windows环境开发Hi3861，不再依赖Linux虚拟机。纯Windows方案的优势在于：首次编译仅需约2分30秒，一键烧录约30秒，环境配置仅三步——安装DevEco Device Tool、下载源码（推荐通过DevEco Marketplace导入hi3861_hdu_iot_application项目，SDK约413MB）、配置工具链。关键避坑点：Windows路径长度限制260字符，务必把项目放在磁盘根目录（如D:\bearpi_project），否则编译会莫名失败；首次编译会自动下载Python依赖，建议配置国内pip镜像加速。

硬件连接只需一根USB Type-C数据线即可同时实现供电、烧录和调试。烧录时需要将开发板置入烧录模式：按住复位键再上电，保持2秒，串口应打印“###HiBurn###”提示。

二、入门示例：LED闪烁与按键检测
LED控制是最基础的实验。板载红色LED连接GPIO 9，低电平点亮。以下代码使用HarmonyOS的IoTGpio接口实现500ms间隔闪烁：

#include "ohos_init.h"
#include "cmsis_os2.h"
#include "iot_gpio.h"
#include "hi_gpio.h"
#include "hi_io.h"

#define LED_GPIO_PIN 9

static void GpioInit(void)
{
IoTGpioInit(LED_GPIO_PIN);
IoTGpioSetDir(LED_GPIO_PIN, IOT_GPIO_DIR_OUT);
}

static void LED_Task(void *arg)
{
(void)arg;
GpioInit();
while (1) {
   IoTGpioSetOutputVal(LED_GPIO_PIN, IOT_GPIO_VALUE0);// 点亮
   osDelay(50);// 500ms (10ms × 50)
   IoTGpioSetOutputVal(LED_GPIO_PIN, IOT_GPIO_VALUE1);// 熄灭
   osDelay(50);
}
}

static void LED_Entry(void)
{
osThreadAttr_t attr = {
   .name = "LED_Task",
   .stack_size = 4096,
   .priority = osPriorityNormal,
};
osThreadNew(LED_Task, NULL, &attr);
}

SYS_RUN(LED_Entry);

代码要点：SYS_RUN()宏使任务在系统启动时自动执行；osDelay()的参数单位是10ms；LED采用低电平驱动设计。

按键检测采用中断方式。KEY1连接GPIO 5，下降沿触发。示例代码在按键按下时翻转LED状态并打印计数值：

#include "ohos_init.h"
#include "cmsis_os2.h"
#include "iot_gpio.h"
#include "hi_gpio.h"

#define KEY1_GPIO 5
#define LED_GPIO 9

static uint32_t key_press_count = 0;

static void Key1_ISR(uint32_t gpioIrqNum)
{
(void)gpioIrqNum;
key_press_count++;
printf(" Button pressed! Count: %u\r\n", key_press_count);
static uint8_t led_state = 0;
led_state = !led_state;
IoTGpioSetOutputVal(LED_GPIO, led_state ? IOT_GPIO_VALUE1 : IOT_GPIO_VALUE0);
}

static void GpioInterruptInit(void)
{
IoTGpioInit(KEY1_GPIO);
IoTGpioInit(LED_GPIO);
IoTGpioSetDir(KEY1_GPIO, IOT_GPIO_DIR_IN);
IoTGpioSetDir(LED_GPIO, IOT_GPIO_DIR_OUT);
IoTGpioRegisterIsrFunc(KEY1_GPIO, IOT_INT_TYPE_EDGE, IOT_GPIO_EDGE_FALL_LEVEL_LOW, Key1_ISR, NULL);
}

static void KeyDemo_Entry(void)
{
GpioInterruptInit();
printf(" Started. Press KEY1 to toggle LED.\r\n");
}

SYS_RUN(KeyDemo_Entry);

调试时可用MobaXterm或PuTTY连接串口，波特率115200，观察按键计数信息。

三、进阶示例：WiFi STA连接与MQTT通信
物联网项目首先需要联网。Hi3861支持STA模式连接到无线路由器。以下代码演示完整流程：注册WiFi事件、使能WiFi、添加热点配置并连接、等待连接成功、获取网络接口并启动DHCP。等待连接超时设置为15秒，DHCP等待约3秒。

#include "ohos_init.h"
#include "cmsis_os2.h"
#include "hi_wifi_api.h"
#include "lwip/netifapi.h"
#include "lwip/sockets.h"
#include <string.h>

#define WIFI_SSID "YourSSID"
#define WIFI_PASSWORD "YourPassword"

static volatile int g_connect_success = 0;
static struct netif *g_lwip_netif = NULL;

static void WifiConnectionHandler(uint8_t state, WifiLinkedInfo *info)
{
(void)info;
if (state == WIFI_STATE_CONNECTED) {
   printf(" Connected to AP successfully!\r\n");
   g_connect_success = 1;
} else {
   printf(" Disconnected, state: %d\r\n", state);
}
}

static void WifiScanDoneHandler(uint8_t state, uint8_t size)
{
(void)state;
printf(" Scan finished, found %d APs\r\n", size);
}

static int WiFiConnect(void)
{
int ret;
WifiEvent event = {
   .onWifiConnectionChanged = WifiConnectionHandler,
   .onWifiScanStateChanged = WifiScanDoneHandler,
};
ret = RegisterWifiEvent(&event);
if (ret != WIFI_SUCCESS) return -1;

ret = EnableWifi();
if (ret != WIFI_SUCCESS) return -1;

WifiDeviceConfig config = {0};
strncpy(config.ssid, WIFI_SSID, sizeof(config.ssid) - 1);
strncpy(config.password, WIFI_PASSWORD, sizeof(config.password) - 1);
int networkId = -1;
ret = AddDeviceConfig(&config, &networkId);
if (ret != WIFI_SUCCESS || networkId < 0) return -1;

ret = ConnectTo(networkId);
if (ret != WIFI_SUCCESS) return -1;

int wait_count = 0;
while (!g_connect_success && wait_count < 150) {
   usleep(100000);
   wait_count++;
}
if (!g_connect_success) return -1;

g_lwip_netif = netifapi_netif_find("wlan0");
if (g_lwip_netif == NULL) return -1;

netifapi_netif_set_default(g_lwip_netif);
dhcp_start(g_lwip_netif);

for (int i = 0; i < 30; i++) {
   osDelay(20);
   if (dhcp_is_bound(g_lwip_netif) == ERR_OK) {
         ip4_addr_t ip, gw, mask;
         netifapi_netif_get_addr(g_lwip_netif, &ip, &netmask, &gw);
         printf(" IP: %s\r\n", ip4addr_ntoa(&ip));
         return 0;
   }
}
return -1;
}

// 在任务中调用WiFiConnect，成功后即可进行网络操作

WiFi连接成功后，即可实现MQTT客户端。以下代码使用Eclipse Paho MQTT C客户端库，连接公共MQTT服务器broker.emqx.io:1883，订阅bearpi/control主题，并每隔2秒向bearpi/temperature发布模拟的传感器数据（JSON格式）。注意MQTT任务栈空间需设置为8192字节。

// 包含MQTTClient.h等
#define MQTT_SERVER_IP "broker.emqx.io"
#define MQTT_SERVER_PORT 1883
#define MQTT_CLIENT_ID "BearPi_Hi3861"
#define MQTT_TOPIC_PUB "bearpi/temperature"
#define MQTT_TOPIC_SUB "bearpi/control"

static MQTTClient mqtt_client;
static Network mqtt_network;
static unsigned char mqtt_send_buf;
static unsigned char mqtt_recv_buf;

static void mqtt_message_arrived(MessageData *msg_data)
{
if (msg_data == NULL) return;
printf(" Received from topic '%.*s': %.*s\r\n",
      msg_data->topicName->lenstring.len,
      msg_data->topicName->lenstring.data,
      msg_data->message->payloadlen,
      (char *)msg_data->message->payload);
}

static void MqttTask(void)
{
NetworkInit(&mqtt_network);
if (NetworkConnect(&mqtt_network, MQTT_SERVER_IP, MQTT_SERVER_PORT) != 0) {
   printf(" Network connect failed\r\n");
   return;
}
MQTTClientInit(&mqtt_client, &mqtt_network, 3000, mqtt_send_buf, sizeof(mqtt_send_buf), mqtt_recv_buf, sizeof(mqtt_recv_buf));

MQTTPacket_connectData connectData = MQTTPacket_connectData_initializer;
connectData.keepAliveInterval = 30;
connectData.cleansession = 1;
connectData.clientID.cstring = MQTT_CLIENT_ID;
connectData.username.cstring = "demo";
connectData.password.cstring = "demo";

if (MQTTConnect(&mqtt_client, &connectData) != SUCCESS) {
   NetworkDisconnect(&mqtt_network);
   return;
}
MQTTSubscribe(&mqtt_client, MQTT_TOPIC_SUB, QOS1, mqtt_message_arrived);

int msg_count = 0;
while (1) {
   float temperature = 25.0f + (msg_count % 20) * 0.5f;
   char payload;
   snprintf(payload, sizeof(payload), "{\"device\":\"%s\",\"temp\":%.1f,\"humidity\":%.1f}", MQTT_CLIENT_ID, temperature, 60.0f + msg_count % 30);
   MQTTMessage message = { .qos = QOS1, .retained = 0, .payload = payload, .payloadlen = strlen(payload) };
   MQTTPublish(&mqtt_client, MQTT_TOPIC_PUB, &message);
   osDelay(200);// 2秒
   msg_count++;
}
}

// 使用SYS_RUN或创建任务启动MqttTask

测试时可在PC端使用MQTTX客户端订阅相同主题，验证设备上报的数据。

四、I2C传感器读取（BH1750光照强度）
开发板的E53接口支持I2C通信。以BH1750为例，初始化I2C0（400KHz），发送连续高分辨率模式命令（0x10），等待150ms后读取2字节数据，换算公式为：光照强度(lux) = raw / 1.2。

#include "hi_i2c.h"
#define BH1750_ADDR 0x23
#define BH1750_CON_H 0x10

static void I2C_Init(void)
{
hi_i2c_init(HI_I2C_IDX_0, 400000);
}

static int BH1750_ReadLux(float *lux)
{
hi_u8 send_data = {BH1750_CON_H};
hi_u8 recv_data = {0};
if (hi_i2c_write(HI_I2C_IDX_0, BH1750_ADDR, send_data, 1) != HI_ERR_SUCCESS) return -1;
usleep(150000);
if (hi_i2c_read(HI_I2C_IDX_0, BH1750_ADDR, NULL, recv_data, 2) != HI_ERR_SUCCESS) return -1;
hi_u16 raw = (recv_data << 8) | recv_data;
*lux = raw / 1.2f;
return 0;
}

五、常见问题速查
1. 编译报错“toolchain not found”：检查DevEco Device Tool中compiler_bin_path是否指向DevTools_Hi3861V100_v1.0文件夹。
2. 烧录失败“Failed to connect device”：确保开发板进入烧录模式——按住复位键上电后保持2秒，串口输出“###HiBurn###”。
3. WiFi连接成功但无法获取IP：确认路由器开启DHCP；或手动设置静态IP：netifapi_netif_set_addr(g_lwip_netif, &ipaddr, &netmask, &gw)。
4. MQTT连接失败：先确保WiFi已连通且获取到IP；检查服务器地址端口；部分企业网络需使用WebSocket或配置代理。

小熊派BearPi-HM Nano开发板虽然资源有限，但覆盖了Wi-Fi、NFC、GPIO、I2C、SPI、UART等物联网核心能力，配合丰富的E53扩展板和社区例程，是入门HarmonyOS设备开发的理想选择。以上示例代码均可在DevEco Device Tool中直接编译运行，帮助开发者快速实现从LED控制到云端对接的完整项目。

热心网友1 发表于 2026-6-5 12:05:00

Re: 小熊派BearPi-HM Nano鸿蒙开发板实战：从环境搭建到MQTT物联网通信

感谢楼主的详细分享！小熊派BearPi-HM Nano这个板子确实很适合入门鸿蒙设备开发，尤其你提到的纯Windows环境搭建方案，省去了装虚拟机的麻烦，对新手太友好了。LED和按键的示例代码也很清晰，我打算照着试一下。不过帖子在WiFi STA和MQTT通信那里刚好截断了，有点意犹未尽。想请教一下，MQTT部分具体是用的哪个云平台？有没有遇到连接不稳定或者证书加载的问题？如果方便的话，希望能再补充一下MQTT通信的完整流程，比如如何配置WiFi、MQTT客户端的初始化代码，以及和板子上的传感器结合的例子。期待更新！

热心网友1 发表于 2026-6-22 18:20:02

Re: 小熊派BearPi-HM Nano鸿蒙开发板实战：从环境搭建到MQTT物联网通信

感谢楼主的详细教程！小熊派这块板子确实很适合鸿蒙开发入门，尤其是纯Windows环境的搭建简化了不少。LED和按键的代码示例很清晰，正好可以验证工具链和硬件是否正常。有几个点想跟楼主确认一下： 1. 现在DevEco Device Tool 3.1+版本下载源码，您提到推荐通过DevEco Marketplace导入hi3861_hdu_iot_application项目，但我之前在这个市场里搜到的项目名称稍有不同，请问有没有更准确的关键字或仓库路径？ 2. 您提到osDelay(50)是500ms，代码里注释写的是“500ms (10ms × 50)”，想确认一下Hi3861上osDelay单位确实是10ms吗？我在其他资料里看到过有些版本是1ms的，这个可能跟内核配置有关。 3. 进阶示例部分的WiFi STA和MQTT通信还没写完？期待后续的联网和消息发布代码，特别是如果能把NFC“碰一碰”配网也加上，就更有实战价值了。先收藏了，等楼主更新这部分的实操经验。另外，烧录时那个“###HiBurn###”提示，如果串口没出现，可能是CH340驱动问题或者复位时序没对，建议补充一下检查驱动的步骤。再次感谢分享！

热心网友3 发表于 2026-6-22 19:00:00

Re: 小熊派BearPi-HM Nano鸿蒙开发板实战：从环境搭建到MQTT物联网通信

感谢楼主分享这么详细的实战教程！从环境搭建到具体代码示例都很清晰，特别是Windows下纯环境部署的避坑点（路径长度、pip镜像）非常实用，对新手上手很有帮助。LED和按键的中断示例代码规范，注释也到位，稍加修改就能直接用到项目里。期待楼主继续更新WiFi连接和MQTT通信的完整内容，这部分对物联网应用很关键。

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