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文檔簡介
2021年廣西職業(yè)院校技能大賽中職組
《分布式智能設(shè)備組網(wǎng)技術(shù)》賽項
任務(wù)書(樣題)
(競賽時間:180分鐘)
工位號:_______________
1
任務(wù)一:智能設(shè)備安裝部署(40分)
一、任務(wù)要求
按照任務(wù)說明中各題的描述對分布式智能設(shè)備組網(wǎng)技術(shù)競賽實訓平臺按照提供
的接線圖在規(guī)定的設(shè)備區(qū)域完成設(shè)備模塊連線并完成設(shè)備配置。要求線路連接正確,
導線、網(wǎng)線等正確合理。
二、任務(wù)環(huán)境
?硬件資源:PC機3臺、分布式智能設(shè)備組網(wǎng)技術(shù)競賽實訓平臺;
?軟件資源:見“競賽資料\任務(wù)一”。
三、任務(wù)說明
1.設(shè)備安裝內(nèi)部配線(25分)
根據(jù)業(yè)務(wù)場景描述及任務(wù)五題目要求將所提及設(shè)備安裝到三個工位上,其他任務(wù)
中所提及設(shè)備無須安裝到工位,只要提供完成題目答案即可。區(qū)域布局圖中虛線部分
為走線槽,要求設(shè)備安裝符合工藝標準、設(shè)備安裝正確、工整、美觀,區(qū)域大小請根
據(jù)設(shè)備數(shù)量合理劃分。
業(yè)務(wù)場景描述:在紡織企業(yè)的經(jīng)營過程中,大量的成本其實放在了管理上,每年
中小型紡織企業(yè)因為管理混亂造成的損失就難以估計。通過打造智慧紡織工廠,讓更
多的生產(chǎn)、經(jīng)營環(huán)節(jié)去用人工智能替代,大幅降低成本,提升綜合效率。智慧紡織工
廠由5大核心區(qū)域組成,包括生產(chǎn)車間、制造車間、中心花園、員工休息區(qū)、監(jiān)控中
心。
生產(chǎn)車間主要負責布料的生產(chǎn)和染色,由于布料為易燃品,因此生產(chǎn)車間防火尤
2
為重要。為了避免火災(zāi)的發(fā)生,在生產(chǎn)車間區(qū)域安裝火焰?zhèn)鞲衅髂K、煙霧傳感器模
塊、可燃氣體傳感器模塊、光照傳感器模塊、調(diào)光燈模塊、溫濕度傳感器模塊和兩個
數(shù)碼管模塊。
制造車間主要進行對布料的加工,完成制衣的過程。車間內(nèi)安裝有調(diào)光燈模塊、
光照傳感器模塊、溫濕度傳感器模塊、排氣扇模塊、人體感應(yīng)傳感器模塊、火焰?zhèn)鞲?/p>
器模塊、可燃氣體傳感器模塊、直流電機模塊。
中心花園主要為廠區(qū)提供綠色舒適的環(huán)境,因此需要對花園的風速、水溫、土壤
水份溫濕度數(shù)據(jù)進行實時監(jiān)測,保證花園中植物的生長。
員工休息區(qū):在員工休息區(qū)安裝人體感應(yīng)傳感器模塊、排氣扇模塊、溫濕度模塊、
LED指示燈模塊、PM2.5傳感器模塊、噪聲模塊、光照傳感器模塊、按鍵模塊。
監(jiān)控中心:監(jiān)控中心主要負責巡查生產(chǎn)車間和制造車間,避免發(fā)生火災(zāi)等突發(fā)情
況時及時報告和處理問題,因此在監(jiān)控中心安裝攝像頭。
將實訓平臺中的設(shè)備模塊按照圖1.1的布局安裝在板上,通電并連接好相關(guān)數(shù)據(jù)
線。
3
圖1.1安裝布局圖
2.設(shè)備配置功能調(diào)試(15分)
2.1分布式智能設(shè)備組網(wǎng)技術(shù)配置工具安裝
安裝分布式智能設(shè)備組網(wǎng)技術(shù)配置工具,接入模塊后,參照表1-1進行模塊配置,
并將第一次打開串口后的界面截圖粘貼至“提交資料\任務(wù)一\任務(wù)提交文檔.doc”文
檔中的第1條上。
4
表1-1模塊配置連接參數(shù)
串口號根據(jù)實際情況選擇
波特率115200
停止位1
數(shù)據(jù)位8
校驗位無
2.2基板及模塊地址配置
參照表1-2,將基板地址和模塊地址按照表內(nèi)容進行配置。
表1-2基板及模塊地址配置參數(shù)
業(yè)務(wù)場景所屬區(qū)域傳感器或硬件名稱配置地址
基板模塊01
火焰?zhèn)鞲衅髂K01
B1煙霧傳感器模塊02
光照傳感器模塊03
生產(chǎn)車間調(diào)光燈模塊04
基板模塊02
溫濕度傳感器模塊01
C1
數(shù)碼管模塊02
數(shù)碼管模塊03
基板模塊03
溫濕度傳感器模塊01
D2液位傳感器模塊02
大氣壓力傳感器03
中心花園風速傳感器模塊04
基板模塊04
光照傳感器01
D3
繼電器模塊02
人體感應(yīng)傳感器模塊03
基板模塊05
制造車間B2
調(diào)光燈模塊01
5
業(yè)務(wù)場景所屬區(qū)域傳感器或硬件名稱配置地址
光照傳感器模塊02
溫濕度傳感器模塊03
排氣扇模塊04
基板模塊06
人體感應(yīng)傳感器模塊01
C2火焰?zhèn)鞲衅髂K02
可燃氣體傳感器模塊03
直流電機模塊04
基板模塊07
人體感應(yīng)傳感器模塊01
B3排氣扇模塊02
溫濕度模塊03
員工休息LED指示燈模塊04
區(qū)基板模塊08
PM2.5傳感器模塊01
C3噪聲模塊02
光照傳感器模塊03
按鍵模塊04
基板模塊09
門禁模塊01
門禁系統(tǒng)A2
人體感應(yīng)02
RFID讀寫模塊03
2.3模塊調(diào)試
完成基板及模塊地址配置后,按照以下要求,進行部分模塊調(diào)試。
數(shù)碼管模塊設(shè)置:將配置好的生產(chǎn)車間3號區(qū)域地址為02的數(shù)碼管模塊連接到
電腦,設(shè)置數(shù)碼管顯示值【工位號】+88,并通過讀取設(shè)備配置功能,將配置工具界
面截圖(需體現(xiàn)模塊類型、設(shè)備地址號、數(shù)碼管值)粘貼至“提交資料\任務(wù)一\任務(wù)
提交文檔.doc”文檔中的第2條上。
排氣扇模塊設(shè)置:將配置好的制造車間6號區(qū)域地址為04的排氣扇模塊連接到
電腦,設(shè)置排氣扇打開,并通過讀取設(shè)備配置功能,將配置工具界面截圖(需體現(xiàn)模
6
塊類型、設(shè)備地址號、排氣扇狀態(tài))粘貼至“提交資料\任務(wù)一\任務(wù)提交文檔.doc”
文檔中的第3條上。
震動模塊設(shè)置:將震動模塊連接到電腦,并將其地址設(shè)置為01,觸發(fā)震動,并通
過讀取設(shè)備配置功能,將配置工具界面截圖(需體現(xiàn)模塊類型、設(shè)備地址號、震動模
塊狀態(tài))粘貼至“提交資料\任務(wù)一\任務(wù)提交文檔.doc”文檔中的第4條上。
LED指示燈模塊設(shè)置:將配置好的員工休息區(qū)10號區(qū)域地址為04的LED指示燈
模塊連接到電腦,設(shè)置LED指示燈模塊全亮綠燈,并通過讀取設(shè)備配置功能,將配置
工具界面截圖(需體現(xiàn)模塊類型、設(shè)備地址號、LED指示燈亮度)粘貼至“提交資料\
任務(wù)一\任務(wù)提交文檔.doc”文檔中的第5條上。
7
任務(wù)二、設(shè)備通信網(wǎng)絡(luò)搭建(10分)
一、任務(wù)要求
根據(jù)任務(wù)說明中各題的描述,分布式智能設(shè)備組網(wǎng)技術(shù)競賽實訓平臺中,搭建局
域網(wǎng),并完成對無線路由器、網(wǎng)絡(luò)攝像頭、串口服務(wù)器、web服務(wù)端的配置。
二、任務(wù)環(huán)境
?硬件資源:PC機3臺、分布式智能設(shè)備組網(wǎng)技術(shù)競賽實訓平臺;
?軟件資源:見“競賽資料\任務(wù)二”。
三、任務(wù)說明
1.無線路由器的配置
按照表2-1要求,對無線路由器進行本地局域網(wǎng)絡(luò)的搭建和配置,將帶有網(wǎng)絡(luò)名、
IP地址、無線加密方式的配置界面分別進行截圖并粘貼至“提交資料\任務(wù)二\任務(wù)提
交文檔.doc”文檔中的第1條上;
備注:無線路由器的默認地址為“”,默認用戶名為“admin”,密
碼為空。
表2-1無線路由器參數(shù)配置表
序號設(shè)備參數(shù)值
1無線網(wǎng)絡(luò)名SSIDFBS+【工位號】
2無線網(wǎng)絡(luò)密鑰各組可自行設(shè)置(長度在10位)
3無線加密模式激活WPA2PSK增強加密模式、密碼類型AES
4路由器IP地址192.168.【工位號】.1
2.網(wǎng)絡(luò)攝像頭配置
通過利用“競賽資料\任務(wù)二\網(wǎng)絡(luò)攝像頭”中的攝像頭配置工具按照表2-2的內(nèi)
8
容完成對網(wǎng)絡(luò)攝像頭的IP、子網(wǎng)掩碼、網(wǎng)關(guān)等的設(shè)定,并保證各個網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的通暢,
并將攝像頭的web配置端將配置好的基本網(wǎng)絡(luò)設(shè)置界面(需體現(xiàn)攝像頭參數(shù)配置中的
參數(shù))截圖并粘貼至“提交資料\任務(wù)二\任務(wù)提交文檔.doc”文檔中的第2條上。
表2-2攝像頭參數(shù)配置表
序號參數(shù)參數(shù)值
1攝像頭IP192.168.【工位號】.10
2子網(wǎng)掩碼
3網(wǎng)關(guān)192.168.【工位號】.1
4DNS服務(wù)器192.168.【工位號】.100
5Http端口349+【工位號】
6RTSP端口100+【工位號】
3.串口服務(wù)器的安裝配置
利用“競賽資料\任務(wù)二\串口服務(wù)器”的串口服務(wù)器配置工具,并使用該工具對
串口服務(wù)器進行配置,使之與網(wǎng)絡(luò)正常連接,并將串口服務(wù)器配置界面截圖并粘貼至
“提交資料\任務(wù)二\任務(wù)提交文檔.doc”文檔中的第3條上。
表2-3串口服務(wù)器配置表
序號參數(shù)參數(shù)值
1串口IP192.168.【工位號】.20
2子網(wǎng)掩碼
3網(wǎng)關(guān)192.168.【工位號】.1
4DNS地址192.168.【工位號】.100
5模塊工作方式TCPServer
6本地端口80+【工位號】
7串口波特率115200
8校驗/數(shù)據(jù)/停止NONE/8/1
9遠程端口82+【工位號】
4.Web服務(wù)器搭建與配置
利用“競賽資料\任務(wù)二\Web服務(wù)器”的jdk-8u181-windows-x64.exe安裝包,
完成JDK1.8的安裝和JDK環(huán)境變量的配置。配置完成后,使用cmd命令運行“javac”
將運行的結(jié)果截圖并粘貼至“提交資料\任務(wù)二\任務(wù)提交文檔.doc”文檔中的第4條
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上。
安裝“競賽資料\任務(wù)二\Web服務(wù)器”中的分布式智能設(shè)備組網(wǎng)技術(shù)WEB服務(wù)端,
完成安裝后接入加密狗,并根據(jù)目前設(shè)備配置情況,通過配置文件配置Web服務(wù)。并
配置界面(需體現(xiàn)無線通信IP配置、無線通信端口配置、攝像頭IP配置、攝像頭端
口配置、采集節(jié)點板編號集合)截圖并粘貼至“提交資料\任務(wù)二\任務(wù)提交文檔.doc”
文檔中的第5條上。
Web服務(wù)器搭建完成后,參考“競賽資料\任務(wù)二\Web服務(wù)器”中的“分布式智
能設(shè)備組網(wǎng)技術(shù)WEB服務(wù)端開放給App的JSON接口協(xié)議”,訪問查詢?nèi)坎杉瘮?shù)據(jù)
的接口,將瀏覽器訪問的結(jié)果(需體現(xiàn)IP、端口、訪問鏈接、訪問返回結(jié)果)截圖并
粘貼至“提交資料\任務(wù)二\任務(wù)提交文檔.doc”文檔中的第6條上。
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任務(wù)三、應(yīng)用設(shè)計與開發(fā)(40分)
一、任務(wù)要求
根據(jù)任務(wù)說明中的描述,對分布式智能設(shè)備組網(wǎng)技術(shù)競賽平臺的應(yīng)用場景系統(tǒng)進
行部署,包括對人機交互界面的設(shè)計與功能的實現(xiàn)、移動客戶端的界面設(shè)計與功能的
實現(xiàn)并部署系統(tǒng)。
二、任務(wù)環(huán)境
硬件資源:計算機,人機交互設(shè)備,移動互聯(lián)終端。
軟件資源:見“競賽資料\任務(wù)三”
三、任務(wù)說明
利用人機交互界面編程軟件進行智慧紡織工廠控制系統(tǒng)界面設(shè)計,分別實現(xiàn)對生
產(chǎn)車間、制造車間、中心花園、員工休息區(qū)、監(jiān)控保衛(wèi)中心共五個模塊控制界面設(shè)計。
設(shè)計界面如圖3.1至圖3.5所示。
1.人機交互界面設(shè)計
1.1生產(chǎn)車間控制系統(tǒng)界面設(shè)計
實現(xiàn)對生產(chǎn)車間的環(huán)境、火情、可燃氣體泄露情況、光照、燈光的情況、溫濕度
及空調(diào)的開啟情況進行監(jiān)控,在人機交互界面中實時顯示當前環(huán)境的信息,當出現(xiàn)報
警信息時,則在人機界面上提示對應(yīng)的信息。具體界面如圖3.1所示。
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圖3.1生產(chǎn)車間控制系統(tǒng)界面
設(shè)計要求:將設(shè)備采集到的火焰、煙霧、光照、溫度、濕度數(shù)值顯示到界面對應(yīng)
的位置;其中火焰和煙霧未觸發(fā)顯示綠燈、觸發(fā)顯示紅燈;通過滑動調(diào)光滑塊調(diào)整調(diào)
光燈亮度,范圍為0-99;通過空調(diào)一、空調(diào)二滑塊調(diào)整兩個數(shù)碼管數(shù)值,范圍為0-30;
溫度、濕度顯示在折線圖中,每1秒更新一次數(shù)據(jù);下部導航欄功能分別為上一頁、
回主頁、下一頁。
1.2制造車間控制系統(tǒng)界面設(shè)計
實現(xiàn)對制造車間燈光、光照、溫濕度、人體感應(yīng)模塊進行監(jiān)控,在人機交互界面
中顯示制造車間的傳感器信息。具體界面如下圖3.2所示。
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圖3.2制造車間控制系統(tǒng)界面
設(shè)計要求:將設(shè)備采集到的火焰、熱釋電(人體感應(yīng))、可燃氣、溫度、濕度數(shù)
值顯示到界面對應(yīng)的位置;其中火焰、可燃氣、熱釋電(人體感應(yīng))未觸發(fā)顯示綠燈、
觸發(fā)顯示紅燈;點擊正轉(zhuǎn)按鈕觸發(fā)直流電機正轉(zhuǎn),點擊停止按鈕觸發(fā)直流電機停止,
點擊反轉(zhuǎn)按鈕觸發(fā)直流電機反轉(zhuǎn);下部導航欄功能分別為上一頁、回主頁、下一頁。
1.3中心花園控制系統(tǒng)界面設(shè)計
實現(xiàn)對中心花園的風速、水溫、土壤水份溫濕度數(shù)據(jù)進行實時監(jiān)測。具體界面如
下圖3.3所示。
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圖3.3中心花園控制系統(tǒng)界面
設(shè)計要求:將設(shè)備采集到的氣壓、熱釋電(人體感應(yīng))、光照、液位、風速、溫
度、濕度數(shù)值顯示到界面對應(yīng)的位置;其中熱釋電(人體感應(yīng))未觸發(fā)顯示綠燈、觸
發(fā)顯示紅燈;液位數(shù)值顯示在液位高度計量標尺中;風速顯示在儀表盤中;溫濕度顯
示在折線圖中,每1秒更新一次數(shù)據(jù);點擊繼電器開關(guān)1、開關(guān)2、開關(guān)3時,開關(guān)
狀態(tài)取反(例如開關(guān)1狀態(tài)為關(guān)閉狀態(tài),點擊開關(guān)1,繼電器開關(guān)1變成開啟狀態(tài));
下部導航欄功能分別為上一頁、回主頁、下一頁。
1.4員工休息區(qū)控制系統(tǒng)界面設(shè)計
實現(xiàn)對員工休息區(qū)域的空氣質(zhì)量、溫濕度情況、燈光、風扇及人員情況進行檢測
與控制,具體的界面如下圖3.4所示。
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圖3.4員工休息區(qū)控制系統(tǒng)界面
設(shè)計要求:將設(shè)備采集到的熱釋電(人體感應(yīng))、光照、噪聲、PM2.5、溫度、
濕度數(shù)值顯示到界面對應(yīng)的位置;其中熱釋電(人體感應(yīng))未觸發(fā)顯示綠燈、觸發(fā)顯
示紅燈;液位數(shù)值顯示在液位高度計量標尺中;如排氣扇狀態(tài)為開,點擊排氣扇圖標,
排氣扇關(guān)閉,同時排氣扇圖標切換為關(guān)閉狀態(tài),反之,排氣扇開啟,同時排氣扇圖標
切換為開啟狀態(tài);下部導航欄功能分別為上一頁、回主頁、下一頁。
1.5門禁系統(tǒng)控制界面設(shè)計
門禁系統(tǒng)主要實現(xiàn)門禁卡的信息讀取、門禁的開關(guān)、人員的檢測等信息的檢測和
門禁的開關(guān)控制。具體界面如下圖3.5所示。
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圖3.5門禁系統(tǒng)控制
設(shè)計要求:將設(shè)備采集到的熱釋電(人體感應(yīng))、門禁狀態(tài)、RFID卡刷卡數(shù)據(jù)顯
示到界面對應(yīng)的位置;其中熱釋電(人體感應(yīng))未觸發(fā)顯示綠燈、觸發(fā)顯示紅燈;當
RFID刷卡時,讀取當前刷卡的卡號;當門禁關(guān)閉時,顯示門禁狀態(tài)為關(guān),當門禁打開
時,顯示門禁狀態(tài)為開;下部導航欄功能分別為上一頁、回主頁、下一頁。
2.移動客戶端應(yīng)用設(shè)計
2.1登錄界面設(shè)計與實現(xiàn)
界面設(shè)計:
完成登錄界面設(shè)計,具體界面如下圖3.6所示。
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圖3.6登錄界面
功能要求:
用戶登錄:實現(xiàn)用戶登錄功能,輸入服務(wù)器IP、服務(wù)器端口、用戶名、密碼,點
擊登錄進入系統(tǒng)。
合法性驗證:輸入的輸入服務(wù)器IP、服務(wù)器端口、用戶名、密碼如果為空,要對
用戶進行提示。具體界面如下圖3.7所示。
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圖3.7數(shù)據(jù)合法性驗證界面
登錄功能:當用戶名為“admin”、密碼為“123456”,提示登錄成功并跳轉(zhuǎn)至
主頁,當輸入的用戶名和密碼不正確時,提示“用戶名或密碼錯誤!”,如下圖3.8
所示。
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圖3.8登錄驗證界面
退出功能:實現(xiàn)點擊兩次返回鍵,自動關(guān)閉程序。
2.2主界面設(shè)計與實現(xiàn)
界面設(shè)計:
完成主界面設(shè)計,生產(chǎn)車間模塊的背景顏色為#002491,制造車間模塊的背景顏
色為#ab5d04,員工休息室模塊的背景顏色為#710580,中心花園模塊的背景顏色為
#03a92f,具體界面如下圖3.9所示。
圖3.9主界面
功能要求:
跳轉(zhuǎn)和返回功能:實現(xiàn)點擊“生產(chǎn)車間”,跳轉(zhuǎn)至生產(chǎn)車間界面;點擊“生產(chǎn)車
間”,跳轉(zhuǎn)至生產(chǎn)車間界面;點擊“制造車間”,跳轉(zhuǎn)至制造車間界面;點擊“中心
花園”,跳轉(zhuǎn)至中心花園界面;點擊“員工休息室”,跳轉(zhuǎn)至員工休息室界面。
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退出功能:實現(xiàn)點擊兩次返回鍵,自動關(guān)閉程序。
2.3生產(chǎn)車間監(jiān)測界面設(shè)計與實現(xiàn)
界面設(shè)計:
實現(xiàn)生產(chǎn)車間界面布局,具體界面如下圖3.10所示。
圖3.10生產(chǎn)車間界面
功能要求:
數(shù)據(jù)讀取:實現(xiàn)每隔2秒讀取一次讀取生產(chǎn)車間內(nèi)的設(shè)備狀況,并顯示到生產(chǎn)車
間界面中;將讀取到的溫度和光照值分別顯示在兩個數(shù)碼管模塊中。
設(shè)備控制:實現(xiàn)滑動進度條,調(diào)整調(diào)光燈模塊亮度,同時調(diào)光燈模塊根據(jù)調(diào)整的
亮度進行變化,亮度范圍0-99。
返回功能:點擊“返回”圖標,返回至主界面。
2.4制造車間界面設(shè)計與實現(xiàn)
界面設(shè)計:
20
實現(xiàn)制造車間界面布局,具體界面如下圖3.11所示。
圖3.11制造車間界面
功能要求:
數(shù)據(jù)讀取:實現(xiàn)每隔2秒讀取一次讀取制造車間內(nèi)的設(shè)備狀況,并顯示到制造車
間界面中;將讀取到的溫度和光照值分別顯示在兩個數(shù)碼管模塊中。
設(shè)備控制:實現(xiàn)點擊“打開風扇”按鈕,打開排氣扇模塊;點擊關(guān)閉排氣扇按鈕,
關(guān)閉排氣扇模塊;實現(xiàn)點擊“進料”按鈕,直流電機正轉(zhuǎn);點擊“出料”按鈕,直流
電機反轉(zhuǎn),點擊“停止”按鈕,直流電機停止。
返回功能:點擊“返回”圖標,返回至主界面。
2.5中心花園控制系統(tǒng)界面設(shè)計與實現(xiàn)
界面設(shè)計:
實現(xiàn)中心花園界面布局,具體界面如下圖3.12所示。
21
圖3.12中心花園界面
功能要求:
數(shù)據(jù)讀取:實現(xiàn)每隔2秒讀取一次讀取中心花園內(nèi)的設(shè)備狀況,并顯示到中心花
園界面中。
設(shè)備控制:實現(xiàn)點擊“打開左路燈”按鈕,打開繼電器1號開關(guān);實現(xiàn)點擊“關(guān)
閉左路燈”按鈕,關(guān)閉繼電器1號開關(guān);實現(xiàn)點擊“打開中間路燈”按鈕,打開繼電
器2號開關(guān);實現(xiàn)點擊“關(guān)閉中間燈”按鈕,關(guān)閉繼電器2號開關(guān);實現(xiàn)點擊“打開
右路燈”按鈕,打開繼電器2號開關(guān);實現(xiàn)點擊“關(guān)閉右路燈”按鈕,關(guān)閉繼電器2
號開關(guān)。
模式切換:默認為“無人模式”,當點擊“自動模式”按鈕時,模式切換為“自
動模式”;自動模式開啟時,關(guān)閉所有設(shè)備控制,當檢測到有人并且光照低于20Lux,
自動打開繼電器中的所有開關(guān),否則,關(guān)閉繼電器中的所有開關(guān)。
22
返回功能:點擊“返回”圖標,返回至主界面。
2.6員工休息區(qū)控制系統(tǒng)界面設(shè)計
界面設(shè)計:
實現(xiàn)員工休息區(qū)界面布局,具體界面如下圖3.13所示。
圖3.13員工休息室界面
功能要求:
數(shù)據(jù)讀?。簩崿F(xiàn)每隔2秒讀取一次讀取員工休息室內(nèi)的設(shè)備狀況,并顯示到員工
休息室界面中。
設(shè)備控
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