【智能家居】5、主流程设计以及外设框架编写与测试

news2025/11/4 17:10:38

一、主流程设计

1、工厂模式结构体定义

（1）指令工厂 inputCmd.h

（2）外设工厂 controlDevices.h

二、外设框架编写

1、创建外设工厂对象bathroomLight

2、编写相关函数框架

3、将浴室灯相关操作插入外设工厂链表等待被调用

三、外设框架测试

1、配置IO口输出状态

2、将函数加入到controlDevices.h

3、main函数编写

四、编写完成后拷贝到树莓派运行

1、创建一个文件夹用于保存上面所编写的三个代码

2、查看使用的GPIO口位于第几个引脚

3、编译运行

一、主流程设计

#include <stdio.h>

int main(){

	//指令工厂初始化

	//控制外设工厂初始化

	//线程池
	
	return 0;
}

1、工厂模式结构体定义

（1）指令工厂 inputCmd.h

struct InputCmd{
	char cmdName[128];//指令名称
	char cmd[32];//指令

	int (*Init)(char *name,char *ipAdresschar *port);//初始化函数
	int (*getCmd)(char *cmd);//获取指令函数
	char *log[1024];//日志

	struct InputCmd *next;
};

定义一个名为 `InputCmd` 的结构体，包含以下成员：

char cmdName[128]：一个长度为128的字符数组，用于存储指令名称。
char cmd[32]：一个长度为32的字符数组，用于存储指令。
int (*Init)(char *name, char *ipAdress, char *port)：一个初始化相关指令操作的函数指针，它指向一个返回值为整型，接受三个字符指针类型的参数（名称、IP地址、端口号）的函数。
int (*getCmd)(char *cmd)：一个用于获取指令的函数指针，它指向一个返回值为整型，接受一个字符指针类型的参数（指令）的函数。
char *log[1024]：一个长度为1024的字符指针数组，用于存储日志信息。
struct InputCmd *next：一个指向 `struct InputCmd` 类型的指针，用于链表的连接。

（2）外设工厂 controlDevices.h

struct Devices{
	char devicesName[128];//设备名称
	int status;//状态：开&关
    int pinNum;//引脚号
	
	int (*open)(int pinNum);//打开设备
	int (*close)(int pinNum);//关闭设备
	int (*devicesInit)(int pinNum);//设备初始化
	int (*readStatus)();//读取设备状态
	int (*changeStatus)(int status);//改变设备状态

	struct Devices *next;
};

定义一个名为 `Devices` 的结构体，包含以下成员：

char devicesName[128]：一个长度为128的字符数组，用于存储设备名称。
int status：一个整型变量，用于存储设备的状态（如开/关等）。
int pinNum：一个整型变量，用于存储设备的引脚号。
int (*open)(int pinNum)：一个用于打开相关设备的函数指针，它指向一个返回值为整型、接受一个整型的参数（引脚号）的函数。
int (*close)(int pinNum)：一个用于关闭相关设备的函数指针，它指向一个返回值为整型、接受一个整型的参数（引脚号）的函数。
int (*devicesInit)(int pinNum)：一个用于初始化相关设备的函数指针，它指向一个返回值为整型、接受一个整型的参数（引脚号）的函数。
int (*readStatus)()：一个用于读取设备当前状态的函数指针，它指向一个返回值为整型、无参数的函数。
int (*changeStatus)(int status)：一个用于更改设备状态的函数指针，它指向一个返回值为整型，接受一个字符指针类型的参数（设备状态）的函数。
struct Devices *next：一个指向 `struct Devices` 类型的指针，通常链表的连接。

二、外设框架编写

以浴室灯模块为例

bathroomLight.c

1、创建外设工厂对象bathroomLight

struct Devices bathroomLight={
	.name="bathroomLight",
    .pinNum=你选择的引脚号,
	.open=bathroomLight_open,
	.close=bathroomLight_close,
	.devicesInit=bathroomLight_init,
	.changeStatus=bathroomLight_status
};

2、编写相关函数框架


int bathroomLight_open(int pinNum){
	

}

int bathroomLight_close(int pinNum){

	
}

int bathroomLight_init(int pinNum){
	
}

int bathroomLight_status(int status){

}

3、将浴室灯相关操作插入外设工厂链表等待被调用

sturct  Devices *addbathroomLightToDevicesLink(struct Devices *phead){
	if(phead==NULL){
		ruturn &bathroomLight;
	}else{
		bathroomLight.next=phead;
		phead=&bathroomLight;
		}
}

三、外设框架测试

1、配置IO口输出状态

pinMode()和digitalWrite()都是WiringPi库的函数，要包含wiringPi.h头文件(我在controlDevices.h里面包含了）

bathroomLight.c

#include "controlDevices.h"

int bathroomLight_open(int pinNum){
	digitalWrite(pinNum,LOW);
}

int bathroomLight_close(int pinNum){

	digitalWrite(pinNum,HIGH);
}

int bathroomLight_init(int pinNum){
	pinMode(pinNum,OUTPUT);
	digitalWrite(pinNum,HIGH);
}

int bathroomLight_status(int status){

}

struct Devices bathroomLight={
	.devicesName="bathroomLight",
	.pinNum=1,
	.open=bathroomLight_open,
	.close=bathroomLight_close,
	.devicesInit=bathroomLight_init,
	.changeStatus=bathroomLight_status
};

struct  Devices* addbathroomLightToDevicesLink(struct Devices *phead){
	if(phead== NULL){
		return &bathroomLight;
	}else{
		bathroomLight.next=phead;
		phead=&bathroomLight;
	}
}

2、将函数加入到controlDevices.h

controlDevices.h

#include <wiringPi.h>
#include <stdio.h>

struct Devices{
	char devicesName[128];
	int status;
	int pinNum;
	
	int (*open)(int pinNum);
	int (*close)(int pinNum);
	int (*devicesInit)(int pinNum);
	int (*readStatus)();
	int (*changeStatus)(int status);

	struct Devices *next;
};

struct Devices *addbathroomLightToDevicesLink(struct Devices *phead);

3、main函数编写

（1）判断树莓派接口是否初始化成功

（2）将浴室灯模块加入到工厂模式的链表中等待被调用

（3）判断+实现

mainPro.c

#include <stdio.h>
#include <string.h>

#include "controlDevices.h"

struct Devices *findDevicesName(char *name,struct Devices *phead){

	struct Devices *tmp=phead;
	if(phead==NULL){

		return NULL;
	}else{

	while(tmp!=NULL){
		if(strcmp(tmp->devicesName,name)==0){
			return tmp;
		}
		tmp=tmp->next;
	}
	return NULL;
	}
}

int main(){
	if(wiringPiSetup()==-1){
		return -1;
	}
	
	
	struct Devices *pdevicesHead=NULL;
	pdevicesHead=addbathroomLightToDevicesLink(pdevicesHead);


	char *name="bathroomLight";
	struct Devices *tmp=findDevicesName(name,pdevicesHead);
	if(tmp!=NULL){
		tmp->devicesInit(tmp->pinNum);
		tmp->open(tmp->pinNum);	
	}

	return 0;
}