《物联网系统设计与应用开发》课件6-6 任务6 智慧交通沙盘系统软件的设计

目录任务目标01相关知识点02任务实施03任务目标通过该任务，熟悉实际项目的开发过程，掌握C#在实际项目开发中的综合应用。相关知识1.开发环境系统开发平台：MicrosoftVisualStudio2010系统开发语言：C#运行环境：Microsoft.NETFramwork4.0硬件环境：山东微分智能交通沙盘2.系统架构智能交通沙盘系统软件采用C/S架构，智慧交通软件是智慧交通沙盘系统的软件组成部分，是面向用户的使用和操作平台，用户使用软件来获得系统硬件部分的相关信息，以及对远端硬件发送控制指令等。相关知识1）系统架构系统整体物理结构如图6-21所示。图6-21智能交通物理架构图相关知识本系统传感器节点采用ZigBee无线通信方式，与网关所带的协调器组成星型网络。协调器将接收到的数据通过串口发送给网关，并通过串口接收网关下发的指令信息。PC客户端与手机客户端均采用TCP的方式与网关通信，从而实现对ZigBee节点的控制，并接收ZigBee节点上传的传感器数据。相关知识2）系统功能系统功能框图如图6-20所示。

图6-20系统功能结构图相关知识ETC车辆信息显示：利用125K读卡器模拟ETC卡号读取，显示经过ETC的卡号，并通过直流电机模拟控制ETC自动抬杆。车辆路径选择：通过继电器模拟小车路线选择。环境监测：实时显示智慧交通沙盘内安装的传感器上传的温湿度、光照、是否发生火灾以及是否有雨滴等数据。车辆定位：用13.56读卡器模拟车辆定位。红绿灯时长设置：通过设置数码管，模拟红绿灯并模拟设置红灯时长。任务实施1.模块设计1）通信模块描述：作为客户端连接网关，既可接收网关数据，也可向网关发送指令，同时实时显示连接状态，通过心跳机制实现掉线重连。智能交通界面设计如图6-22所示。右上角表示连接状态，若未连接成功则显示为灰色。连接成功服务端，则亮起。图6-22智能交通界面任务实施通信模块与网关通信流程如图6-23所示。图6-23通信流程图任务实施通信模块与网关通信协议格式如表6-2所示。设备ID与类型如表6-3所示。命令字含义数据示例device_id设备ID1device_type设备类型16transfer_type无线传输方式Zigbeedevice_value设备状态值5/truetimestamp时间2015-10-2612:58:07cmd命令字set_switchargs命令参数{"device_id":102,"device_type":24,"device_value":"true"}表6-2协议格式任务实施序号传感器名称设备ID设备类型1温度传感器1162湿度传感器2173光照传感器3184火焰传感器156385直流电机105256数码管103317RFID13.56201418RFID125K202409继电器242410雨滴1553711风扇1022412LED灯1012413小车193161表6-3设备ID与类型列表例如，网关发送到PC客户端的温度数据格式如下：{"device_id":1,"device_type":16,"transfer_type":"zigbee","device_value":"19","timestamp":"2015-10-2612:58:07"}PC客户端发送控制命令到网关，控制风扇开的数据格式如下：{"cmd":"set_switch","args":{"device_id":102,"device_type":24,"device_value":"true"}}任务实施任务实施2）红绿灯时长设置红绿灯界面设计如图6-24所示。操作流程：在调节框内调节相应方向的红灯时长，点击“设置”按钮后获取时长数值，然后组包后发送给网关，用数码管模拟显示时长，发送的JSON数据如下：{"args":{"device_id":103,"device_type":31,"device_value":"10"},"cmd":"set_switch"}图6-24红绿灯设置界面任务实施3）ETCETC界面设计如图6-25所示。ETC操作流程：刷125kHzRFID标签，网关上显示卡号，同时电机转动一段时间后自动停止。图6-25ETC界面任务实施PC客户端接收到来自网关的数据，显示ETC卡号，JSON数据格式如下：{"device_id":202,"device_type":41,"transfer_type":"zigbee","timestamp":"2016-04-1221:56:42","device_value":"740435679"}PC客户端发送指令到网关，控制电机正转，JSON数据如下：{"args":{"device_id":105,"device_type":25,"device_value":"1,200"},"cmd":"set_switch"}PC客户端发送指令到网关，控制电机反转，JSON数据如下：{"args":{"device_id":105,"device_type":25,"device_value":"2,200"},"cmd":"set_switch"}PC客户端发送指令到网关，停止电机转动，JSON数据如下：{"args":{"device_id":105,"device_type":25,"device_value":"3,200"},"cmd":"set_switch"}任务实施4）交通控制交通控制界面设计如图6-26所示。图6-26交通控制界面任务实施PC客户端发送给网关的开灯JSON指令：{"args":{"device_id":101,"device_type":24,"device_value":"true"},"cmd":"set_switch"}PC客户端发送给网关的关灯JSON指令：{"args":{"device_id":101,"device_type":24,"device_value":"false"},"cmd":"set_switch"}PC客户端发送给网关的开风扇JSON指令：{"args":{"device_id":102,"device_type":24,"device_value":"true"},"cmd":"set_switch"}PC客户端发送给网关的关风扇JSON指令：{"args":{"device_id":102,"device_type":24,"device_value":"true"},"cmd":"set_switch"}任务实施5）小车控制小车控制界面设计如图6-27所示。图6-27小车控制界面任务实施操作流程：点击上、下、左、右方向按键和中间按键，可以控制小车前进、后退、左转、右转和停止。小车档速可设置1~5。控制小车以5档前进，JSON指令格式：{"cmd":"set_switch","args":{"device_id":193,"device_type":161,"device_value":"1,5"}}控制小车以6档后退，JSON指令格式：{"cmd":"set_switch","args":{"device_id":193,"device_type":161,"device_value":"1,6"}}控制小车左转，JSON指令格式：{"cmd":"set_switch","args":{"device_id":193,"device_type":161,"device_value":"1,3"}}控制小车右转，JSON指令格式：{"cmd":"set_switch","args":{"device_id":193,"device_type":161,"device_value":"1,4"}}控制小车停止，JSON指令格式：{"cmd":"set_switch","args":{"device_id":193,"device_type":161,"device_value":"1,2"}}任务实施6）环境监测环境监测界面设计如图6-28所示。PC客户端接收到网关发来的光照值，JSON数据如下：{"device_id":3,"device_type":18,"transfer_type":"zigbee","timestamp":"2016-04-1221:58:28","device_value":"85"}其他JSON样例类似，请查看表6-3。图6-28环境监测界面感谢观看THANKYOUPleasereplacetext,clickaddrelevantheadline,modifythetextcontent,alsocancopyyourcontenttothisdirectly.Pleasereplacetext,click