从零开始搭建微信硬件开发环境全过程——1小时掌握微信硬件开发流程
笔者决定在嵌入式企鹅圈2016年的首篇文章中，发表微信硬件物联领域极具实践价值的文章，它将能指引和帮助任何有兴趣于物联网开发的童鞋们快速掌握微信硬件开发流程，只需一个小时，而再不需要通过揣摩微信硬件浩瀚的文档资料来完成艰难构建。
笔者之前曾经撰写过一篇文章《基于微信硬件公众平台的智能控制开发流程》介绍微信硬件开发的流程，但该篇文章是理论性的描述。而本篇文章是完全可操作实践的，请结合两篇文章理解。
本篇文章的目的是快速搭建微信硬件开发的环境，完成微信硬件物联Demo。直接上图，傻瓜式教程！
1. 申请微信硬件测试公众号
链接：，用自己的微信扫一扫即可以完成注册申请。微信测试公众账号重要信息包括：appID、appsecret和微信号。开发工程师代表厂商/运营商的角色，所以这里的微信号其实是代表厂商/运营商的微信ID.
2. 开通测试微信公众账号的设备功能接口
开启后如下图：
3. 添加设备产品，获得产品编号
点击设置进行添加：
添加后可以看到产品的编号，如下图。这里只是演示，选择设备品类为&血压计&，其编号是4735. 表明要生成微信蓝牙血压计（其实是笔者的微信蓝牙开发板）。
4. 蓝牙设备授权
微信硬件平台的核心功能之一就是对硬件设备进行身份管理。授权即是硬件设备的身份注册，其需要硬件设备的唯一地址码MAC（例如新生儿的指纹）以及人为给这个硬件设备起的名字id（例如新生儿的姓名）。
授权我们通过微信网页调试工具进行，链接是：。
1） 获取access_tocken
2) 设备授权
授权字段定义请参考：。也可以按照以下修改：
这里要特别注意，微信硬件平台有时更新了策略又没说明白，坑很多。应该在2015年9月前注册的测试号可以在不写product_id时也能成功授权，但最近注册的测试号如果不写这个product_id会报以下错误：
{&errcode&:100020,&errmsg&:&accountquota not enough&}
说是&账号设备授权配额已用完，需重新申请&。晕倒，我刚注册的账号，配额就用完了，天知道微信为什么要这么搞。最后增加产品编号product_id即可以完成注册。
5. 微信硬件测试公众号自定义菜单
1） 获取access_tocken，同上。
2） 自定义菜单，定义两个按钮
自定义菜单的效果如下：如果用户关注了该公众号，则进入该公众号后会看到底部有开灯和关灯两个button：
6. 部署后台开发环境
1) 安装JDK，安装后设置高级环境变量JAVA_HOME，指向JDK的安装目录。
2) 安装tomcat，修改apache-tomcat-7.0.64\conf\server.xml，将web服务端口改为80
3) 启动tomcat, 点击apache-tomcat-7.0.64\bin\startup.bat
4) 安装MyEclipse
5) MyEclipse配置Tomcat
6) 下载微信蓝牙后台服务样例工程roseblue
7) MyEclipse导入roseblue工程
8) MyEclipse配置服务推送，即生成类文件并拷贝到tomcat的对应目录（apache-tomcat-7.0.64\webapps）。
9) 后台工程配置，修改工程配置属性指向微信测试账号
7. 配置微信测试公众号的第三方服务地址，指向tomcat所在的web服务目录
8. MyEclipse生成设备二维码
这里的device_id和mac两个值和设备授权时的值务必保持一致。Device_id可以任意取值，而mac必须是蓝牙设备的真实MAC地址。
以 application直接运行这个类可以生成设备二维码，生成路径可以修改：
9. 手机用户扫描关注这个设备二维码，完成设备绑定。
例如昵称为O的微信用户绑定了这个设备，则在微信测试公众号的后台可以看到它的微信号。
10.修改roseblue工程的通信设备配置
暂时不使用，可以将所有的数据库操作注释掉，并直接硬编码。
deviceType即是第1步里面的微信号
deviceID即是设备授权时的deviceID
openID是绑定这个设备的用户的手机微信ID，如昵称为O的微信ID。
11.实现Airsync协议的微信蓝牙开发板上电，开始广播。
12.微信昵称为O的用户打开订阅的微信测试公众号，开始自动扫描并连接微信蓝牙开发板。
13.公众号连上微信蓝牙开发板后，即可以发开灯和关灯指令，对微信蓝牙开发板进行控制。
如果想要以上安装程序和代码敬请关注嵌入式企鹅圈，并发消息给嵌入式企鹅圈获取资讯。
OK, 所有的微信硬件开发流程全部完成！可以看到，当你拥有一块实现Airsync协议的微信蓝牙开发板时，即可立刻开始微信硬件物联的Demo。笔者研发的基于Ti CC2541的微信蓝牙模组和微信蓝牙开发板已经量产，能够同时支持微信Airsync协议和一般APP串口透传，用户可以直接在此基础上进行应用控制开发。
你希望立刻拥有这块开发板吗？还记得嵌入式企鹅圈2015年的总结吗？原创技术分享是互联网的核心理念，如果你能够关注嵌入式企鹅圈后向嵌入式企鹅圈投稿（）一篇有关嵌入式和物联网相关的原创技术总结，一经录用，嵌入式企鹅圈将会赠送你一块微信蓝牙开发板！
笔者前天受邀请到深圳参加CSDN优秀专家年底party，分享一下活动合影！& & 作为一名硬件工程师，尤其是小公司的硬件工程师，需要做的工作将会涉及整个项目的各个方面。我们的根本目的是：把自己设计的硬件系统，以最稳定、简易的效果应用在项目产品中。希望我们国家的科技工作者能够设计出稳定易用，安全可靠的产品，不是为了利益浮躁的前行。踏踏实实，步步注意，把我们国家的产品提升档次，更加高端。
& & 为了达到我们的目的，就这一年的经验，做下整个工作流程的整理反思。
& & 1、项目刚刚开始，硬件需求设计书由项目经理整合提出，提出以后，硬件工程师仔细分析需求，能做到的不能做到的都想好，有什么困难先提出，下面进行设计。设计阶段将会有很多的复杂内容，各类注意事项，就我能想到的列出吧。
& & 首先，我们的设计一定要原理上过关，所有的设计基本上都有典型应用电路可以参考，这也是为什么经验丰富的硬件工程师比较吃香的原因。在这个行业中（如电力、消费电子）混迹多年的人，手中必然积累了自己设计、别人设计，引用Datasheet中的典型设计等多方面的应用电路，同时有自己的一套硬件库（别人的库再好再全，用起来的效率也不如自己的库熟悉）。经验丰富的工程师，可以在最短的时间设计出产品硬件雏形，对于公司来说，可以迅速占领市场，有很高的价值。
& & 设计人员的原理图，一定要考虑实际，这是给别人看的！ 电源指示灯你不能不加吧；调节个电阻值，达到我们要的效果（如555，REF口），都要注明在原理图上，用最简单的方框，清晰明了。
2、设计原理图通过后，准备进入硬件选型阶段。我们选的器件，一定会考虑应用温度范围、通用性、易用性甚至是ESD特性等，这一切，无不需要思前想后很久很久。举个例子，一个10芯的接线端子台，如果板子是平放的话，这样能比较方便安装了，但是如果板子是垂直平面安装，接线就要考虑了，不选这样的端子台，如果产品内腔狭窄，接线手都塞不进去，这还没完，这个端子台10芯的厂家有么，需要利用两芯的、四芯的拼出来不。必须打供应商电话确认有我们要的产品不，供货期多少天。结束了这个确认，我们还要考虑通用性，如果这个端子台厂家有货但是供货慢，那我们必须咨询其他厂商的产品，端子台要有三家可替换的型号，保证供货，因为端子台这个原料需要现做，不会有很多的备货，供货时间一定考虑在内。如果最后因为少一个长供货期的器件，造成研发延误，这个损失可不少。
& & 3、硬件PCB设计
& & 这个时候布局布线是一方面，还是从基本顺序上走起。
& & 原理图通过了，进入PCB设计，与机械部件工程师反复沟通板子外形，就算项目对板子的大小没过高的要求也要沟通。心中要有板子大小的预期，怎么方便布线，外形可以先用设计软件把主要大元件试着摆摆，给机械工程师看看，外形标上直径长度信息。这个外形设计如果项目比较急，在做完器件选型验证后，可以提前摆放和机械工程师沟通。因为机械部分，样品打样时间，设计时间也是很长的，电子和机械同时开工可以进一步缩短研发时间。
& & 正式进入PCB布局布线阶段，首先，我们要把rule做好，四层板注意什么，双层板注意什么，都要提前确定好。平时设计时，我的规则捡重点列列。
& & 双层板中，焊盘和铺铜间距依据板子的大小，在20-30mil间固定，单独应用在polygon。走线10mil到15mil的信号线，依据走线长度，连地的焊盘选用十字花连接，散热慢点，容易焊接。
& & 四层板中，因为要分割内电层，一般内电层分割间隔我选用了15-20mil的大间距，在内电层同网络的通孔选择直连。同一规则下，设置多个应用对象，细分的在上，偏向全局的在下。更多更具体的规则，如果需要，咱们私下交流哈，一起讨论学习！
& & 布局布线的要求，说实话，网上大神的经验，论坛一搜一堆，我也是搜着大神的经验，慢慢形成自己的风格习惯。还是希望大家，琢磨出一套自己的方式，稳定就行。
& & 最后没有具体要求的板子，补个泪滴，铺个铜，铺铜的容易出现连接不好的铜箔，加个过孔连接上下层的地，规则中也要vias变成同网络铺铜直连，这样铜箔更新后不会变成十字花的样子，降低连接的完整性（虽然看起来很漂亮）。再来个DRC，找找问题。
& & 审核完成，进入硬件设计的最后阶段，导出依据规范模版更改的BOM，原理图的PDF导出（是用adobe虚拟打印pdf的方式，最大程度还原原理图）。有时候还需要估价BOM（试过与非的BOM估价，还可以）。如果公司有需要就提供CAM文件。最后完成&制版要求&（提供给制板商，要求过孔盖油啥的）。
& & 4、项目硬件结束后的工作
& & 现在看来，单纯硬件工作结束，上面就已经完成（先忽略掉我现在会做的事情，神马焊接调试，辅助生产部制作的一条龙服务）。其实不然，最后公司研发主管要是聪明人的话，会让设计人员写一份文档：
& & （1）描述硬件的总体框图；
& & （2）各个功能模块的设计方案；
& & （3）使用到的IO定义（比如，调试接口、USART、控制IO、LED IO）；
& & （4）总结（此版本的不足之处，还需要改进的方面）；
& & 这是对于可持续发展的重要资料，任何人都是可以被代替的关键，一个公司，研发可持续发展，也是任何人都是可以被代替的。说的有点吓人，总归是可以更好的发展嘛，新人接手工作更快。
& &以上想法简单，而且不成熟，也就是日常随笔吧。愿我们国家的科研力量少些浮躁，多些沉稳，更加稳步前进。
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设计参考流程
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本帖最后由 yunrun 于
00:27 编辑
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图1 硬件开发流程框图1
图2 硬件开发流程框图2
& & & & 基本思想是使每一步流程具有严密的逻辑；每一步流程可操作；每一步流程的输入、操作及输出受控。
& & & & 1、硬件系统需求
& & & & 硬件系统需求直接来源于对产品需求的分解。个人觉得产品需求下尽量不要存在产品系统方案或总体方案等文档，再由系统方案分解出硬件、电源、软件、机械等需求。原因在于：
& & & &(1) 个人觉得，这样的文档体系过于复杂，维护成本过高；
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& & & & &在硬件系统需求阶段时，除了归档《硬件系统需求》文档外，还应当归档《硬件系统测试方案》。这样做的原因在于：在归档技术文件进行测试前，研发人员会对硬件各个版本进行自测，而此时测试方案未归档受控，这就存在“作假”的可能性，比如按照某一条判断标准，某项测试是不能通过的，如果分析认为此项FAIL不会带来影响，便不会从根本上去查找原因并进行更改，反而可能通过修改判断标准让此项测试得以PASS。另一方面，在需求提出时，测试方案也就应该提出了，测试项与需求项是一一对应的。
& & & & 在撰写需求和测试需求时，个人认为需要注意以下几点：
& & & & (1) 对应性。硬件需求应与产品需求对应，不可多也不可少。少了则意味着需求没有被完全分解，有遗漏项；多了则意味着有错误的需求或不相关的需求。同理，测试方案应与需求对应，同样是不可多也不可少。
& & & & (2) 准确性。需求是可验证的。所谓可验证，最简单的方法就是让很多个从未从事过此项测试工作的人，按照撰写的测试需求，可以进行测试操作并且得出的结论一致。下面这个例子便属于需求不准确所造成的不可验证：某项测试标准为“LED灯发出明亮的红光。”粗略一看，似乎没有什么问题，但如果实际去测试，就会发现“明亮的”无法验证，或者说不同的人去测试很有可能会得出不同的结论。
& & & & 2、硬件系统方案
& & & & 根据硬件系统需求，得到硬件系统方案，为硬件单元划分、互连的重要参考文档，关系硬件系统的架构。
& & & & 方案文档体现的是设计指导，是一种过程文档。虽然在一些审查中，不会被关注，因为审查一般的思维是“我需要实现什么需求？”和“这个需求最终有没有被验证实现”，因此其关注的重点更多在于需求类文档和测试类文档。但不能由此就轻视了方案文档。不同的设计虽然可以实现同样的功能，但一个好的稳定的方案，可以减少后续因不满足需求而导致的方案更改，同时还可使产品获得更高的性能、更低的成本。
& & & & 3、硬件单元需求
& & & & 硬件单元为最小可验证功能单元，不一定是指某一个单板，可能是实现某一个功能的所有单板组合。硬件单元需求来源于硬件系统需求，需与其对应。在归档硬件单元需求时，同样也需要归档硬件单元测试需求。
& & & & 4、硬件单元方案
& & & &根据硬件单元需求，得到硬件单元方案，为硬件板卡原理图和PCB设计的重要参考文档。
& & & & 5、硬件单元测试
& & & & 硬件单元测试是对硬件单元需求的验证，其是在硬件单元测试方案的指导下进行的。
& & & & 如前所述，硬件单元测试需在板卡技术文件生效后进行。除此之外，还需要将测试用到的软件和工装生效，如果借用以前的工装，需要保证工装在校准有效期内；测试设备也同样需在校准有效期内。这样，测试所需的输入便全部受控。
& & & & 测试过程中，需要严格按照测试需求执行操作，并准确记录结果，每一项测试都应记录测试人和测试时间。
& & & & 测试完成后，需要输出并归档测试报告。如果测试发现问题，个人理解有两种封闭方法，有时考虑到更改成本，可以进行风险分析，按照严重程度和发生概率，如果在ACC内，便可通过出风险分析报告进行封闭；另一种方法则是启动变更管理对设计进行更改，升版DHF和DMR，并重新进行测试。
& & & & 6、硬件系统测试
& & & & 硬件系统测试是对硬件系统需求的验证，其是在硬件系统测试方案的指导下进行的。
& & & & 同样，在测试前，需将所有的输入归档受控；测试过程中，严格执行和记录；测试完成后，进行报告归档及问题处理。
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