Arduino教室节能装置的开发+文献综述(9)
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3.3 PC端软件设计
相对于Arduino端软件设计而言，PC端软件设计稍微简单些，但由于需要匹配Arduino端的Socket程序，其设计还是比较麻烦的，需要不断的调试程序，寻找bug。最终找到一个比较可行又可靠的设计方案。
PC端的程序设计核心主要由以下四大模块。
3.3.1 多窗体设计
本系统PC监控端有以下三个界面组成：
其一是用户登入界面，用户输入用户名与密码，将输入结果与数据库内的用户表做校对，正确后将进入教室用电一览表界面，否则显示一个提示信息，提示用户重新输入。该界面如图3.7所示图3.7 登入界面
其二是教室用电一览表界面，在该界面中，将依据控制临时表及传感器中的信息来显示一栋楼的教室用电情况，教室名称后的0-3的数据，分别表示教室内的日光灯、电风扇的使用状态，如下表3.2所示。当单击教室按钮后，将进入教室用电控制界面，并将教室名称传递过来。单击退出按钮后，退出系统。该界面中阈值温度的改变，仅会作用于没有进行强制控制的教室。教室用电一览表界面如下图3.8所示。
表3.2 日关灯及风扇状态编码
数据 高位 低位 日光灯状态 电风扇状态
0 0 0 关 关
1 0 1 关 开
2 1 0 开 关
3 1 1 开 开
图3.8 教室用电一览表
其三是教室用电控制界面，该界面是由教室用电一览表见面进入，并接受从中传递而来的教室名。进入该界面后会对传入的教室名称进行解析，获取到该教室的IP，从而达到控制该教室内用电器的功能。该界面有7个按钮组成及一个下拉列表来控制教室内的用电器。如下图3.9所示。
图3.9 教室控制界面
3.3.2 多线程编程
由于在UDP端口监听程序中，Receive方法将会时不时的产生阻塞，等待接收远端的数据，不利于前端界面的交互响应。故本系统需要新建一个线程，用于UDP通信中的端口监听。
在此基础上，由于UDP通信是无连接通信，通信不是非常可靠的，但其在系统资源利用率高的优势下，我仍然选择了UDP协议。同时，为了通信的可靠性，我不得另建一个是启动线程，若两端UDP端口监听端口，系统会自动发送远程监控信息包给对应Arduino控制板，从新建立如图3.10的UDP监听通信环，以防UDP监听通信失败，Arduino控制板处于监听等待，而PC端监听线程则处于无限制阻塞当中，造成系统崩溃。
同时，本系统还建立了一个断开连接线程。当用户退出本系统时，会关闭连接通信线程，启动该断开连接线程。当所有教室都断开连接后，会退出该系统。
线程创建及使用方法如下代码所示，以下代码表示新建了一个线程，该线程运行用户定义的read（）方法。
//新建一个线程，启动read方法
Thread th = new Thread(new ThreadStart(read));
th.Name = "udpListener";
th.Start();
th.IsBackground = true;
3.3.3 数据库编程
本系统开发使用了一个数据库UniversityGraduationDesign，创建了一个登入用户表userTable，一个临时教室控制表controlTemp。
userTable包含了用户ID userID，用户名userName，用户密码password以及权限authority。其中用户ID及用户密码用于登入系统，权限用于设置本系统的权限，暂时为了二个级别，一个级别为最高级，可对系统做任何操作；另一个为一般浏览权限，只能查看教室用电信息，无法远程控制教室内的用电设备。