openvela Smartband

基于 openvela/NuttX + LVGL 开发的智能手环原生应用。项目以 336x480 自绘复古表盘为首页，提供健康数据、运动记录、睡眠摘要、秒表、手电筒、设置、自动演示和中英文切换。

应用已经在 goldfish-arm64-v8a-ap 模拟器和 DshanPixVela-Devkit V1 开发板上运行。心率、血氧和步数在未连接对应传感器时明确使用模拟数据，不将模拟值描述为真实采集值。

初赛要求覆盖

初赛要求	当前实现	验证入口
表盘与时间显示	`WATCH` 显示时间、日期和健康摘要；系统时间可信时读取 RTC/NTP，否则使用模拟时钟并标记数据源	`smartband.c`、表盘截图
健康数据展示	`HEALTH` 展示心率、血氧、温度和传感器状态；无传感器时使用动态模拟值	`smartband.c`、演示视频
基础 UI 交互	支持左右滑动、Launcher 点击、功能页右滑/按钮返回	开发板照片、演示视频
可运行与异常处理	检查 LVGL/显示初始化；真实数据源缺失时降级，不阻塞 UI	`smartband.c`、Settings 数据源状态
工程化与合规	提供 Kconfig、Makefile、集成脚本、构建说明、LICENSE、NOTICE 和第三方声明	`tools/`、`docs/`、合规文件

扩展功能包括健走/跑步记录、睡眠阶段摘要、秒表、手电筒、自动巡航演示和中英文 UI。这些功能用于提升作品完整度，不作为真实健康传感器接入的声明。

效果展示

模拟器	开发板表盘	开发板 Launcher

查看完整演示视频（约 2 分 40 秒）

项目结构

smartband/
├── smartband.c                       # LVGL 应用主实现
├── Kconfig                           # NuttX/openvela 应用配置
├── Makefile                          # NuttX/openvela 应用编译入口
├── fonts/                            # 编译进固件的中文 LVGL 子集字体
├── tools/generate_zh_font.py         # 中文字体再生成脚本
├── tools/install_to_openvela.py      # 应用复制与注册脚本
├── docs/R528_BOARD.md                # R528 开发板编译、打包和烧录说明
├── 视频和截图/                        # 演示视频、模拟器截图和开发板照片
├── 镜像/rtos_nuttx_r528s3-velaevb1_uart0_256Mnand.img
├── LICENSE
├── NOTICE
└── THIRD_PARTY_NOTICES.md

已验证环境

项目	已验证配置
开发主机	Ubuntu 22.04 虚拟机
openvela 目录	`/home/ubuntu/vela-opensource`
模拟器目标	`goldfish-arm64-v8a-ap`，CMake + Ninja
模拟器显示	Xiaomi Smart Band 8 Pro skin，336x480
开发板目标	R528S3 Vela EVB1 / DshanPixVela-Devkit V1
开发板构建	NuttX Make 构建 + Allwinner lichee `pack`
烧录工具	PhoenixSuit，全盘擦除升级

本仓库只包含应用源码，不包含完整 openvela 源码和交叉工具链。推荐使用赛题手册 v1.2 配套虚拟机；该源码包没有 Git 元数据，因此无法用 commit hash 唯一标识。复现时应记录所用赛题虚拟机/源码包版本。

模拟器构建需要 python3、CMake 和 Ninja。配套虚拟机通常已经安装；缺少 Ninja 时执行：

sudo apt update
sudo apt install ninja-build

集成应用

将本仓库放在 openvela 源码树之外，在本仓库根目录执行：

python3 tools/install_to_openvela.py \
  --openvela-root /home/ubuntu/vela-opensource

脚本会：

复制应用到 apps/examples/smartband
在 apps/examples/Kconfig 中注册配置入口
在 apps/examples/Make.defs 中注册应用构建入口

脚本可重复运行；修改本仓库源码后再次运行即可同步。它不会替代 openvela 的目标配置和固件构建步骤。

模拟器运行

1. 配置

在 vendor/openvela/boards/vela/configs/goldfish-arm64-v8a-ap/defconfig 中启用：

CONFIG_LV_USE_NUTTX=y
CONFIG_LV_USE_NUTTX_TOUCHSCREEN=y
CONFIG_INPUT_TOUCHSCREEN=y
CONFIG_EXAMPLES_SMARTBAND=y
CONFIG_EXAMPLES_SMARTBAND_PROGNAME="smartband"
CONFIG_EXAMPLES_SMARTBAND_PRIORITY=100
CONFIG_EXAMPLES_SMARTBAND_STACKSIZE=65536
CONFIG_EXAMPLES_SMARTBAND_INPUT_DEVPATH="/dev/input0"

同一显示环境不要同时自动启动另一个 LVGL Demo：

# CONFIG_EXAMPLES_LVGLDEMO is not set

按硬件能力选配：

# 使用 libuv 驱动 LVGL 事件循环
CONFIG_LV_USE_NUTTX_LIBUV=y

# 读取注册为 /dev/temp0 的 SHT3x 温度设备
CONFIG_SENSORS_SHT3X=y

# 仅在排查触摸坐标时打开
CONFIG_EXAMPLES_SMARTBAND_TOUCH_DEBUG=y

2. 编译

cd /home/ubuntu/vela-opensource
./build.sh \
  vendor/openvela/boards/vela/configs/goldfish-arm64-v8a-ap/ \
  --cmake -j$(nproc)

成功标志：

#### build completed successfully

从 R528 的传统 Make 构建切换到 CMake 时，如果提示 Please distclean previous make build，先执行：

make -C nuttx distclean
rm -rf cmake_out/vela_goldfish-arm64-v8a-ap

然后重新运行上面的构建命令。

3. 启动

./emulator.sh cmake_out/vela_goldfish-arm64-v8a-ap/

出现 NSH 提示符后运行：

goldfish-armv8a-ap> smartband

需要从 SSH 会话启动图形模拟器时，先确认 echo $DISPLAY 非空；否则应在 Ubuntu 图形桌面的终端中运行。

开发板运行

R528 开发板不能使用 goldfish 的 CMake 产物，需要使用板级 Make 构建和 lichee 打包：

cd /home/ubuntu/vela-opensource
./build.sh \
  vendor/allwinnertech/boards/r528/r528s3-velaevb1/configs/nsh/ \
  -e -Wno-error -j$(nproc)

然后进入 lichee 环境执行 lunch_nuttx 2 和 pack。最终镜像通常位于：

vendor/allwinnertech/lichee/out/r528s3/velaevb1_nand/
rtos_nuttx_r528s3-velaevb1_uart0_256Mnand.img

完整的安全显示配置、.note.gnu.build-id 稀疏镜像处理、打包、PhoenixSuit 烧录和串口验证步骤见 R528 开发板说明。

仓库提供的预构建镜像仅适用于对应的 R528S3 Vela EVB1 NAND 配置：

文件：镜像/rtos_nuttx_r528s3-velaevb1_uart0_256Mnand.img
大小：22491136 bytes（约 21.4 MiB）
SHA256：5E2B736571BEC5E2C0B079858C0D6AE98F45706D9F05081B090F3E270FDE38A6

不要将该镜像烧录到型号或存储布局不一致的开发板。

操作方式

左右滑动主流程：WATCH -> LAUNCHER -> HEALTH -> SPORT
Launcher 点击进入健康、运动、睡眠、秒表、手电筒和设置
功能页右滑或点击底部按钮返回 Launcher
Settings 打开“自动演示”后，每 3 秒巡航一个页面
Settings 点击“语言”切换中文/英文 UI

数据来源

应用采用“真实数据优先、模拟数据兜底”的策略：

数据	当前来源	无数据时行为
时间/日期	`time()` / `CLOCK_REALTIME`	从 `2026-07-01 09:30` 开始递增的模拟时钟
温度	启用 `CONFIG_SENSORS_SHT3X` 后读取 `/dev/temp0`	模拟温度
内存和运行时间	`/proc/meminfo`、`/proc/uptime`	模拟状态值
心率、血氧	当前未接入 PPG 传感器	动态模拟值
步数、运动	当前未接入 IMU/计步传感器	动态模拟值
睡眠摘要	当前没有持久化健康数据	演示数据

Settings 页面显示数据源状态：

SIM：主要使用模拟或兜底数据
MIXED：系统/板卡真实数据与模拟数据混合
REAL：主要健康数据源均为真实数据；当前未接入 PPG/计步传感器时通常不会出现

模拟时间用于保证无 RTC 环境下界面完整，不应当作为“正确当前时间”的证据。

通过 WiFi + NTP 获取真实时间

这里的“真实时间”来自 NTP 校准后的系统实时时钟 CLOCK_REALTIME，不是开发板上可断电保持的硬件 RTC。当前 R528 开发板没有可持久保持时间的硬件 RTC 时，每次断电重启后都需要重新联网同步，或通过串口手动设置时间。

首先在 R528 板级 defconfig 中启用 NTP 客户端并重新编译、打包、烧录：

CONFIG_NETUTILS_NTPCLIENT=y
CONFIG_SYSTEM_NTPC=y

烧录后，在串口 NSH 中连接 2.4 GHz WiFi。下面命令已经在赛题配套虚拟机和 R528 开发板流程中验证；把 SSID 和密码替换为实际值：

ifup wlan0
wapi mode wlan0 2
wapi psk wlan0 "你的WiFi密码" 3
wapi essid wlan0 "你的WiFi名称" 1
renew wlan0
ifconfig

ifconfig 中看到 wlan0 获得 IP 后，分别检查外网和 DNS：

ping 8.8.8.8
ping pool.ntp.org

两个地址都不通：优先检查 WiFi 名称、密码、信号和 DHCP。
IP 地址能通但域名不通：说明 DNS 尚未正常工作，NTP 域名也无法解析。
如果系统中不存在 ntpcstart：说明 NTP 配置尚未编进当前镜像，需要重新检查 defconfig 和构建产物。

网络正常后启动 NTP，并查看同步状态和系统时间：

ntpcstart
ntpcstatus
date

NTP 成功更新 CLOCK_REALTIME 后，smartband 会在下一次定时刷新时自动切换为真实系统时间，Settings 数据源状态也会相应更新。如果显示时间与北京时间相差 8 小时，需要在板级系统中设置 TZ=CST-8；时区设置和持久化方式取决于所用 openvela 源码版本。

没有网络时，可以通过串口临时设置系统时间：

date -s "Jul 10 12:30:00 2026"
date

手动设置同样只在当前上电周期有效；断电后是否保留取决于开发板是否存在并启用了硬件 RTC。

异常处理

启动时通过 lv_is_initialized() 防止重复初始化 LVGL
lv_nuttx_init() 后检查 result.disp，失败时记录错误、释放资源并退出
RTC、温度设备和 procfs 节点不可用时自动降级，不阻塞 UI
SIM / MIXED / REAL 使降级状态可观察
触摸事件在子控件间冒泡，保证从页面大部分区域开始滑动都能翻页

常见问题

现象	处理
CMake 提示先 `distclean`	执行 `make -C nuttx distclean`，删除对应 `cmake_out` 后重编
找不到 Ninja	安装 `ninja-build`
模拟器无图形窗口	在 Ubuntu 桌面终端运行，或配置有效的 `DISPLAY`
开发板花屏	关闭并发 LVGL Demo、G2D 和启动 logo，延迟启动应用；见 R528 文档
点击分页点可用但滑动无效	确认使用当前版本源码；当前版本已补齐事件冒泡
表盘显示模拟日期	板卡没有可信 RTC/NTP，先用 `date -s` 或 NTP 设置系统时间

字体维护

中文 UI 使用编译进固件的 LVGL C 子集字体，不依赖 /data/font、Freetype 或运行时 TTF。修改中文文案后重新生成：

python3 tools/generate_zh_font.py \
  --font /usr/share/fonts/opentype/noto/NotoSansCJK-Regular.ttc

Windows 示例：

python tools/generate_zh_font.py --font C:/Windows/Fonts/NotoSansSC-VF.ttf

字体和依赖的许可证信息见 THIRD_PARTY_NOTICES.md。

开源说明

本项目采用 Apache License 2.0，详见 LICENSE、NOTICE 和 THIRD_PARTY_NOTICES.md。