“企想”杯智能家居安裝維護(hù)競賽C卷.doc

“2015年全國職業(yè)院校技能大賽”中職組“企想”杯智能家居安裝維護(hù)競賽C卷2015 年6月“2015年全國職業(yè)院校技能大賽”中職組“企想”杯智能家居安裝維護(hù)競賽賽題說明1.注意事項（1）請按照以下比賽環(huán)境，檢查比賽中使用硬件設(shè)備、連接線、工具、材料和軟件等是否齊全，計算機(jī)設(shè)備是否能正常使用；并在設(shè)備確認(rèn)單(含附表1,2,3)上簽字。（2）禁止攜帶和使用移動存儲設(shè)備、計算器、通信工具及參考資料。（3）操作過程中，需要及時保存設(shè)備配置。比賽過程中，不要對任何設(shè)備添加密碼。（4）比賽中禁止改變軟件原始存放位置。（5）比賽中禁止觸碰、拆卸帶有警示標(biāo)記的設(shè)備、線纜、插座。（6）仔細(xì)閱讀比賽試卷，分析需求，按照試卷要求，進(jìn)行設(shè)備配置和調(diào)試。（7）比賽完成后，不得切斷所有電源，需保持所有設(shè)備處于工作狀態(tài)。（8）比賽完成后，比賽設(shè)備、比賽軟件和比賽試卷請保留在座位上，禁止帶出考場外。2.比賽軟件環(huán)境（1）物理機(jī)n 操作系統(tǒng)：Windows 7（32位）n 開發(fā)環(huán)境：Microsoft Visual Studio 2010 n 智能家居開發(fā)庫、開發(fā)文檔、配置文件模板n 樣板間控制軟件（2）虛擬機(jī)n 操作系統(tǒng)：Windows 7（32位）n .NET框架：.NET Framework 4.03.賽題說明（1）本次比賽的賽題由三部分組成，考核內(nèi)容相互獨立，單獨評分。（2）第一部分為智能家居設(shè)備安裝調(diào)試以及應(yīng)用配置，第二部分為智能家 居嵌入式網(wǎng)關(guān)應(yīng)用配置，第三部分為智能家居應(yīng)用軟件配置。（3）比賽時間總計180分鐘，參賽選手可自由分配任務(wù)及時間。（4）參賽選手需仔細(xì)閱讀試題，按照試題要求填寫答案或提交競賽成果。 賽題某企業(yè)集團(tuán)是一家從事高科技產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)和銷售的大型企業(yè)，鑒于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的飛速發(fā)展，且應(yīng)用越來越豐富，公司決定進(jìn)軍民用市場空間巨大的智能家居行業(yè)。經(jīng)過幾年的研發(fā)，公司已有一批較成熟的產(chǎn)品，現(xiàn)公司需要在物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品與應(yīng)用發(fā)布會上進(jìn)行現(xiàn)場展示，要求你作為安裝維護(hù)工程師來實現(xiàn)智能家居相關(guān)設(shè)備的安裝和配置，確保達(dá)到良好的產(chǎn)品與應(yīng)用的展示效果。第一部分 智能家居設(shè)備安裝調(diào)試以及應(yīng)用配置本部分要求完成節(jié)點板配置，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D和設(shè)備連線圖的繪制，智能家居設(shè)備的安裝、連線以及軟件調(diào)試，實現(xiàn)如下樣品間電器布局圖的效果。說明：樣板間里所有涉及220V強(qiáng)電部分都已經(jīng)安裝完畢，選手僅需針對弱電接線，節(jié)點板配置表和所需的Visio素材都存放在“素材”文件夾中。圖1-1 樣板間電器布局圖1.節(jié)點板配置請正確配置節(jié)點板的板號、板類型和傳感器類型。2.繪制網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D和設(shè)備連線圖（1）使用Visio軟件繪制網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D。（2）使用Visio軟件繪制設(shè)備連線圖。（3）完成后的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D和設(shè)備連線圖分別以“網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱DX.vsd”和“設(shè)備連線圖X.vsd”的文件名存入“競賽結(jié)果(樣板間)”文件夾中。注：X代表參賽隊的工位號3.設(shè)備安裝按照樣板間電器布局圖（圖1-1）將表1-1中的設(shè)備安裝在指定位置并固定，完成設(shè)備供電。表1-1 設(shè)備列表序號設(shè)備名稱1溫度傳感器2光照度傳感器3濕度傳感器4電視紅外控制模塊（紅外控制模塊正確學(xué)習(xí)電視遙控器的開關(guān)機(jī)功能，紅外學(xué)習(xí)頻道號為1頻道）5空調(diào)紅外控制模塊（紅外控制模塊正確學(xué)習(xí)空調(diào)遙控器的開關(guān)機(jī)功能，紅外學(xué)習(xí)頻道號為2頻道）6DVD紅外控制模塊（紅外控制模塊正確學(xué)習(xí)DVD遙控器的開關(guān)機(jī)功能，紅外學(xué)習(xí)頻道號為3頻道）7煙霧傳感器8LED射燈9換氣扇10電動窗簾11門禁系統(tǒng)（電子插鎖、刷卡器、門鈴、開門按鈕）12旋轉(zhuǎn)警燈4.設(shè)備連線按照樣板間電器布局圖1-1，將以下設(shè)備安裝置指定位置并固定，完成設(shè)備供電，并進(jìn)行設(shè)備連通線及調(diào)試。（1）根據(jù)LED射燈接線圖完成電源線連接、控制信號線分別連接到控制終端P1/P3。（2）根據(jù)報警燈接線圖完成電源線連接、控制信號線連接到控制終端P1。（3）根據(jù)電動窗簾接線圖完成控制信號線連接到控制終端。（4）根據(jù)門禁系統(tǒng)接線圖完成電源線連接、控制信號線連接到控制終端P1接口，實現(xiàn)繼電器和密碼(要求密碼設(shè)置成8888)兩種控制開門方式。（5）根據(jù)煙霧報警器接線圖完成電源線連接、控制信號線連接。（6）根據(jù)換氣扇接線圖完成控制信號線連接。（7）正確安裝紅外遙控系統(tǒng)和環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)，并調(diào)試。要求：連線預(yù)留不超過10公分，并綁扎整齊、規(guī)范。5.軟件調(diào)試(1) 設(shè)備安裝完成后，將協(xié)調(diào)器和A8相連。(2) 在A8上采用默認(rèn)登錄后，對節(jié)點板信息進(jìn)行配置，實現(xiàn)相關(guān)執(zhí)行設(shè)備的控制和信息采集。附：基礎(chǔ)知識測試部分（1）智能家居控制系統(tǒng)英文名稱是 。（2）ZigBee協(xié)議使用一個16位的 來標(biāo)識一個網(wǎng)絡(luò)。（3）物聯(lián)網(wǎng)從理論上分為三層，從上至下依次為應(yīng)用層、_ _、感知層。（4）分別將12個節(jié)點的短地址填寫出來_ _、_ _、_ _、 _ _、_ _、_ _、_ _、_ _、 _ _、_ _、_ _、_ _。（5）A8網(wǎng)關(guān)與協(xié)調(diào)器之間是_ _方式進(jìn)行通訊。（6）門禁控制系統(tǒng)有_ _、_ _、_ _供電電壓。（7）門禁卡的工作能源來自哪里？（參考選項： A.磁場感應(yīng)電流 B.紐扣電池 C.鋰電池 D.不需要提供電源）（8）在同一個無線傳感網(wǎng)中下列選項表達(dá)正確的是什么？（參考選項：A. MAC可以相同 B. 通道號可以不相同 C. PANID可以不相同 D. PANID，通道號都必須相同）（9）在兩個不同的Zigbee網(wǎng)絡(luò)中，MAC地址不同是否會對Zigbee網(wǎng)絡(luò)傳輸產(chǎn)生影響？并說明理由。（10）如果給步進(jìn)電機(jī)加入適當(dāng)?shù)拿}沖信號，步進(jìn)電機(jī)就會以一定的_ _轉(zhuǎn)動。第二部分 智能家居嵌入式網(wǎng)關(guān)應(yīng)用配置本部分要求完成智能家居網(wǎng)關(guān)與協(xié)調(diào)器、節(jié)點板的連接，繪制網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D，實現(xiàn)界面、采集數(shù)據(jù)、實現(xiàn)對智能家居設(shè)備的控制和模擬應(yīng)用配置，并進(jìn)行NFS網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)掛載和網(wǎng)關(guān)移植。智能網(wǎng)關(guān)應(yīng)用設(shè)備清單:設(shè)備名稱數(shù)量o 電腦o 1o USB轉(zhuǎn)串口o 1o USB公母頭串口連接線o 1o 協(xié)調(diào)器o 1o 節(jié)點板o 3o 射頻頂板o 4o 棒狀天線o 4o 電源線o 4o 6410開發(fā)板（帶電源和液晶屏）o 1o USB下載線o 1o 網(wǎng)線o 1o SD(4G)卡o 1o SD卡讀卡器o 1o 物聯(lián)網(wǎng)實訓(xùn)操作臺（基礎(chǔ)實驗應(yīng)用模塊）o 1說明：虛擬機(jī)登錄及提升權(quán)限的密碼是bizideal，所使用到的模版程序及動態(tài)鏈接庫lib-X86.so、lib-ARM.so均存放于虛擬機(jī)桌面工程模板Demo文件夾中。1.設(shè)備連接首先完成智能家居網(wǎng)關(guān)與協(xié)調(diào)器的連接，之后完成以下設(shè)備與節(jié)點板的連接。(1) 完成溫濕度傳感器、蜂鳴器(板載)、求助按鈕、煙霧傳感器、射燈(繼電器)與節(jié)點板1的連接。(2)完成光照傳感器、風(fēng)扇模塊(直流電機(jī))、空調(diào)模塊（數(shù)碼管）與節(jié)點板2的連接。(3)完成窗簾模塊（步進(jìn)電機(jī)）、人體紅外模塊、燈光模塊（LED）與節(jié)點板3的連接。(4)按照設(shè)備連接關(guān)系完成節(jié)點板的配置。2.繪制拓?fù)鋱D根據(jù)連線操作中的描述用Visio工具畫出對應(yīng)關(guān)系的拓?fù)鋱D,將其結(jié)果保存至“網(wǎng)關(guān)拓?fù)鋱DX.vsd”，并存于“桌面競賽結(jié)果”文件夾中。注：X代表參賽隊的工位號。3.SD卡的制作將Superboot燒寫到SD卡中，燒寫SD卡所需要資料放置于“桌面競賽結(jié)果(網(wǎng)關(guān))競賽材料”文件夾中。4.Uboot的燒寫將Uboot燒寫到網(wǎng)關(guān)中，燒寫Uboot所需要的資料放置于“桌面競賽結(jié)果(網(wǎng)關(guān))競賽材料”文件夾中。5.內(nèi)核的燒寫將內(nèi)核燒寫到網(wǎng)關(guān)中，燒寫內(nèi)核所需要的資料放置于Win7系統(tǒng)上的“桌面競賽結(jié)果(網(wǎng)關(guān))競賽材料”文件夾中。6.界面實現(xiàn)依照如下的界面效果圖完成界面的編寫，要求能夠體現(xiàn)如下控制效果。程序啟動時顯示界面2-1如下：界面效果 圖2-1界面設(shè)計要求：所有窗體中的字體為wenquanyi，15號，加粗，傾斜。如圖2-1所示，在界面中添加文本框用于輸入用戶名及登錄密碼，要求輸入密碼時，密碼顯示為“*”；點擊登錄按鈕進(jìn)下一個界面如圖2-3，點擊退出按鈕則關(guān)閉界面；若賬號，密碼輸入錯誤則彈出一個提示框如圖2-2，點擊yes則清空之前的輸入內(nèi)容；（賬號為skill+工位號,如1號工位則帳號為skill01，若11號工位則帳號為skill11，密碼123）界面效果 圖2-2界面效果 圖2-3點擊登錄后進(jìn)入下個界面時進(jìn)度條自動從0加載到100，進(jìn)度條每次加2，并且在進(jìn)度條值為10,20100時用一個label顯示文字信息，并將字體設(shè)為紅色(進(jìn)度條讀取速度要適中)。顯示內(nèi)容如下： 10 正在加載串口配置. 20 串口配置加載完成. 30 正在加載界面配置. 50 界面配置加載完成. 60 正在初始化界面. 80 界面初始化完成. 100 進(jìn)入系統(tǒng)中.當(dāng)進(jìn)度條為100時自動進(jìn)入智能家居的進(jìn)入界面2-4。如下界面效果 圖2-4 點擊智能家居按鈕進(jìn)入控制主界面如圖2-5，點擊退出按鈕則退出程序。界面效果 圖2-5在主界面中，右上角顯示當(dāng)前時間，且1秒鐘刷新一次，有一個返回按鈕用于回到上一個界面即圖2-5，并能完成下面的智能家居模擬應(yīng)用。點擊圖2-5中的條件設(shè)定，彈跳出如圖2-6所示的窗口，點擊圖2-6中的確定按鈕完成界面中自定義參數(shù)的設(shè)定，點擊取消則退出設(shè)置界面。 界面效果 圖2-67.數(shù)據(jù)采集完成串口參數(shù)配置、實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集及實時顯示。（1）完成溫度參數(shù)的采集，并將溫度值實時顯示。（2）完成濕度參數(shù)的采集，并將濕度值實時顯示。（3）完成光照度參數(shù)的采集，并將光照值實時顯示。（4）完成煙霧參數(shù)的采集，并將煙霧值實時顯示。（5）完成人體感應(yīng)狀態(tài)的采集，并將狀態(tài)實時顯示。（6) 完成求助按鈕的采集，并將狀態(tài)實時顯示。（7）將數(shù)據(jù)采集界面截屏并以1.png名字保存至“桌面競賽結(jié)果(網(wǎng)關(guān))”文件夾中。8.控制功能實現(xiàn)（1）蜂鳴器控制功能通過點擊界面中報警燈區(qū)域控制蜂鳴器的開啟和關(guān)閉且完成界面中報警燈狀態(tài)切換。要求:當(dāng)報警燈為綠燈的時候蜂鳴器開啟，報警燈為紅燈的時候蜂鳴器關(guān)閉。（2）窗簾模塊控制功能通過點擊界面中窗簾區(qū)域?qū)崿F(xiàn)控制窗簾模塊的開啟和關(guān)閉，并且同時實現(xiàn)完成界面中窗簾的開啟和關(guān)閉，要求:界面中的窗簾開時開啟房間窗簾(即：電機(jī)逆時針轉(zhuǎn)動一周)，窗簾關(guān)時關(guān)閉房間窗簾(即：電機(jī)順時針轉(zhuǎn)動一周) 。（3）房間燈光控制功能通過點擊界面中燈區(qū)域控制燈光模塊的開啟和關(guān)閉且完成界面中燈狀態(tài)的切換。要求:如圖2-5所示，燈1、燈2、燈3、燈4對應(yīng)著燈光模塊從右至左的1、2、3、4個燈且各燈控制互不影響。（4）風(fēng)扇控制點擊“風(fēng)扇開”按鈕，直流電機(jī)轉(zhuǎn)動，并顯示“風(fēng)扇關(guān)”；點擊“風(fēng)扇關(guān)”，直流電機(jī)停，顯示為“風(fēng)扇開”。（5）射燈控制點擊“射燈開”按鈕，射燈開啟，并顯示“射燈關(guān)”；點擊“射燈關(guān)”，射燈關(guān)閉，顯示為“射燈開”。9.智能家居模式應(yīng)用配置實現(xiàn)智能家居應(yīng)用中的四種模式，分別是日間模式、夜間模式、安防模式、求助模式和自定義模式。具體要求如下：（1）當(dāng)聯(lián)動制動被勾選時，能進(jìn)行聯(lián)動；當(dāng)聯(lián)動制動未勾選時，不能進(jìn)行聯(lián)動，combox狀態(tài)為不能使用并且當(dāng)前模式顯示為自定義模式，能進(jìn)行自定義操作；在退出聯(lián)動模式后關(guān)閉所有器件。（2）在聯(lián)動模式中，所有模式有兩種進(jìn)入方式，一種是設(shè)置時間根據(jù)時間進(jìn)入對應(yīng)的模式，第二種是可以直接選擇combox中選項進(jìn)入對應(yīng)的模式。（3）當(dāng)空調(diào)開關(guān)按鈕為“開”時，點擊該按鈕，按鈕切換為“關(guān)”，同時將空調(diào)控制設(shè)置為開啟狀態(tài)，此時才能對空調(diào)進(jìn)行聯(lián)動控制；反之空調(diào)開關(guān)按鈕顯示為“開”，將空調(diào)控制設(shè)置為關(guān)閉狀態(tài)，空調(diào)不能進(jìn)行聯(lián)動控制。(4）日間模式保持溫度、濕度、光照、煙霧、人體感應(yīng)傳感器、求助按鈕參數(shù)能夠?qū)崟r采集并顯示在界面的對應(yīng)區(qū)域中。設(shè)置時間介于8：00-18：00區(qū)間或者選中日間模式時，進(jìn)入日間模式；當(dāng)前模式顯示為“日間模式”；執(zhí)行關(guān)閉房間燈光，開啟房間窗簾(即：電機(jī)順時針轉(zhuǎn)動一周)，完成真實器件動作的同時更新相應(yīng)功能模塊在界面對應(yīng)區(qū)域中的狀態(tài)。當(dāng)室溫高于28時設(shè)置空調(diào)為20（即數(shù)碼管顯示當(dāng)前20）；但溫度低于18是設(shè)置空調(diào)溫度為28（即數(shù)碼管顯示28）；當(dāng)溫度處于18-28時關(guān)閉空調(diào)（即數(shù)碼管顯示0）。當(dāng)光照度大于100Lux時，閉合房間窗簾(即：電機(jī)逆時針轉(zhuǎn)動一周)；反之開啟房間窗簾(即：電機(jī)順時針轉(zhuǎn)動一周)。完成真實器件動作的同時更新相應(yīng)功能模塊在界面對應(yīng)區(qū)域中的狀態(tài)。（5）夜間模式保持溫度、濕度、光照、煙霧、人體感應(yīng)傳感器、求助按鈕參數(shù)能夠?qū)崟r采集并顯示在界面的對應(yīng)區(qū)域中且將溫度值的整數(shù)部分實時的顯示在數(shù)碼管上。設(shè)置時間，當(dāng)時間介于18：01-24：00區(qū)間或者選中夜間模式時，進(jìn)入夜間模式；當(dāng)前模式顯示為“夜間模式”；執(zhí)行開啟房間燈光、閉合窗簾(即：電機(jī)逆時針轉(zhuǎn)動一周)，完成真實器件動作的同時更新相應(yīng)功能模塊在界面對應(yīng)區(qū)域中的狀態(tài)。（6）安防模式保持溫度、濕度、光照、煙霧、人體感應(yīng)傳感器、求助按鈕參數(shù)能夠?qū)崟r采集并顯示在界面的對應(yīng)區(qū)域中且將濕度值的整數(shù)部分實時的顯示在數(shù)碼管上。設(shè)置時間，當(dāng)時間介于0：01-7：59區(qū)間或者選中安防模式時，進(jìn)入安防模式；當(dāng)前模式顯示為“安防模式”；執(zhí)行關(guān)閉房間燈，閉合窗簾(即：電機(jī)逆時針轉(zhuǎn)動一周)。當(dāng)人體紅外檢測到有人時，則開啟蜂鳴器報警、開啟射燈模塊、開啟房間燈；否則關(guān)閉蜂鳴器報警、關(guān)閉射燈模塊、關(guān)閉房間燈，完成真實器件動作的同時更新相應(yīng)功能模塊在界面對應(yīng)區(qū)域中的狀態(tài)。（7）求助模式保持溫度、濕度、光照、煙霧、人體感應(yīng)傳感器、求助按鈕參數(shù)能夠?qū)崟r采集并顯示在界面的對應(yīng)區(qū)域中。當(dāng)求助按鈕按下時，開啟蜂鳴器報警、開啟房間燈（使LED燈處于閃爍狀態(tài))；否則關(guān)閉蜂鳴器報警、關(guān)閉房間燈，完成真實器件動作的同時更新相應(yīng)功能模塊在界面對應(yīng)區(qū)域中的狀態(tài)。（8） 自定義模式保持溫度、濕度、光照、煙霧、人體感應(yīng)傳感器、求助按鈕參數(shù)能夠?qū)崟r采集并顯示在界面的對應(yīng)區(qū)域中。條件設(shè)定，通過圖2-6設(shè)定自定義模式的條件，要求同時滿足三個條件，執(zhí)行自定義模式的動作。分別將需要開啟的電器勾選，并點擊“自定義模式啟動”按鈕后，更新相應(yīng)功能模塊在界面對應(yīng)區(qū)域中的狀態(tài)，“自定義模式啟動”按鈕切換為“自定義模式關(guān)閉”。當(dāng)自定義模式啟動時，日間模式、夜間模式和安防模式不啟動。點擊“自定義模式關(guān)閉”按鈕，停止自定義模式的條件觸發(fā)，“自定義模式關(guān)閉”按鈕切換為“自定義模式啟動”。10.NFS網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)的掛載（1）將網(wǎng)關(guān)的根目錄掛載到虛擬機(jī)/mnt下，列出網(wǎng)關(guān)根目錄，并將結(jié)果截屏以2.png名字保存至“桌面競賽結(jié)果(網(wǎng)關(guān))”文件夾中。（2）完成NFS網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)掛載的配置，并將結(jié)果(即輸入的命令和正確的字符數(shù))截屏以3.png名字保存至“桌面競賽結(jié)果(網(wǎng)關(guān))”文件夾中。（3）列出網(wǎng)關(guān)根目錄，并將結(jié)果截屏以4.png名字保存至“桌面競賽結(jié)果(網(wǎng)關(guān))”文件夾中。（4）修改網(wǎng)關(guān)的系統(tǒng)時間為當(dāng)前時間，并寫入RTC。11.網(wǎng)關(guān)移植將第9題中實現(xiàn)的智能家居模擬應(yīng)用全部移植到網(wǎng)關(guān)上，并檢查是否能夠正常運行。第三部分 智能家居應(yīng)用軟件配置本部分要求完成設(shè)備連接、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D的繪制、上機(jī)位開發(fā)界面設(shè)計、實現(xiàn)界面邏輯流程與軟件模塊。智能家居模擬應(yīng)用模塊設(shè)備清單:設(shè)備名稱數(shù)量o 電腦1o USB轉(zhuǎn)串口線2o 智能書架讀卡器1o 電子標(biāo)簽1569312o 智能書架天線12o 協(xié)調(diào)器1o 節(jié)點板3o 射頻頂板4o 棒狀天線4o 人體感應(yīng)傳感器模塊1o 干簧管按鍵模塊1o USB攝像頭1o 可燃?xì)怏w傳感器模塊1o 煙霧傳感器模塊1o 溫濕度傳感器模塊1o 光照傳感器模塊1o LED燈組模塊1o 數(shù)碼管模塊1o 電源線11.設(shè)備連接(1) PC機(jī)與協(xié)調(diào)器用USB轉(zhuǎn)串口線連接；(2) PC機(jī)與智能書架讀卡器用另一根USB串口線連接；(3) 將LED燈組、數(shù)碼管（模擬空調(diào)）、溫濕度傳感器、可燃?xì)怏w傳感器、人體感應(yīng)傳感器、煙霧傳感器、光照度傳感器、干簧管按鍵根據(jù)對應(yīng)的接口名稱插在模塊對應(yīng)的位置上，并確認(rèn)連接正確；(4) 依次打開“協(xié)調(diào)器 節(jié)點板A 節(jié)點板B 節(jié)點板C”的電源開關(guān)，給其供電，看到上述3塊節(jié)點板聯(lián)網(wǎng)狀態(tài)指示燈為紅色常亮?xí)r，表明設(shè)備組網(wǎng)成功，可以進(jìn)行后續(xù)操作。注：協(xié)調(diào)器和節(jié)點板均使用5V直流電源供電。2.繪制拓?fù)鋱D根據(jù)連線操作中的描述用Visio工具畫出對應(yīng)關(guān)系的拓?fù)鋱D，完成后的圖紙放置在“桌面競賽結(jié)果（上位機(jī)）”文件夾中。3.上位機(jī)開發(fā)界面設(shè)計參賽者在Visual Studio 2010集成開發(fā)環(huán)境下，使用C#開發(fā)語言，完成一套上位機(jī)軟件的開發(fā)，軟件界面請按照界面示意圖要求進(jìn)行設(shè)計，不得隨意更改，如選手沒有按要求進(jìn)行定義和擺放造成的后果自負(fù)。軟件功能控制請使用Bizideal系列開發(fā)包（BIControlManager.dll，BIData.dll，BIProtocols.dll，已附在與該文件相同目錄中）提供的方法完成下列模塊功能開發(fā)。開發(fā)完成后將所有工程文件存放到桌面上的“競賽材料（上位機(jī)）”文件夾中。4.功能模塊實現(xiàn)要求利用智能家居實訓(xùn)臺上提供的器件和功能，參照下圖界面，實現(xiàn)下列各項功能。界面效果 圖3-1窗體及其上控件（控件名稱可不按照表格中命名）表3-1 窗體用途控件類型名稱顯示值備注MDI父窗體FormMDIParentForm工位：XXXX為2位工位號智能雞舍子窗體FormfrmSmartBartonFrmSmartHomeMDI子窗體控制面板子窗體FormfrmPanelFrmPanelMDI子窗體智能貨架子窗體FormfrmRfidFrmRfidMDI子窗體表3-2 MDI父窗體MDIParentForm控件用途控件類型名稱顯示值備注工具欄ToolStriptoolStrip1文字標(biāo)簽ToolStripLabeltslabSmartHome智能雞舍系統(tǒng)串口串口選擇ToolStripComboBoxtscmbPortSmartHome智能雞舍系統(tǒng)使用的串口名稱啟動智能雞舍系統(tǒng)ToolStripButtontsbtnStartSmartHome啟動智能雞舍系統(tǒng)停止智能雞舍系統(tǒng)ToolStripButtontsbtnStopSmartHome停止智能雞舍系統(tǒng)分隔ToolStripSeperatortoolStripSeparator1文字標(biāo)簽ToolStripLabeltslabRfid智能書架系統(tǒng)串口串口選擇ToolStripComboBoxtscmbPortRfid智能書架系統(tǒng)使用的串口名稱啟動智能家居系統(tǒng)ToolStripButtontsbtnStartRfid啟動智能書架系統(tǒng)停止智能家居系統(tǒng)ToolStripButtontsbtnStopRfid停止智能貨架系統(tǒng)表3-3控制面板窗體frmPanel控件用途控件類型名稱顯示值備注文字標(biāo)簽CheckBoxchkEnabled啟用智能控制分組GroupBoxGroupBox1警戒值和控制方式文字標(biāo)簽LabelLabel1光照警戒值光照警戒值輸入NumericUpDownnudLight默認(rèn)文字標(biāo)簽LabelLabel2有害氣體警戒值有害氣體(燃?xì)?警戒值數(shù)值輸入NumericUpDownnudGas默認(rèn)文字標(biāo)簽LabelLabel3溫度警戒值溫度警戒值數(shù)值輸入NumericUpDownnudTemp默認(rèn)文字標(biāo)簽LabelLabel4濕度警戒值濕度警戒值數(shù)據(jù)輸入NumericUpDownnudHumidity默認(rèn)確認(rèn)輸入數(shù)據(jù)生效ButtonbtnOK確定分組GroupBoxGroupBox2手動控制控制光照ButtonbtnLight開燈根據(jù)后面的4個CheckBox分別控制LED模塊的4個發(fā)光二極管燈開關(guān)標(biāo)識CheckBoxchkLight1標(biāo)識LED模塊由左向右數(shù)第1路發(fā)光管的狀態(tài),勾選表示亮,不勾選表示滅燈開關(guān)標(biāo)識CheckBoxchkLight2標(biāo)識LED模塊由左向右數(shù)第2路發(fā)光管的狀態(tài),勾選表示亮,不勾選表示滅燈開關(guān)標(biāo)識CheckBoxchkLight3標(biāo)識LED模塊由左向右數(shù)第3路發(fā)光管的狀態(tài),勾選表示亮,不勾選表示滅燈開關(guān)標(biāo)識CheckBoxchkLight4標(biāo)識LED模塊由左向右數(shù)第4路發(fā)光管的狀態(tài),勾選表示亮,不勾選表示滅頂棚控制(開)ButtonbtnRoofOpen頂棚開控制步進(jìn)電機(jī)逆時針轉(zhuǎn)一圈頂棚控制(關(guān))ButtonbtnRoofClose頂棚關(guān)控制步進(jìn)電機(jī)順時針轉(zhuǎn)一圈啟動換氣ButtonbtnVaultOpen啟動換氣直流電機(jī)運轉(zhuǎn)啟動換氣ButtonbtnVaultClose停止換氣直流電機(jī)停轉(zhuǎn)空調(diào)溫度控制ButtonbtnAircondition空調(diào)設(shè)置數(shù)碼管顯示nudAricondition的值空調(diào)溫度輸入NumericUpDownnudAricondition22手工輸入表3-4智能雞舍子窗體frmSmartBarton控件用途控件類型名稱顯示值備注顯示雞舍背景圖片PictureBoxPicturebox1圖片chiken.png煙霧標(biāo)簽LabellbSmog煙霧：煙霧數(shù)值顯示LabelLbSmogValue采集于傳感器保留2位小數(shù)光照標(biāo)簽LabellbLight光照度：光照數(shù)值顯示LabellabLightValue采集于傳感器保留2位小數(shù)有害氣體(燃?xì)?標(biāo)簽LabellbGas有害氣體：有害氣體(燃?xì)?數(shù)值顯示LabelLbGasValue采集于傳感器保留2位小數(shù)溫度標(biāo)簽LabellbTemp溫度：溫度數(shù)值顯示LabelLbTempValue采集于傳感器保留2位小數(shù)濕度標(biāo)簽LabellbHumidity濕度：濕度數(shù)值顯示LabelLbHumidityValue采集于傳感器保留2位小數(shù)顯示燈名稱LabelLabel1燈1顯示燈狀態(tài)圖片PictureBoxpicSLight1LightOff.png開燈后顯示Light.png顯示燈名稱LabelLabel2燈2顯示燈狀態(tài)圖片PictureBoxpicLight2LightOff.png開燈后顯示Light.png顯示燈名稱LabelLabel3燈3顯示燈狀態(tài)圖片PictureBoxpicRLight3LightOff.png開燈后顯示Light.png顯示燈名稱LabelLabel4燈4顯示燈狀態(tài)圖片PictureBoxpicLight4LightOff.png開燈后顯示Light.png顯示有害氣體(燃?xì)?、光照、溫度、濕度圖形ChartChart1最多顯示5個點的數(shù)據(jù)，超過5次采樣后，只顯示最后5次采樣的數(shù)據(jù)表3-5智能書架子窗體frmRfid控件用途控件類型名稱顯示值備注控件分組GroupBoxgrpCard借書卡管理顯示CardOwnersListViewLvwCards從數(shù)據(jù)表CardOwners加載讀借書卡號ButtonbtnReadCard自動讀卡控件功能描述LabelLabel2卡號:顯示讀出的借書卡號LabellabCardNo綁定卡號與數(shù)據(jù)表中的記錄ButtonbtnBind綁定根據(jù)cmbOwners中選擇的人名綁定控件功能描述LabelLabel3持卡人:選擇持卡人ComboBoxCmbOwners從數(shù)據(jù)表CardOwners中加載所有人員姓名控件分組GroupBoxgrpRfid電子標(biāo)簽管理讀取電子標(biāo)簽并更新數(shù)據(jù)庫ButtonbtnInit初始盤點啟動監(jiān)控功能ButtonbtnStart啟動監(jiān)控停止監(jiān)控功能ButtonbtnStop停止監(jiān)控顯示數(shù)據(jù)庫內(nèi)容以及監(jiān)控得到的數(shù)據(jù)和狀態(tài)ListViewlvwRack根據(jù)實際狀態(tài)及時顯示控件分組GroupBoxgrpBorrow借出啟動借書操作ButtonbtnBorrow切換為借書功能控件功能描述LabelLabel4書名：顯示書名LabellabBookName根據(jù)實際顯示控件功能描述LabelLabel5書名：顯示卡號LabellabCardNo根據(jù)實際顯示控件功能描述LabelLabel6持卡人：顯示持卡人姓名LabellabCardOwner根據(jù)實際顯示控件分組GroupBoxgrpReturn還入啟動還書操作ButtonbtnReturn切換為還書功能控件功能描述LabelLabel7書名：顯示書名LabellabReturnBookName根據(jù)實際顯示控件功能描述LabelLabel8操作結(jié)果：顯示操作結(jié)果LabellabResult根據(jù)實際顯示控件分組GroupBoxgrpCheck門禁啟動借書操作ButtonbtnBorrow切換為門禁功能控件功能描述LabelLabel4檢測狀態(tài)：顯示探測狀態(tài)LabellabStatus如沒有借出登記,顯示”未授權(quán)”,否則不顯示任何文字關(guān)閉警報ButtonbtnAlertOff關(guān)閉警報令蜂鳴器靜音注意：所用素材均存在于“桌面上位機(jī)”文件夾中一、 創(chuàng)建界面框架1. 根據(jù)示意圖和表中信息創(chuàng)建一個窗體命名為MDIParentForm，作為MDIContainer，添加一個工具欄控件，并其中增加用于選擇通訊串口和用于控制系統(tǒng)停止的控件，該MDIContainer顯示后，自動加載FrmSmartBarton、FrmPanel和FrmRfid三個MDIChild，并按照界面圖3-1進(jìn)行布局。2. 界面加載后，自動檢測出本地計算機(jī)上安裝的所有串口，并在對應(yīng)的串口選擇控件中自動設(shè)置2個系統(tǒng)使用的串口。3. 點擊啟動智能家居系統(tǒng)按鈕，令智能家居系統(tǒng)啟動，激活FrmSmartBarton上的各項功能。點擊停止智能家居系統(tǒng)按鈕，令智能家居系統(tǒng)停止，F(xiàn)rmSmartBarton上的各項功能停止。4. 點擊啟動智能貨架系統(tǒng)按鈕，令智能貨架系統(tǒng)的通訊端口打開，以供FrmRfid上的各項功能正常進(jìn)行。點擊停止智能貨架系統(tǒng)按鈕，令智能貨架系統(tǒng)的通訊端口關(guān)閉。二、 實現(xiàn)相關(guān)環(huán)境參數(shù)的監(jiān)測，并可以手動控制相關(guān)電器和根據(jù)相關(guān)條件聯(lián)動控制相關(guān)電器。具體實現(xiàn)下列功能：1 在窗體FrmSmartBarton上顯示圖片BuildingFloor.png。2 按照圖示位置添加4個顯示LightOff.png的PictureBox控件，以及4個Label控件在對應(yīng)位置顯示為燈1、燈2、燈3和燈4，其上方的PictureBox控件即作為對應(yīng)的燈光（顯示LightOff.png代表燈光熄滅，顯示Light.png代表燈光亮起）。3 使用合適的控件，實時顯示溫度、濕度、有害氣體(燃?xì)?和光照度數(shù)據(jù)，并按照界面參考圖1所示進(jìn)行布局。4 將溫度、濕度、有害氣體(燃?xì)?和光照數(shù)據(jù)的曲線顯示在圖表中，要求有害氣體數(shù)據(jù)以折線圖顯示，光照數(shù)據(jù)以折線圖顯示，溫度數(shù)據(jù)和濕度數(shù)據(jù)都以柱狀圖顯示，并且當(dāng)數(shù)據(jù)超過6個時只保留最近6個數(shù)據(jù)。5 在FrmPanel窗體上添加用于輸入光照警戒值、有害氣體(燃?xì)?警戒值、溫度警戒值和濕度警戒值的4組控件、一個確定按鈕和一個復(fù)選框控件，要求數(shù)據(jù)輸入完成后，點擊確定按鈕令輸入的閾值數(shù)值才能生效。6 另外添加4個組合框控件，每個控件中都添加四個項目，分別為控制頂棚、換氣、排風(fēng)和空調(diào)。7 若復(fù)選框為選中狀態(tài)，根據(jù)每個警戒值控件后面的組合框中的選項，自動控制設(shè)備。具體控制規(guī)則為，若有組合框中選擇了“控制燈光”項，則根據(jù)輸入的光照警戒值來控制LED模塊的狀態(tài)，當(dāng)實際光照采樣值小于等于警戒值的25%時，控制LED模塊4路全亮；大于25%且小于等于50%時，控制LED模塊路亮起；大于50%且小于等于75%時，控制LED模塊2路亮起；大于75%時控制LED模塊1路亮起，每路LED的亮滅，對應(yīng)的PictureBox中顯示的圖片也做相應(yīng)的變化（Light.png表示亮，LightOff.png表示滅）。若有組合框中選擇了“通風(fēng)”項，則根據(jù)輸入的濕度警戒值來控制步進(jìn)電機(jī)的狀態(tài)，當(dāng)實際濕度采樣值小于等于警戒值，控制步進(jìn)電機(jī)逆時針旋轉(zhuǎn)1圈；反之，控制步進(jìn)電機(jī)順時針旋轉(zhuǎn)1圈。若有組合框中選擇了“換氣”項，則根據(jù)輸入的有害氣體（燃?xì)猓┚渲祦砜刂撇竭M(jìn)電機(jī)的狀態(tài)，當(dāng)實際燃?xì)獠蓸又荡笥诘扔诰渲担刂浦绷麟姍C(jī)運轉(zhuǎn)；反之，控制直流電機(jī)停轉(zhuǎn)。若有組合框中選擇了“空調(diào)”項，則根據(jù)輸入的溫度警戒值來控制數(shù)碼管的狀態(tài)，當(dāng)實際溫度采樣值大于等于警戒值，控制數(shù)碼管顯示23；反之，控制數(shù)碼管顯示0。8 對以上功能添加手動控制選項（僅在不勾選“啟用只能控制”時生效，不需考慮警戒值），要求能夠手動控制，LED模塊，直流電機(jī)，步進(jìn)電機(jī)和數(shù)碼管。三、 利用智能書架板塊提供的器材和功能，實現(xiàn)一個簡單電子標(biāo)簽管理，要求該系統(tǒng)必須具有以下功能：1 在FrmRfid界面加載后，能夠讀出本地數(shù)據(jù)庫文件data.mdb中的CardOwners表的所有數(shù)據(jù)，并顯示在借書管理GroupBox里的ListView控件中，同時將“姓名”字段添加到一個組合框控件中。CardOwners表結(jié)構(gòu)和表中數(shù)據(jù)見附1和附2。將Library表中的所有數(shù)據(jù)加載到電子標(biāo)簽管理GroupBox中ListView中。Libray表結(jié)構(gòu)和表中數(shù)據(jù)見附3和附4。2 取下天線0，1，2上面的電子標(biāo)簽作為借書卡，點擊【自動讀卡】按鈕后，將其中一張電子標(biāo)簽放回天線0的讀卡位上，能夠顯示標(biāo)簽ID，在下方選擇框中選擇一個姓名，根