xuyueandClaude Opus 5.5
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- runtime：仿真 WinForms 子集（Form、Button、Label、TextBox、ComboBox、 GroupBox、Timer、MessageBox、界面线程消息循环、跨线程检查）、 教材设备类库（DeviceCtrlHelper、LED 控件）、运行器（常驻编译服务 + 运行模式） - server：Bun + Hono，WebSocket 会话，每次运行一个进程，消息转发 - web：Vue + Naive UI，WinForms 风格窗体渲染、MessageBox、实训台 LED 屏 - 端到端测试与 100 个程序并发的压力测试 - 教材逐任务摘要（docs/教材摘要） Co-Authored-By: Claude Opus 5.5 <noreply@anthropic.com>
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# 《物联网编程与应用 第2版》摘要 第二部分（PDF 66–125）
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**页码对照**：PDF 66–114 对应书页 63–111（PDF = 书页 + 3）。书页 112（项目5 后的空白页）似乎没有扫描进来，所以从 PDF 115 起是 PDF = 书页 + 2（PDF 115 = 书 113 项目6 首页，PDF 125 = 书 123）。
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**范围开头**：从 **项目3 任务2【知识提炼】** 中间开始，具体是知识点"1. RadioButton 单选按钮"的示例代码后半段（PDF 66 / 书 63）。项目3 的项目概述、任务1 全部、任务2 的任务描述和任务实施都在前一段范围里。
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**范围结尾**：停在 **项目6 任务2【任务实施】第15步** `btnDelete_Click` 的 `catch` 块里面（PDF 125 / 书 123）。
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## 项目3 智慧校园系统——智慧路灯控制模块（续）
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### 任务2【知识提炼】（续）PDF 66–73 / 书 63–70
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#### 1. RadioButton 单选按钮（示例后半段，PDF 66–67 / 书 63–64）
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- 第3步：选中窗体，在属性窗口点"事件"按钮，找到 `Load` 事件，双击进入代码窗口：
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```csharp
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private void Form1_Load(object sender, EventArgs e)
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{
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this.radioButton1.Checked = true;//设置radioButton1默认选中状态
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}
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//设置字体颜色方法
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private void type_method(String value)
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{
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switch (value)
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{
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case "Black": this.label1.ForeColor = Color.Black; this.label1.Text = "字体颜色[黑色]"; break;
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case "Red": this.label1.ForeColor = Color.Red; this.label1.Text = "字体颜色[红色]"; break;
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case "Blue": this.label1.ForeColor = Color.Blue; this.label1.Text = "字体颜色[蓝色]"; break;
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case "Yellow": this.label1.ForeColor = Color.Yellow; this.label1.Text = "字体颜色[黄色]"; break;
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default: break;
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}
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}
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```
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- 第4步：选中4个 RadioButton，找到"Click"事件写代码。**书里步骤写的是 Click，代码实际用的是 `radioButtonN_CheckedChanged`**：radioButton1→`type_method("Black")`，2→`"Red"`，3→`"Blue"`，4→`"Yellow"`。
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- 第5步：运行效果见图3-7/3-8，窗体标题"设置字体颜色"。左侧4个单选按钮 黑色/红色/蓝色/黄色，右侧 label1 显示"字体颜色[黑色]"。
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#### 2. 控件：CheckBox 复选框（PDF 67–69 / 书 64–66）
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- 说明：CheckBox 提供一个选项（true/false 或 是/否）。它和 RadioButton 的区别是 CheckBox 可以多选组合，RadioButton 只能在互斥选项里选一个。`Appearance` 决定显示成常规外观还是按钮样式；`ThreeState` 决定是否支持三种状态；`Checked` 获取或设置是否选中。
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- **表3-6 常见属性**：Appearance（外观）、AutoCheck（单击时 Checked/CheckState 和外观是否自动改变）、AutoSize、BackColor、BackgroundImage、CheckAlign（复选标记的对齐方式）、Checked、CheckState、Font、FontHeight、ForeColor、Image、ImageAlign、Location、Parent、ResizeRedraw、Text、TextAlign、ThreeState（是否允许3种状态）、Visible。
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- **表3-7 常见事件**：CheckedChanged（Checked 属性的值改变时发生）、Click（单击控件时发生）。
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- **示例"复选框CheckBox"**：保存在 `D:\物联网编程与应用\项目3\任务2\`，窗体见图3-9"字体状态设置"。
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**表3-8 "字体状态设置"窗体控件**
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| 控件名称 | 控件类型 | 属性名 | 属性值 | 控件功能 |
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|---|---|---|---|---|
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| Form1 | 窗体 | Text | 字体状态设置 | |
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| checkBox_Bold | 复选框 | Text | 字体加粗 | |
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| checkBox_Italic | 复选框 | Text | 字体倾斜 | |
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| checkBox_Underline | 复选框 | Text | 字体下画线 | |
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| checkBox_Strikeout | 复选框 | Text | 字体删除线 | |
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| label1 | 标签 | Text | 普通：Hello_CheckBox | |
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第3步：给4个 CheckBox 的"Click"事件加代码（**代码里实际是 CheckedChanged，控件名是 checkBox1–4，和表3-8 的 checkBox_Bold 等名字对不上**）：
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```csharp
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private void checkBox1_CheckedChanged(object sender, EventArgs e)
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{ type_method(FontStyle.Bold, checkBox1.Checked); }
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private void checkBox2_CheckedChanged(...) { type_method(FontStyle.Italic, checkBox2.Checked); }
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private void checkBox3_CheckedChanged(...) { type_method(FontStyle.Underline, checkBox3.Checked); }
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private void checkBox4_CheckedChanged(...) { type_method(FontStyle.Strikeout, checkBox4.Checked); }
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private void type_method(FontStyle fs, bool status)//设置字体的[状态]方法
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{
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if (status)
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this.label1.Font = new Font(label1.Font, label1.Font.Style | fs);
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else
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this.label1.Font = new Font(label1.Font, label1.Font.Style & ~fs);
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}
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```
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运行效果见图3-10（加粗）和图3-11（加粗+下画线）。**模拟器需要支持** `new Font(Font, FontStyle)`、`FontStyle` 的位运算 `| & ~`，以及 Strikeout/Underline 的渲染。
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#### 3. 数组（PDF 69–73 / 书 66–70）
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- (1) 定义：相同类型的元素按顺序排列的集合；有数组名、下标、元素；C# 数组下标从0开始；声明时 `[]` 必须写在类型后面（`int[] table;`，不能写 `int table[]`）；数组大小不属于类型的一部分（`int[] numbers; numbers = new int[10]; numbers = new int[20];`）。
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- (2) 声明：一维 `int[] numbers;`、多维 `string[,] names;`、交错 `string[][] scores;`。声明之后必须实例化。
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- (3) 创建：`new int[5]`、`new string[5,4]`；交错数组 `byte[][] scores = new byte[5][]; for(...) scores[x] = new byte[4];`；三维 `int[,,] buttons = new int[4,5,3];`；混合写法 `int[][,,][,] numbers;`。
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示例 `Form1_Click`：建交错数组 `scores[i] = new byte[i + 3]`，然后 `MessageBox.Show("Length of row " + i + " is " + scores[i].Length);`。
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- (4) 初始化：未初始化时元素取类型默认值，字段数组默认是 null。
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- 一维：`new int[5] {1,2,3,4,5}`、`new int[] {...}`、`int[] numbers = {1,2,3,4,5};`、`string[] names = {"Matt","Joanne","Robert"};`
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- 多维：`new int[3,2] {{1,2},{3,4},{5,6}}`、`string[,] siblings = {{"Mike","Amy"},{"Mary","Albert"}};`
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- 交错：`new int[2][] { new int[] {2,3,4}, new int[] {5,6,7,8,9} }`，可以省略第一维大小，也可以省略 new。交错数组的元素没有初始化语法。
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- (5) 访问元素：`numbers[4] = 5;`、`numbers[1, 1] = 5;`、`numbers[0][0] = 100; numbers[1][1] = 200;`
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- (6) 数组是对象：基类是 `System.Array`；`int LengthOfNumbers = numbers.Length;`；还有排序、搜索、复制等方法。
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- (7) 用 foreach 遍历数组：`int[] numbers = {4,5,6,1,2,3,-2,-1,0}; foreach (int i in numbers) MessageBox.Show(i.ToString());`。多维数组同样可以 foreach，`new int[3,2]{{9,99},{8,88},{7,77}}` 输出 `9 99 8 88 7 77`。多维数组用嵌套 for 能控制得更细。
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### 项目3【能力拓展】PDF 73–74 / 书 70–71
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（这一节在项目3 任务2 后面，是项目3 的最后一个能力拓展。）
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**边想边做**：
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> 制作"流水路灯控制"界面，如图3-12所示。
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> 当程序运行时，在文本框中输入1和0组成的一组数（中间用","分隔），单击"开"按钮，则按1、0数值开启和关闭灯，1表示开，0表示关，每隔2s切换，实现流水灯。运行效果如图3-13所示。
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- **参考界面（图3-12/3-13）**：窗体标题"ZigBee路灯"。左边是一个大灯泡（Lamp 控件，暗/亮两种状态）。右边 GroupBox"配置"，里面有标签"路 灯"、串口下拉框（图中 COM3）、按钮"打开"（打开后变成"关闭"）。下方有一个 TextBox（示例输入 `1,0,1,1,1,0,0,1`）和两个 RadioButton"开""关"。
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- 提示1：用 `String.Split` 拆分字符串。例：
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```csharp
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String sstring = "ab+cd+ef+gh";
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String [] spstring = sstring.Split(new char[] { '+' });
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```
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书上写"spstring[0]="ab", spstring[1]="cd", spstring[2]="ed", spstring[3]="gh""（**书里 [2] 印错了，应为 "ef"**）。
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- 提示2：用条件运算符 `?:` 把字符"1""0"转成 True/False。例：`bool pBool= 5>3 ? True:False;`（**书里大写的 True/False 在 C# 里无法编译，应为 `true : false`**）。"5>3"成立就返回问号后第1个值，pBool 为 True，否则返回第2个值。
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**自主探究**：
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> 请为该流水路灯控制程序增加下列功能：
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> 添加一个文本框TextBox（Name属性值为intervalTextbox）和一个命令按钮Button（name属性值为configButton，Text属性值为"设置"）。文本框用来输入每次开关灯的时间间隔，在文本框输入好时间间隔后，单击"设置"按钮设置时间控件的时间间隔值为当前文本框输入的值，且"开""关"单选按钮可用，启动程序默认不可用，其他功能不变。
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> 模拟器提示：参考项目里 `项目3/任务一/ZigBee路灯` 用的是 `DeviceCtrlHelper.zigBeeHelper.Open/Close/OnOff(RelayNum,bool)` 加 `lamp1.OnOff(bool)`（WinFormsDeviceControlLibrary.Lamp）。流水灯需要 Timer、Split，以及 RadioButton 的 Enabled。
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### 项目3【项目评价】PDF 74–75 / 书 71–72
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**1. 项目评价指标**（书里只有指标和要求，没有分值）
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| 任务 | 评价指标 | 具体要求 |
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|---|---|---|
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| 任务1 | 窗体界面 | 界面布局合理，美观大方，符合使用者的习惯 |
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| 任务1 | 功能实现 | 环境值能正确获取 |
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| | | 环境值能正确显示 |
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| | | 实时时间控制正常 |
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| 任务2 | 窗体界面 | 界面布局合理，美观大方，符合使用者的习惯 |
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| 任务2 | 功能实现 | 能正常采集红外传感器数据 |
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| | | 环境值能正确推送 |
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| | | 能实时联动路灯 |
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| 职业素养 | 代码书写规范 | 应该遵从结构化的要求，采用缩进的格式 |
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| | 注释书写规范 | 做到清晰、准确地描述内容。对于程序中复杂的部分必须有注释加以说明。注释量要适中，避免过多或过少导致阅读困难 |
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| | 变量命名规范 | 选择有意义的英文进行命名，使变量名能清楚地表达其含义。尽量少使用人名、地名和汉语拼音。应使用那些约定俗成的缩写。多个单词组成的变量名，每个单词的首字母应该大写 |
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| | 界面常用控件命名约定 | 窗体控件命名以控件名称缩写前3个字母开头，以具有代表含义的词来命名，其形式为：控件缩写（前3个字母）+命名（具有代表含义的单词） |
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**2. 个人学习总结**：空白表，两栏"项目学习情况""心得与反思"（每个项目都有，后面不再重复）。
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## 项目4 智慧校园系统——入侵信息监测模块（PDF 76–93 / 书 73–90）
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**项目概述**：实时安防系统的入侵信息监测，是借助物联网技术把感应器、网络摄像机和警报装置嵌入各种安防监控设备，由计算机采集监测数据，并实现拍摄和报警。本项目采集红外对射入侵传感器的数据，经数字量采集器 ADAM4150 传到计算机，显示在程序窗体中；再用程序分别打开报警灯、控制网络摄像机拍照。
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**学习目标**：
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- 能理解C#重写函数的作用。
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- 能正确实现数据的读取、摄像头图像的显示。
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- 能理解静态、switch、foreach语句的作用，并能灵活使用。
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- 形成良好的代码编写规范，具备良好的问题解决能力。
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- 培养严谨、规范的编程思维和习惯，增强逻辑思维和抽象思维能力。
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- 增强职业认识、提升职业素养、树立职业信心。
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### 任务1 采集红外对射入侵传感器数据（PDF 76–81 / 书 73–78）
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**任务描述**：红外对射入侵传感器由红外发射机和接收机组成，两者之间的光束被遮断时就进入报警状态。本任务模拟校园围墙安防系统，用 C# 把传感器采集的数据实时显示在窗体上。学生要学会 foreach，理解 foreach 和 for 的区别。
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**任务实施步骤（压缩版）**：
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1. ADAM4150 串口接 PC 串口，红外对射传感器接采集器 **DI3** 口。
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2. 新建 WinForms 项目"红外对射采集"，保存在 `D:\物联网编程与应用\项目4\任务1`。
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3. 从配套资源中找到 ADAM4150 用的 `DeviceCtrlLibrary.dll`，把"API"文件夹下所有 dll 复制到 `...\红外对射采集\红外对射采集\bin\Debug`。
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4. 添加引用 `DeviceCtrlLibrary.dll`。（**注：没有硬件设备的读者，请添加仿真动态库文件，无须添加"API"文件夹下的dll文件**，后面各任务都有这句注释。）
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5. 按图4-1创建窗体（表4-1）。
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6. `using System.IO.Ports; using DeviceCtrlLibrary;`
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7. 全局变量 `bool IsOpen = false;`（书上印成 `boolIsOpen`，少了空格）。
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8. `Form1_Load`：`com_port.Items.Clear(); foreach (string item in SerialPort.GetPortNames()) com_port.Items.Add(item);`
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9. `btn_open_Click`：`IsOpen = !IsOpen;`。打开时调用 `DeviceCtrlHelper.adam4150Helper.Open(com_port.Text); timer1.Start(); btn_open.Text="关闭";`；关闭时调用 `adam4150Helper.Close(); timer1.Stop(); btn_open.Text="开启";`。
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10. 选中 timer1，在属性窗口的事件栏（闪电图标）找到 Tick 事件（图4-2）。代码为 `txt_time.Text = DateTime.Now.ToString(); if (DeviceCtrlHelper.adam4150Helper.SetData().infraredValue) txt_even.Text = "发现入侵"; else txt_even.Text = "正常";`
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11. 运行，选串口，点"开启"，效果见图4-3（com1，2018-12-08 14:22:45，发现入侵）。
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**表4-1 窗体界面控件属性**
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| 控件名称 | 控件类型 | 属性名 | 属性值 | 控件功能 |
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|---|---|---|---|---|
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| Form1 | 窗体 | Text | 红外对射 | |
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| com_port | 下拉列表框 | | | 显示串口 |
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| btn_open | 按钮 | Text | 开启 | |
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| txt_time | 文本框 | | | 显示时间 |
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| txt_even | 文本框 | | | 显示入侵信息 |
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| timer1 | 时间控件 | Interval | 2000 | |
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| lbl_port | 标签 | Text | 环境串口 | |
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| lbl_time | 标签 | Text | 时间 | |
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| lbl_even | 标签 | Text | 入侵 | |
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图里还有一个 GroupBox"数据显示"，包着"时间""入侵"两行，表里没列出来。
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**小贴士**：`DeviceCtrlHelper.adam4150Helper.SetData().infraredValue` 获取红外对射入侵传感器的数据，返回 bool，true 表示入侵，false 表示正常。
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**知识提炼**：
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- foreach 语句：列出集合中所有元素。用 in 分隔，左边是变量，右边是集合，每次循环从集合取下一个元素放进变量，取完为止。示例：`string StrMsg=""; int[] array = new int[]{1,2,3,4,5,6,7,8,9}; foreach (int i in array) { StrMsg = StrMsg + i.ToString(); } MessageBox.Show(StrMsg);`
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**能力拓展·边想边做**（PDF 80–81）：
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> 通过"任务实施"的操作步骤，已经实现了获取红外对射入侵传感器数据的功能。本环节将实现该模块在有入侵警告时推送报警信息至LED显示屏，并具备警报解除功能。根据下列提示，实现上述功能。注：本题涉及串口服务器，需正确配置串口服务器与路由器来实现该功能。
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- 提示1，**图4-4 检测流程图**：开始 → 判断"是否入侵"。否 → 显示正常信息 → 回到"是否入侵"。是 → 显示入侵信息 → 判断"是否推送"。是 → 生成报警信息并推送 → 修改推送状态 → 结束；否 → 结束。
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- **图4-5 解除报警流程图**：开始 → 推送空白信息至LED → 修改推送状态 → 显示正常信息 → 结束。
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- 提示2：根据流程图补全代码，写在 timer1 的 Tick 事件里并调试：
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```csharp
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private void timer1_Tick(object sender, EventArgs e)
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{
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txt_time.Text = DateTime.Now.ToString();
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if(DeviceCtrlHelper.adam4150Helper.SetData().infraredValue)
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{
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txt_even.Text = "发现入侵";
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if( ____ )
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{
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____
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____ ) // 书上第二条空线以")"结尾，照原样保留
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}
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}
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else
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{
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txt_even.Text = "正常";
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}
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}
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```
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**自主探究**：
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> 修改该模块使其成为夜间门禁防盗报警系统，要具有如下功能，效果如图4-6所示。
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> 1）有入侵则在界面上闪烁显示。
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> 2）将入侵信息推送至LED显示屏上显示。
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**参考界面（图4-6）**：标题"红外对射"。上方是"环境串口"下拉框（COM2）和"LED串口"下拉框（COM3），右侧有"关闭"和"解除报警"两个按钮。GroupBox"数据显示"里有时间（2017/1/17 15:37:00）、入侵（发现入侵），下面一个闪烁的标签"检测到入侵，请注意！"。
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### 任务2 控制网络摄像机（PDF 81–87 / 书 78–84）
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**任务描述**：网络摄像机是传统摄像机与网络视频技术结合的产品，可以通过网络访问和控制，实时监控现场。本任务模拟校园视频监控系统，用 C# 把摄像机的实时图像显示在窗体上，并实现上下左右转动和拍照。学生要学会 PictureBox 的用法和 static 的特点。
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**任务实施步骤**：
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1. 网络摄像机和 PC 都连到无线路由器，并配置好摄像机。
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2. 新建项目"网络摄像机"，保存在 `D:\物联网编程与应用\项目4\任务2`。
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3. 把摄像机用的 DeviceCtrlLibrary.dll 和 API 下所有 dll 复制到 `...\网络摄像机\网络摄像机\bin\Debug`。
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4. 添加引用（仿真库注释同上）。
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5. 按图4-7创建窗体（表4-2）：左边是大块黑色图片框；右边是"摄像机IP"文本框，下面是十字形方向键，中间是"开"，再往下是"拍照"。
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6. `using System.IO.Ports; using DeviceCtrlLibrary;`（**书里漏了 `using System.IO;`，可是 `Directory` 要用它；参考代码写的是 `using System.IO;`，没有 Ports**）。
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7. 4个全局变量：
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```csharp
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static string CameraPath = AppDomain.CurrentDomain.BaseDirectory + "Camera/";//拍照保存路径
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static string IpCameraIPAddress = "192.168.14.131";//网络摄像机IP
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bool IsOpen = false;
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Image ReadImage = null;//存储摄像机图片
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```
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8. `void ipCameraHelper_ImageRead(ImageReadEvenArgs e) { ReadImage = e.img; pictureBox1.Image = ReadImage; }`。类型名写的就是 `ImageReadEvenArgs`，原文如此，和库里一致。
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9. `Form1_Load`：`if(!Directory.Exists(CameraPath)) Directory.CreateDirectory(CameraPath); DeviceCtrlHelper.ipCameraHelper.ImageRead += ipCameraHelper_ImageRead;//绑定图片显示事件`
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10. `btn_open_Click`：`IsOpen=!IsOpen;`。打开时 `IpCameraIPAddress = txt_ip.Text; DeviceCtrlHelper.ipCameraHelper.Open(IpCameraIPAddress, "admin", "");//用户名admin，密码为空` 然后 `DeviceCtrlHelper.ipCameraHelper.Start(); btn_open.Text = "关";`；关闭时 `ipCameraHelper.Stop(); btn_open.Text = "开";`。
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11–14. 方向键分别调用 `DeviceCtrlHelper.ipCameraHelper.PanUp()`、`PanDown()`、`PanLeft()`、`PanRight()`。
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15. `btn_camera_Click`：`if (ReadImage != null) ReadImage.Save(CameraPath + DateTime.Now.ToString("yyyyMMdd_HH mm ss") + ".jpg");`（格式串里本来就带空格）。
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16. 运行，填摄像机IP（图中是 192.168.2.50），点"开"，效果见图4-8。
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**表4-2 "网络摄像机"窗体界面控件属性**
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| 控件名称 | 控件类型 | 属性名 | 属性值 | 控件功能 |
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|---|---|---|---|---|
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| Form1 | 窗体 | Text | 网络摄像机 | |
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| pictureBox1 | 图片框 | BackColor / SizeMode | Black / StretchImage | 显示图像 |
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| label1 | 标签 | Text | 摄像机IP | |
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| txt_ip | 文本框 | | | 输入摄像机IP |
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| btn_open | 按钮 | Text | 开 | 打开/关闭摄像机 |
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| btn_up | 按钮 | Text | ↑ | 向上转 |
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| btn_down | 按钮 | Text | ↓ | 向下转 |
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| btn_left | 按钮 | Text | ← | 向左转 |
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| btn_right | 按钮 | Text | → | 向右转 |
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| btn_camera | 按钮 | Text | 拍照 | 截取图像 |
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**知识提炼**：
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1. PictureBox 图片框：能显示 .bmp、.ico、.wmf、.jpg、.gif。**表4-3 常见属性**：
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- BorderStyle：边框样式，枚举（书里写成"Emun"）。None 无边框，FixedSingle 单线边框，fixed3D 立体边框。
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- Image：要显示的图片，也可以用 `Image.FromFile` 加载。
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- SizeMode：显示模式，枚举。Normal 置于左上角，图片大于控件时被剪切；AutoSize 自动调整图片框大小，和图片一样大；CenterImage 图片框比图片大时居中，比图片小时剪切边沿；StretchImage 拉伸或收缩以适合图片框；zoom 按原比例缩放。
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2. static：用 static 声明的成员属于类本身，不属于对象，不用实例化，直接通过类名调用。示例：`public class StaticClass { public static int x = 10; }`，然后在 `Form1_Load` 里 `MessageBox.Show(StaticClass.x.ToString());`。
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**能力拓展·边想边做**：
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> 通过"任务实施"的操作步骤，已经实现了摄像机显示、控制与抓拍的功能。本环节将为该模块添加每天定时抓拍的功能，固定时间间隔为：2h、1h、45min、30min、15min、5min。请根据下列提示，实现上述功能。
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> 提示：根据之前所学利用if条件语句完善该代码，然后在程序中双击"开"按钮进入代码编写窗口，输入完整代码并调试。
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```csharp
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private void btn_open_Click(object sender, EventArgs e)
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{
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IsOpen = !IsOpen;//取反IsOpen变量，变更按下按钮后串口的打开或关闭状态
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if (IsOpen)
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||
{
|
||
IpCameraIPAddress = txt_ip.Text;
|
||
DeviceCtrlHelper.ipCameraHelper.Open(IpCameraIPAddress, "admin", "");//打开网络摄像机
|
||
DeviceCtrlHelper.ipCameraHelper.Start();//开启网络摄像机监控
|
||
btn_open.Text = "关";//将按钮文字改为"关"
|
||
if (comboBoxDateSelect.Text.Trim()=="2h")
|
||
{
|
||
timer1.Interval = 7200000;
|
||
}
|
||
else if (____)
|
||
{
|
||
timer1.Interval = 3600000;
|
||
}
|
||
else if (comboBoxDateSelect.Text.Trim() == "45min") // 书中这两行带下划线，是示范答案
|
||
{
|
||
timer1.Interval = 2700000;
|
||
}
|
||
else if ( ____ )
|
||
{
|
||
____
|
||
}
|
||
else if ( ____ )
|
||
{
|
||
____
|
||
}
|
||
timer1.Start();
|
||
}
|
||
else
|
||
{
|
||
DeviceCtrlHelper.ipCameraHelper.Stop();//关闭网络摄像机
|
||
btn_open.Text = "开";//将按钮文字改为"开"
|
||
timer1.Stop();
|
||
}
|
||
}
|
||
```
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注意：一共列了6档间隔，骨架只有5个分支（5min 没有位置）。另外要新增 ComboBox `comboBoxDateSelect` 和 timer1，Tick 里应该做抓拍，书里都没给控件表，也没给 Tick 代码。
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||
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||
**自主探究**：
|
||
> 修改该模块使其成为智慧校园监控系统，在东围墙安装一台红外对射入侵传感器与一台网络摄像机，要具有如下功能，运行效果如图4-9所示。
|
||
> 1）实时监控围墙情况。
|
||
> 2）如发现入侵则自动抓拍。
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||
**参考界面（图4-9）**：标题"网络摄像机"，左边大图像区。右边三个 GroupBox：
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||
- "设置"：摄像机IP（192.168.2.90）、串口配置下拉框、"关闭"按钮。
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||
- "入侵监控区"：标签"发现入侵"。
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- "控制区"：↑ ← → ↓ 四个按钮。
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### 任务3 控制报警灯（PDF 87–92 / 书 84–89）
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**任务描述**：报警灯用在危险场所，靠闪光发出警示。发生事故、火灾等紧急情况时，控制器发出信号启动报警电路，灯就闪光报警。本任务模拟校园安防报警系统，用 C# 打开和关闭报警灯。学生要掌握 switch 语句。
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**任务实施步骤**：
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1. 采集器串口接 PC 串口，报警灯通过继电器接到采集器 **DO0** 口。
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2. 新建"报警灯"项目，保存在 `D:\物联网编程与应用\项目4\任务3`。
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||
3. **把自定义控件 `WinFormsDeviceControlLibrary.dll` 添加到工具箱。**
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4. 把 ADAM4150 的 DeviceCtrlLibrary.dll 和 API 下的 dll 复制到 `...\报警灯\报警灯\bin\Debug`。
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5. 添加引用（仿真库注释同上）。
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6. 按图4-10建窗体（表4-4）：左边是报警灯图，下面"开""关"两个按钮；右边 GroupBox"配置"，里面是"报警灯"下拉框和"开启"按钮。
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7. `using System.IO.Ports; using DeviceCtrlLibrary;`
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||
8. `bool IsOpen = false;`（书上又印成 `boolIsOpen`）
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9. `Form1_Load` 填充串口，和任务1 一样。
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10. 定义方法：
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```csharp
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private void AlarmOnOff(string Device, bool IsOpen)
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{
|
||
//利用switch语句打开或关闭继电器模块
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||
switch(Device)
|
||
{
|
||
case "Alarm": DeviceCtrlHelper.adam4150Helper.OnOff(0, IsOpen);
|
||
alarm1.OnOff(IsOpen); break;
|
||
//开启或关闭继电器0模块，报警灯接入DO0，更改界面报警灯状态
|
||
case "LED1": DeviceCtrlHelper.adam4150Helper.OnOff(1, IsOpen); break;//开启或关闭继电器1模块
|
||
case "LED2": DeviceCtrlHelper.adam4150Helper.OnOff(2, IsOpen); break;//开启或关闭继电器2模块
|
||
default: MessageBox.Show("没有合适的接口程序！", "错误提示！"); break;//若为其他模块，则提示错误
|
||
}
|
||
}
|
||
```
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||
11. `btn_open_Click`：只开关串口并改按钮文字（"关闭"/"开启"），**没有 timer**。
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||
12. `btn_alarmOpen_Click` 里调用 `AlarmOnOff("Alarm", true)`；13. `btn_alarmClose_Click` 里调用 `AlarmOnOff("Alarm", false)`。
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||
14. 运行，选串口点"开启"，再点"开""关"控制报警灯，见图4-11（灯变红亮）。
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|
||
**表4-4 "报警灯"界面控件属性**
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||
| 控件名称 | 控件类型 | 属性名 | 属性值 | 控件功能 |
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||
|---|---|---|---|---|
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| Form1 | 窗体 | Text | 报警灯 | |
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||
| Alarm | 自定义控件 | | | 显示报警灯状态 |
|
||
| btn_alarmOpen | 按钮 | Text | 开 | |
|
||
| btn_alarmClose | 按钮 | Text | 关 | |
|
||
| groupBox1 | 组合框 | Text | 配置 | |
|
||
| label1 | 标签 | Text | 报警灯 | |
|
||
| com_port | 下拉列表框 | | | 显示串口 |
|
||
| btn_open | 按钮 | Text | 开启 | |
|
||
|
||
表里的控件名写的是"Alarm"（其实是控件类型名），代码和参考项目里的实例名都是 `alarm1`，类型是 `WinFormsDeviceControlLibrary.Alarm`。
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|
||
**知识提炼**：switch 语句。
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||
- 作用：类似 if，用于从一组互斥分支里选一个执行。格式为 `switch(表达式){ case "常量一":语句;break; … case "常量N":语句;break; default:语句;break; }`。
|
||
- 规则：每个 case 指定一个常数值，匹配上就跳进去执行，直到 break 跳出；都不匹配就执行 default；没有 default 就什么都不做，直接执行 switch 后面的语句。
|
||
- 示例 `Form1_Load`：`string grade="A"; switch(grade){ case "A":MessageBox.Show("您的成绩为：优秀");break; case "B":…"良好"; case "C":…"一般"; case "D":…"合格"; case "E":MessageBox.Show("您的成绩为：不合格，要好好努力了！");break; default: MessageBox.Show("无效的成绩等级！");break; }`
|
||
|
||
**能力拓展·边想边做**：
|
||
> 通过"任务实施"的操作步骤，已经实现了报警灯的打开与关闭功能。本环节为该模块添加有入侵警告时打开报警灯的功能。请根据下列提示，实现上述功能。图4-12所示为实现本功能的流程图，供参考。
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||
|
||
**图4-12 监测流程图**：
|
||
- 开始 → 判断"是否入侵"。
|
||
- 是 → 判断"报警灯是否已打开"。否 → 打开报警灯 → 回到"是否入侵"；是 → 结束。
|
||
- 否 → 判断"报警灯是否打开"。是 → 关闭报警灯 → 回到"是否入侵"；否 → 结束。
|
||
|
||
提示：根据流程图补全代码，写在 timer1 的 Tick 事件里：
|
||
```csharp
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||
private void timer1_Tick(object sender, EventArgs e)
|
||
{
|
||
if (DeviceCtrlHelper.adam4150Helper.SetData().infraredValue)
|
||
{
|
||
txt_even.Text = "发现入侵";
|
||
if( ____ )
|
||
{
|
||
____
|
||
AlarmState = true;
|
||
}
|
||
}
|
||
else
|
||
{
|
||
txt_even.Text = "正常";
|
||
if ( ____ )
|
||
{
|
||
____
|
||
AlarmState = false;
|
||
}
|
||
}
|
||
}
|
||
```
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||
这里要额外加 txt_even、timer1 和 `bool AlarmState`，任务3 的控件表里都没有。
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||
**自主探究**：
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||
> 修改该模块使其成为智慧校园围墙监控报警系统，要具有如下功能，运行效果如图4-13所示。
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> 1）实时检测入侵信息。
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||
> 2）若有入侵则推送报警信息至LED显示屏。
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||
> 3）若有入侵则打开报警灯。
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|
||
**参考界面（图4-13）**：标题"报警灯"，左边是报警灯。右边 GroupBox"配置"：串口配置（COM2）、LED串口（COM3）、"关闭"按钮。下面 GroupBox"数据显示"：入侵文本框（发现入侵）。
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### 项目4【项目评价】PDF 92–93 / 书 89–90
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| 任务 | 评价指标 | 具体要求 |
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|---|---|---|
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| 任务1 | 窗体界面 | 窗体控件正确，布局美观 |
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| | 开关功能 | 按钮能打开、关闭串口；开启、停止定时器；更改按钮显示文字 |
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| | 实时显示 | 能实时显示入侵数据 |
|
||
| 任务2 | 窗体界面 | 窗体控件正确，布局美观 |
|
||
| | 开关功能 | 能正确打开、关闭摄像机 |
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| | 图像实时显示 | 能正确显示图像 |
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||
| | 旋转控制功能 | 能控制摄像机上下左右旋转 |
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| | 抓拍功能 | 能抓拍摄像机当前图像 |
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||
| 任务3 | 窗体界面 | 窗体控件正确，布局美观 |
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||
| | 开关功能 | 能正确打开、关闭报警灯 |
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||
| 职业素养 | 代码书写规范 | 应该遵从结构化的要求，采用缩进的格式 |
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| | 注释书写规范 | 做到清晰、准确地描述内容。对于程序中复杂的部分必须有注释加以说明。注释量要适中，避免过多或过少导致阅读困难 |
|
||
| | 变量命名规范 | 选择有意义的英文进行命名，使变量名能清楚地表达其含义。尽量少使用人名、地名和汉语拼音。应使用那些约定俗成的缩写。多个单词组成的变量名，每个单词的首字母应该大写 |
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（没有分值。和项目3 比，少了"界面常用控件命名约定"这一行。）后面跟个人学习总结空表。
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## 项目5 智慧校园系统——灾情信息监测模块（PDF 94–114 / 书 91–111）
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**项目概述**：实时安防系统的灾情信息监测，是借助物联网技术把火焰、烟雾传感器嵌入各种安防监控设备，由计算机采集灾情数据，并实现推送和报警。本项目采集火焰传感器和烟雾传感器的数据，经数字量采集器 ADAM4150 传到计算机，显示在程序窗体中；再用程序把灾情信息推送到 LED 显示屏。
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**学习目标**：
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- 能正确理解for、while循环语句，并能使用循环语句解决简单问题。
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- 能理解Datetime类和continue语句。
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||
- 了解多线程的概念，学会简单的多线程编写。
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||
- 形成良好的代码编写规范，培养代码优化和性能调优的能力。
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||
- 培养严谨、规范的编程思维和习惯，增强逻辑思维和抽象思维能力。
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||
- 增强职业认识，提升职业素养，树立职业信心。
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||
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### 任务1 采集火焰传感器数据（PDF 94–101 / 书 91–98）
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**任务描述**：火焰传感器利用红外线对火焰非常敏感的特点，用特制的红外接收管检测火焰。本任务模拟校园安防的灾情监测系统，用 C# 把火焰传感器的数据实时显示在窗体上。学生要掌握 for 和 return 语句，了解 DateTime 类常见的属性和方法。
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**任务实施步骤**：
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1. ADAM4150 接 PC，火焰传感器接 **DI1**。
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2. 新建"火焰传感器数据采集"项目，保存在 `D:\物联网编程与应用\项目5\任务1`。
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||
3. 复制 dll 到 `...\火焰传感器数据采集\火焰传感器数据采集\bin\Debug`。
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||
4. 添加引用（仿真库注释同上）。
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||
5. 按图5-1建窗体（表5-1）。
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||
6. `using System.IO.Ports; using DeviceCtrlLibrary;`
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||
7. `bool IsOpen=false;`
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||
8. `Form1_Load` **这次用 for 循环**：`for (int i=0; i<SerialPort.GetPortNames().Length; i++) { com_port.Items.Add(SerialPort.GetPortNames()[i].ToString()); }`
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||
9. `btn_open_Click`：和项目4 任务1 一样（Open/Close 串口，"关闭"/"开启"，timer1 Start/Stop）。
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10. 自定义方法 `GetFireInfo`：
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```csharp
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||
private String GetFireInfo()
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||
{
|
||
//判断火焰传感器返回bool值是否为true，若为true，则返回火情信息
|
||
if (DeviceCtrlHelper.adam4150Helper.SetData().fireValue)
|
||
{
|
||
return "发现火情！";
|
||
}
|
||
return "正常！";//无火情返回正常信息
|
||
}
|
||
```
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||
11. timer1 的 Tick：`txt_time.Text = DateTime.Now.ToString(); txt_even.Text = GetFireInfo();`
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12. 运行效果见图5-2（COM1，2017/1/17 13:13:16，发现火情！）。
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||
|
||
**表5-1 火焰传感器数据采集界面控件属性**
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||
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||
| 控件名称 | 控件类型 | 属性名 | 属性值 | 控件功能 |
|
||
|---|---|---|---|---|
|
||
| Form1 | 窗体 | Text | 火焰 | |
|
||
| com_port | 下拉列表框 | | | 输入/显示串口 |
|
||
| btn_open | 按钮 | Text | 开启 | |
|
||
| txt_time | 文本框 | | | 显示时间 |
|
||
| txt_even | 文本框 | | | 显示入侵信息 |
|
||
| timer1 | 时间控件 | Interval | 2000 | |
|
||
| lbl_port | 标签 | Text | 串口 | |
|
||
| lbl_time | 标签 | Text | 时间 | |
|
||
| lbl_even | 标签 | Text | 事件 | |
|
||
|
||
图里还有 GroupBox"数据显示"。
|
||
|
||
**小贴士**：`DeviceCtrlHelper.adam4150Helper.SetData().fireValue` 获取火焰传感器数据，返回 bool，true 表示有火情，false 表示正常。
|
||
|
||
**知识提炼**：
|
||
1. for 循环：适合次数确定的循环，格式 `for(表达式1;表达式2;表达式3){语句;}`。表达式1 给循环变量赋初值；表达式2 是循环条件，为真就执行循环体，为假退出；表达式3 让循环变量自增或自减。示例求1到100的和：`int sum=0; for(int i=1;i<=100;i++){sum=sum+i;} MessageBox.Show("1+2+3+…+100="+sum.ToString());`
|
||
2. return 语句：结束当前方法，并返回 return 后面的值（可以不带值）；void 方法可以省略 return。示例：`MessageBox.Show(Area(3.1,2.5).ToString()); private double Area(double x,double y){ return x * y; }`
|
||
3. DateTime 类。
|
||
- **表5-2 常见属性**：Now（当前日期和时间）、Today（当前日期）、Date（日期部分）、Day（当月第几天）、Month、Year、DayOfWeek（星期几）、DayOfYear（当年第几天）、Hour、Minute、Second。
|
||
示例：`DateTime dt=DateTime.Now; StrMsg+=dt.ToString()+"\n"; DateTime dt1=DateTime.Today; …dt.Date/Day/Month/Year/DayOfWeek/DayOfYear/Hour/Minute/Second…; MessageBox.Show(StrMsg);`
|
||
- **表5-3 常见方法**：
|
||
- AddDays / AddMonths / AddYears / AddHours / AddMinutes / AddSeconds：把指定的天数/月数/年数/小时数/分钟数/秒数加到当前实例上。
|
||
- IsLeapYear：判断指定年份是不是闰年。
|
||
- Parse：把日期时间字符串转成 DateTime。
|
||
- ToLongDateString / ToLongTimeString / ToShortDateString / ToShortTimeString：转成长日期、长时间、短日期、短时间字符串。
|
||
- ToString：转成字符串。
|
||
|
||
示例 `Form2_Load`：`dt.AddDays(10)`、`AddMonths(1)`、`AddYears(1)`、`AddHours(10)`、`AddMinutes(20)`、`AddSeconds(20)`，`string str="2016-12-12"; DateTime dt7=DateTime.Parse(str);`，再输出 `ToLongDateString()`、`ToLongTimeString()`、`ToShortDateString()`、`ToShortTimeString()`、`dt.ToString("yyyy*MM*dd")`。
|
||
- 模拟器注意：`MessageBox.Show` 要能显示 "\n" 换行；DateTime 的输出格式要和中文 Windows 一致（如 `2017/1/17 13:13:16`）。
|
||
|
||
**能力拓展·边想边做**：
|
||
> 通过"任务实施"的操作步骤，已经实现了实时获取火焰传感器数据的功能。本环节将使用多线程机制来实现该功能，为任务2做好准备。请根据下列提示，实现上述功能。
|
||
|
||
- 提示1，**图5-3 线程运行流程图**：开始 → 判断"是否检测到火焰"，是 → 显示火情，否 → 显示正常 → 线程休眠2s → 回到判断（图上有"结束"框，但循环不会自己退出）。
|
||
- **图5-4 开关监测流程图**：开始 → 判断"串口是否打开"。
|
||
- 否 → 打开串口 → 判断"是否第一次运行线程"，是 → 开启线程，否 → 继续已挂起的线程 → 结束。
|
||
- 是 → 挂起线程 → 结束。
|
||
- 提示2：进入代码窗口，在 btn_open_Click 事件里实现功能，线程方法见表5-4。**表5-4 线程方法**：
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||
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||
| 名称 | 说明 |
|
||
|---|---|
|
||
| Start() | 开启线程 |
|
||
| Resume() | 继续已挂起的线程 |
|
||
| Suspend() | 挂起线程 |
|
||
| Sleep(int32) | 线程休眠，Thread.Sleep(2000)为休眠2s |
|
||
| Abort() | 终止线程 |
|
||
- 提示3：找到 GetData() 方法，按流程图补全：
|
||
```csharp
|
||
private void GetData()
|
||
{
|
||
while ( ____ )
|
||
{
|
||
if ( ____ )
|
||
{
|
||
txt_time.Text=DateTime.Now.ToString();
|
||
txt_even.Text="发现火情";
|
||
}
|
||
else
|
||
{
|
||
txt_time.Text=DateTime.Now.ToString();
|
||
txt_even.Text="正常";
|
||
}
|
||
}
|
||
}
|
||
```
|
||
骨架里没有 `Thread.Sleep(2000)`，流程图里却有。
|
||
|
||
**自主探究**：
|
||
> 分别在教室A、B安装火焰传感器模拟智慧教室火焰检测系统，要具有如下功能，运行效果如图5-5所示。注：本题使用DI1与DI2接口，接入火焰传感器。
|
||
> 1）有火焰灾情时在界面上闪烁显示，并显示教室位置。
|
||
> 2）有火焰灾情时打开报警灯。
|
||
|
||
**参考界面（图5-5）**：标题"教室火焰检测"。顶部是"串口"下拉框（COM1）和"关闭"按钮。下面两个 GroupBox"教室A""教室B"，每个里有标签"火焰状态"和状态文字（"正常!" / "发现火情!"）。
|
||
（注意 DI2 在任务实施里接的是烟雾传感器，这里两路都当火焰用，模拟器要能把 DI1、DI2 都设成火焰。）
|
||
|
||
### 任务2 采集烟雾传感器数据（PDF 101–106 / 书 98–103）
|
||
**任务描述**：烟雾传感器通过监测烟雾浓度来做火灾报警提示。本任务模拟校园安防的灾情监测系统，用线程把烟雾传感器的数据实时显示在窗体上。学生要掌握 while 语句，理解 while 和 for 各自的特点，初步了解线程 Thread 的概念和用法。
|
||
|
||
**任务实施步骤**：
|
||
1. 烟雾传感器接 **DI2**。
|
||
2. 新建"烟雾传感器数据采集"项目，保存在 `D:\物联网编程与应用\项目5\任务2`。
|
||
3. 复制 dll 到 `...\烟雾传感器数据采集\烟雾传感器数据采集\bin\Debug`。
|
||
4. 添加引用（仿真注释同上）。
|
||
5. 按图5-6建窗体（表5-5，**没有 timer**）。
|
||
6. `using System.IO.Ports; using DeviceCtrlLibrary; using System.Threading;//引用线程命名空间`
|
||
7. 全局变量：`bool IsOpen=false; bool IsFirst=true;//记录线程是否第一次打开 Thread thd;//定义Thread线程`
|
||
8. GetData：
|
||
```csharp
|
||
private void GetData()
|
||
{
|
||
//线程运行方法，不断循环运行
|
||
while (true)
|
||
{
|
||
if (DeviceCtrlHelper.adam4150Helper.SetData().smokeValue)//判断烟雾状态，True为发现烟雾灾情，False为正常状态
|
||
{
|
||
txt_time.Text = DateTime.Now.ToString();
|
||
txt_even.Text = "发现烟情";
|
||
}
|
||
else
|
||
{
|
||
txt_time.Text = DateTime.Now.ToString();
|
||
txt_even.Text = "正常";
|
||
}
|
||
Thread.Sleep(2000);//线程休眠2s
|
||
}
|
||
}
|
||
```
|
||
9. `Form1_Load`：用 foreach 填串口，然后 `thd = new Thread(GetData);//实例化线程，绑定线程运行方法` 和 `Control.CheckForIllegalCrossThreadCalls = false;//允许跨线程调用`。
|
||
10. `btn_open_Click`：
|
||
- `IsOpen=!IsOpen;`
|
||
- 打开时：`adam4150Helper.Open(com_port.Text); btn_open.Text="关闭"; if (IsFirst) { IsFirst=false; thd.Start(); } else { thd.Resume(); }`
|
||
- 关闭时：`adam4150Helper.Close(); btn_open.Text="开启"; thd.Suspend();`
|
||
11. 窗体 FormClosing 事件：`private void Form1_FormClosing(object sender, FormClosingEventArgs e) { thd.Abort();//终止线程 }`
|
||
12. 运行效果见图5-7（COM1，2016-12-15 17 10 29，正常）。
|
||
|
||
**表5-5 烟雾采集窗体界面控件属性**
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||
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||
| 控件名称 | 控件类型 | 属性名 | 属性值 | 控件功能 |
|
||
|---|---|---|---|---|
|
||
| Form1 | 窗体 | Text | 烟雾 | |
|
||
| com_port | 下拉列表框 | | | 输入/显示串口 |
|
||
| btn_open | 按钮 | Text | 开启 | |
|
||
| txt_time | 文本框 | | | 显示时间 |
|
||
| txt_even | 文本框 | | | 显示入侵信息 |
|
||
| lbl_port | 标签 | Text | 串口 | |
|
||
| lbl_time | 标签 | Text | 时间 | |
|
||
| lbl_even | 标签 | Text | 事件 | |
|
||
|
||
**模拟器需要支持**：
|
||
- `System.Threading.Thread` 的 Start、Suspend、Resume、Abort、Sleep，以及 `Control.CheckForIllegalCrossThreadCalls = false`（让后台线程直接改 UI 也不报错）。
|
||
- Suspend、Resume、Abort 在新版 .NET 里已过时，.NET Core/5+ 调 Abort 会抛 PlatformNotSupportedException，模拟器得自己模拟这几个行为。
|
||
- 参考项目的 FormClosing 和书不一样：`if(thd.ThreadState==ThreadState.Unstarted) thd.Abort();`。这种写法对已挂起的线程不 Abort；对没启动过的线程调 Abort，在原 .NET Framework 上也有问题。
|
||
|
||
**知识提炼**：
|
||
1. while 循环：条件为真就反复执行，直到条件为假，格式 `while(条件){语句;}`。示例求1到10的和：`int i = 1, sum = 0; while(i<11){ sum = sum + i; i = i + 1; } MessageBox.Show(sum.ToString());`
|
||
2. Thread 线程：.NET 是多线程环境，C# 程序从一个由系统自动创建的主线程开始，可以再创建额外线程。示例是一个控制台程序：
|
||
```csharp
|
||
class ThreadTest
|
||
{
|
||
static void Main(string[] args)
|
||
{
|
||
Thread thd = new Thread(PrintB);
|
||
thd.Start();
|
||
while (true) Console.Write("A");
|
||
}
|
||
static void PrintB ()
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{
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while (true) Console.Write("B");
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}
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}
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```
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**能力拓展·边想边做**：
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||
> 通过"任务实施"的操作步骤，已经实现了获取烟雾传感器数据的功能。本环节将实现当有烟雾报警时，使用多线程在程序界面闪烁红色文字。请根据下列提示，实现上述功能。
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提示1：根据以下提示，完善GetData()方法，进入代码编写窗口，输入代码。
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||
```csharp
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private void GetData()
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||
{
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||
while (true)
|
||
{
|
||
if (DeviceCtrlHelper.adam4150Helper.SetData().smokeValue)
|
||
{
|
||
txt_time.Text=DateTime.Now.ToString();
|
||
txt_even.Text="发现烟情";
|
||
btn_remove.Visible=true;
|
||
btn_open.Visible=true;
|
||
____ //挂起thd线程
|
||
____ //开启hdAlarm线程
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||
}
|
||
else
|
||
{
|
||
txt_time.Text=DateTime.Now.ToString();
|
||
txt_even.Text="正常";
|
||
}
|
||
____ //调用Thread.Sleep(int)方法使线程休眠一段时间
|
||
}
|
||
}
|
||
```
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||
提示2：根据以下提示，完善该代码。选择"Alarm"方法，进入代码编写窗口，输入代码。
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```csharp
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||
private void Alarm()
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||
{
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||
while( ____ )//设置while条件，使线程方法体循环运行
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||
{
|
||
if (lbl_alarm.Visible == true)
|
||
{
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||
lbl_alarm.Visible = false;
|
||
}
|
||
else
|
||
{
|
||
lbl_alarm.Visible =true;
|
||
}
|
||
____ //调用Thread.Sleep(int)方法，线程休眠一段时间，调试后设置合适的时间，使线程达到理想效果
|
||
}
|
||
}
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||
```
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||
提示3：根据以下提示，完善"btn_remove"按钮控件的"Click"事件，进入代码编写窗口，输入代码并调试。
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```csharp
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private void btn_remove_Click(object sender, EventArgs e)
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||
{
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||
txt_even.ForeColor = Color.Black;
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||
____ //重新开启thd实时采集线程
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btn_remove.Visible = false;
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||
lbl_alarm.Visible = false;
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||
____ //终止thdAlarm线程
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||
}
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||
```
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||
还需要补的东西：btn_remove（解除报警按钮，默认隐藏）、lbl_alarm（红色闪烁标签）、`Thread thdAlarm = new Thread(Alarm)`。注释里的"hdAlarm"是原文笔误，指的就是 thdAlarm。
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**自主探究**：
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> 分别在教室A、B安装烟雾传感器模拟智慧教室烟雾检测系统，要具有如下功能，运行效果如图5-8所示。
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> 1）有烟雾灾情时开启报警灯。
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> 2）推送灾情位置和发现时间至LED显示屏。
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||
**参考界面（图5-8）**：标题"烟雾"。上方"串口"（COM2）、"LED串口"（COM3）两个下拉框和"关闭"按钮。下面 GroupBox"教室A"（烟雾状态 / 发现烟情）和"教室B"（烟雾状态 / 正常）。
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||
### 任务3 实时推送灾情信息（PDF 107–111 / 书 104–108）
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**任务描述**：本任务模拟校园安防的灾情监测系统，结合任务1 和任务2，用 C# 把烟雾、火焰传感器的灾情信息推送到 LED 屏，用数组存储灾情信息并在窗体上显示。学生要进一步掌握数组，理解 continue 的作用，掌握 continue 和 break 的区别。
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||
|
||
**任务实施步骤**：
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||
1. 采集器串口和 LED 屏串口都接到**串口服务器**上；火焰、烟雾传感器分别接 DI1、DI2；正确配置串口服务器和路由器。
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||
2. 新建"实时推送灾情信息"项目，保存在 `D:\物联网编程与应用\项目5\任务3`。
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3. 复制 ADAM4150 的 dll 和 API 到 `...\实时推送灾情信息\实时推送灾情信息\bin\Debug`。
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||
4. 添加引用（仿真注释同上）。
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||
5. 新建 **"RecordClass" 类文件**：
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```csharp
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||
public static string[,] record = new string[50, 2] ;//定义一个二维数组，用于存储灾情信息的时间和内容
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||
public static int recoudeindex = 0;//用于记录灾情信息的索引位置
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||
```
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||
参考项目里 RecordClass 是没有 namespace 的全局 `public class RecordClass`。
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||
6. 按图5-9建窗体（表5-6）：顶部是一条很宽的黑色 LED 显示控件 led1。下方 GroupBox"数据采集"里有时间、火焰、烟雾三个文本框和一个竖长的"获取"按钮。右边 GroupBox"配置"里有"L E D"下拉框、"环境采集"下拉框、"开启"按钮和"历史灾情信息"按钮。
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||
7. `using System.IO.Ports; using DeviceCtrlLibrary; using DeviceCtrlLibrary.Model;//引用设备控制库下的Model命名空间`
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||
8. 全局变量：`ADAM4150ResModel ResModel; bool IsOpen = false; string LED_MSG = "";//存储LED显示屏所需发送的文字信息`
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||
9. `Form1_Load`：
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```csharp
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||
com_environmentPort.Items.Clear(); com_ledPort.Items.Clear();
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||
//将系统串口名依次加入下拉列表框中，由于本题使用串口服务器，所以COM1计算机串口可不加入串口列表
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||
for (int i = 0; i < SerialPort.GetPortNames().Length;i++ )
|
||
{
|
||
//判断计算机的默认串口，将其排除
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||
if (SerialPort.GetPortNames()[i].ToUpper()=="COM1")
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||
{
|
||
continue;//跳出此次循环
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||
}
|
||
com_environmentPort.Items.Add(SerialPort.GetPortNames()[i].ToString());
|
||
com_ledPort.Items.Add(SerialPort.GetPortNames()[i].ToString());
|
||
}
|
||
```
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||
参考项目没有排除 COM1，用两个 foreach 分别填充。书上的运行截图里 LED 用的却正是 COM1，自相矛盾。
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10. `btn_Open_Click`：
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||
- 打开时：`DeviceCtrlHelper.adam4150Helper.Open(com_environmentPort.Text);`、`DeviceCtrlHelper.ledHelper.OpenLedCom(com_ledPort.Text);`、`btn_Open.Text = "关闭";`
|
||
- 关闭时：只执行 `adam4150Helper.Close(); btn_Open.Text="开启";`，**LED 串口没有关**。
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||
11. `btn_get_Click`（"获取"按钮）：
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||
```csharp
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||
ResModel = DeviceCtrlHelper.adam4150Helper.SetData();//获取数字量采集器ADAM 4150的最新数据
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||
LED_MSG = "";
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txt_time.Text = DateTime.Now.ToString();
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||
txt_fire.Text = "正常"; txt_smoke.Text = "正常";
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||
if (ResModel.fireValue)
|
||
{
|
||
txt_fire.Text = "发现火情";
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||
LED_MSG += "发现火情";
|
||
RecordClass.record[RecordClass.recoudeindex, 0] = txt_time.Text;//记录灾情时间至数组
|
||
RecordClass.record[RecordClass.recoudeindex, 1] = " 发现火情";//记录灾情内容至数组
|
||
RecordClass.recoudeindex++;
|
||
}
|
||
if (ResModel.smokeValue)
|
||
{
|
||
txt_smoke.Text = "发现烟情";
|
||
LED_MSG += "发现烟情";
|
||
RecordClass.record[RecordClass.recoudeindex, 0] = txt_time.Text; /记录灾情时间至数组
|
||
RecordClass.record[RecordClass.recoudeindex, 1] = " 发现火情";//记录灾情内容至数组
|
||
RecordClass.recoudeindex++;
|
||
}
|
||
string ResStr = DeviceCtrlHelper.ledHelper.SendLedString(LED_MSG);
|
||
if (!(ResStr.IndexOf("Error") >= 0))
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||
led1.setLedText(ResStr); //推送灾情信息至LED显示屏
|
||
```
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这段有三个问题：
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- 烟雾分支记录的内容写成了"发现火情"，是 bug，参考项目里也一样。
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||
- 烟雾分支的注释只有一个 `/`，书上的代码编译不过，参考项目正确。
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||
- 数组只有 50 条，没有越界检查。
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||
12. "历史灾情信息"按钮：`private void OpenRecord_Click(...) { Form2 fr2 = new Form2(); fr2.Show(); }`。这个按钮和"获取"按钮 btn_get 都不在表5-6 里。
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||
13. 按图5-10建 Form2（表5-7）。
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||
14. `Form2_Load`：`for (int i = 0; i < RecordClass.recoudeindex;i++ ) listBox1.Items.Add(RecordClass.record[i,0]+" "+RecordClass.record[i,1]);`。**书里代码用的是 listBox1，表5-7 和参考项目里都叫 lstbRecored。**
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||
15. 运行：点"开启"后效果见图5-11，LED 区显示大字"发现火情"，时间 2024/1/23 10 40.51，LED 用 COM1，环境采集用 COM2；点"历史灾情信息"后见图5-12，列表一行一条，如 `2024/1/23 10:41:30 发现火情`。
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**表5-6 火焰烟雾采集窗体界面控件属性**
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| 控件名称 | 控件类型 | 属性名 | 属性值 | 控件功能 |
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|---|---|---|---|---|
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| Form1 | 窗体 | Text | 火焰烟雾 | |
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||
| com_ledPort | 下拉列表框 | | | 输入/显示LED串口 |
|
||
| com_environmentPort | 下拉列表框 | | | 输入/显示ADAM4150串口 |
|
||
| btn_Open | 按钮 | Text | 开启 | |
|
||
| txt_time | 文本框 | | | 显示时间 |
|
||
| txt_fire | 文本框 | | | 显示火焰信息 |
|
||
| txt_smoke | 文本框 | | | 显示烟雾信息 |
|
||
| groupBox1 | 组合框 | Text | 配置 | |
|
||
| lbl_Ledport | 标签 | Text | LED | |
|
||
| lbl_4150port | 标签 | Text | 环境采集 | |
|
||
| lbl_time | 标签 | Text | 时间 | |
|
||
| lbl_fire | 标签 | Text | 火焰 | |
|
||
| lbl_smoke | 标签 | Text | 烟雾 | |
|
||
| led1 | 自定义控件 | | | 信息显示在LED控件上 |
|
||
|
||
表里没有、参考项目里有的控件：
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- btn_get（Text"获取"）
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||
- OpenRecord（Text"历史灾情信息"）
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- groupBox2（Text"数据采集"）
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||
- led1 的类型是 `WinFormsDeviceControlLibrary.LED`
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||
**表5-7 历史灾情记录界面控件属性**
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| 控件名称 | 控件类型 | 属性名 | 属性值 | 控件功能 |
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|---|---|---|---|---|
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| Form2 | 窗体 | Text | 历史灾情记录 | |
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||
| lstbRecored | 列表框 | | | 显示灾情记录 |
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||
**模拟器需要支持**：
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||
- 多窗体 `new Form2().Show()`，以及多个类文件（RecordClass）。
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||
- `DeviceCtrlHelper.ledHelper.OpenLedCom(port)` 和 `SendLedString(string)`。后者返回字符串，出错时字符串里含"Error"。
|
||
- `led1.setLedText(string)`。
|
||
- `ADAM4150ResModel` 的 fireValue 和 smokeValue。
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||
|
||
**知识提炼**：continue 语句。
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||
- 作用：结束本次循环，开始下一次循环。只能用在 while、do/while、for、foreach/in 的循环体里，用在别处会出错。
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||
- 示例找出1到20内不能被3整除的数：`string StrMsg = ""; for (int i = 1; i <= 20; i++) { if (i % 3==0) continue; StrMsg += i.ToString() + "\n"; } MessageBox.Show(StrMsg);`
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||
|
||
**能力拓展·边想边做**：
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> 通过"任务实施"的操作步骤，已经实现了获取火焰及烟雾传感器数据的功能。本环节将实现实时获取相关数据，在发现灾情时推送信息至LED屏并打开报警灯，直至灾情解除。请根据下列提示，实现上述功能。
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||
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提示1：根据以下提示，完善"GetData"方法，进入代码编写窗口，输入完整代码并调试。
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```csharp
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private void GetData()
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{
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||
while (true)
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||
{
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||
if ( ____ )//判断是否有烟雾或火焰报警
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||
{
|
||
txt_time.Text = DateTime.Now.ToString();
|
||
txt_even.Text = "发现灾情";
|
||
btn_remove.Visible = true;
|
||
if( ____ )//判断LED灯与报警灯的状态是否为false
|
||
{
|
||
____
|
||
____
|
||
LEDState = true;
|
||
AlarmLampState = true;
|
||
}
|
||
if(LedDisplay==false)
|
||
{
|
||
____ //打开LED显示屏串口
|
||
____ //推送灾情信息至LED显示屏
|
||
LedDisplay = true;
|
||
}
|
||
btn_open.Visible = true;
|
||
thd.Suspend();
|
||
}
|
||
else
|
||
{
|
||
txt_time.Text = DateTime.Now.ToString();
|
||
txt_even.Text = "正常";
|
||
}
|
||
Thread.Sleep(2000);
|
||
}
|
||
}
|
||
```
|
||
提示2：根据以下提示，完善"btn_remove"按钮控件的"Click"事件，进入代码编写窗口，输入完整代码并调试。
|
||
```csharp
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||
private void btn_remove_Click(object sender, EventArgs e)
|
||
{
|
||
txt_even.ForeColor = Color.Black;
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||
btn_remove.Visible = false;
|
||
lbl_alarm.Visible = false;
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||
____ //重新开启thd实时采集线程
|
||
____ //结束thdAlarm线程
|
||
}
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||
```
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||
这道题沿用了任务2 的线程结构（thd、thdAlarm、txt_even、btn_remove、lbl_alarm），还要加 LEDState、AlarmLampState、LedDisplay 三个 bool。"LED灯"应该是接在 adam4150 DO1/DO2 上的 LED 灯（对应项目4 任务3 里 switch 的 "LED1""LED2"），不是 LED 显示屏。任务3 的控件表里这些都没有。
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**自主探究**：
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> 模拟智慧校园灾情监测系统的历史灾情显示功能，运行效果如图5-13所示，需具有如下功能：
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> 1）在同一界面内利用数组记录灾情信息。
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> 2）每隔10min将最新5条灾情信息推送至LED显示屏。
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|
||
**参考界面（图5-13）**：标题"火焰烟雾"。左上是时间、火焰、烟雾三个文本框；右上 GroupBox"配置"有"L E D"（COM2）、"环境采集"（COM3）和"关闭"按钮。下面 GroupBox"历史记录"是一个大的多行列表，内容如 `发现火情 发现烟情 发现时间：2017/1/17 15.48:08`、`发现火情 发现时间：2017/1/17 15:48:10`……
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### 项目5【项目评价】PDF 113 / 书 110
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| 任务 | 评价指标 | 具体要求 |
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|---|---|---|
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| 任务1 | 窗体界面 | 窗体控件正确，布局美观 |
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| | 开关功能 | 能正确打开、关闭串口；开启、停止定时器；更改按钮显示文字 |
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| | 实时显示 | 能实时显示火焰传感器数据 |
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| 任务2 | 窗体界面 | 窗体控件正确，布局美观 |
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| | 开关功能 | 按钮能打开、关闭串口；开启、停止线程；更改按钮显示文字 |
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| | 实时显示 | 能正确利用线程实时显示烟雾传感器数据 |
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||
| 任务3 | 窗体界面 | 窗体控件正确，布局美观 |
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| | 开关功能 | 能正确打开、关闭报警灯 |
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| | 数组使用 | 能利用数组实时存储数据 |
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| | 灾情实时显示 | 能实时显示火焰、烟雾传感器数据 |
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| | 灾情推送 | 能正确推送灾情信息，并保证不重复推送 |
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| 职业素养 | 代码书写规范 | 应该遵从结构化的要求，采用缩进的格式 |
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| | 注释书写规范 | 做到清晰，准确地描述内容。对于程序中复杂的部分必须有注释加以说明。注释量要适中，避免过多或过少导致阅读困难 |
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||
| | 变量命名规范 | 选择有意义的英文进行命名，使变量名能清楚地表达其含义。尽量少使用人名、地名和汉语拼音。应使用那些约定俗成的缩写。多个单词组成的变量名，每个单词的首字母应该大写 |
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（没有分值。PDF 114 / 书 111 是个人学习总结空表。）
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## 项目6 智慧校园系统——数据存储模块（PDF 115 起 / 书 113 起）
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**项目概述**：数据是物联网的核心驱动力，数据存储是智慧校园系统开发的重要组成部分。本项目把各传感器采集的数据存进数据库，实现存储和分析处理。数据库用 Microsoft SQL Server 2008 R2，结合 C# 编程实现采集数据的存储、更新、删除、修改等基本操作。
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**学习目标**：
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- 理解数据库和数据表的基本概念，包括数据类型、表、字段、主键等概念。
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- 了解数据库设计的流程和关键点。
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- 掌握数据库SQL的基本语法。
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- 能够通过数据库对各类型物联网传感器采集的数据进行存取。
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- 能够在实际操作中连接摄像头，实现对摄像头开关和截图的操作。
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- 树立数据安全保密意识，依规保护数据安全。
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- 增强团队协作沟通能力，共同推动项目进展。
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### 任务1 制作环境数据表（PDF 115–121 / 书 113–119）
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**任务描述**：SQL Server 2008 R2 是微软的关系型数据库管理系统，它的数据库引擎为关系型数据和结构化数据提供更安全可靠的存储。本任务熟悉用数据库软件创建数据库和数据表，并能手动往表里添加、修改数据。学生要学会用 SQL Server 2008 R2 建库建表。
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**任务实施（全程在 SSMS 里操作，没有 C# 代码）**：
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1. 安装 SQL Server 2008 R2，打开 SQL Server Management Studio 并登录，主界面见图6-1（对象资源管理器里有：数据库、安全性、服务器对象、复制、管理、SQL Server 代理）。
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||
2. 在"对象资源管理器"里右击"数据库"，选"新建数据库"，名称填 **"环境数据表"**，其余默认，点确定（图6-2/6-3）。新建数据库对话框里：所有者"<默认值>"，"使用全文索引"打勾；数据文件初始 3MB、按 1MB 增长、不限制；日志文件初始 1MB、按 10% 增长。
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||
3. 展开"环境数据表"数据库，右击"表"，选"新建表"（图6-4/6-5）。
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||
4. 列名填 `light`、`temperature`、`humidity`，数据类型都选 `varchar(MAX)`，"允许 Null 值"打勾（图6-6）。
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||
5. 点"保存"，在"选择名称"对话框填表名 **"EnvironmentWork"**（图6-7）。
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||
6. 右击表 EnvironmentWork，选"编辑前200行"，就能直接录入数据（图6-8）。右键菜单里还有：新建表、设计、选择前1000行、编写表脚本为、查看依赖关系、全文索引、存储、策略、方面、启动PowerShell、报表、重命名、删除、刷新、属性。
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||
7. 在 EnvironmentWork 里录入一周的环境数据，light 是光照、temperature 是温度、humidity 是湿度，内容自定。
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**对应的建表 SQL（书里没有，模拟器可以内置）**：
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```sql
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CREATE DATABASE 环境数据表;
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CREATE TABLE EnvironmentWork (light varchar(MAX) NULL, temperature varchar(MAX) NULL, humidity varchar(MAX) NULL);
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-- 没有主键，也没有时间列
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```
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**知识提炼**：
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1. 数据库（database，DB）：长期存储在计算机内、有组织、可共享的数据集合，按一定的数据模型组织、描述和存储，冗余度小、数据独立性高、容易扩展，可以在一定范围内供多个用户共享。
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||
2. 数据库管理系统（DBMS）：用户和操作系统之间的一层数据管理软件（如 SQL 数据库管理系统），用来建立、使用和维护数据库，统一管理和控制数据库，保证安全性和完整性。
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||
3. 数据表：数据库的组成部分，是实际存储数据的地方，每个数据库都有自己的数据表。表由行和列组成，建表就是定义列的过程。
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||
4. 字段与记录：表里的每一行叫一条记录，表示所存物体各方面的属性；每个数据项叫字段，表示物体某方面的性质，比如学生信息里的学号、姓名、出生日期。
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||
5. 主键：能唯一标识表中每一行，可以是一个字段，也可以是多个字段的组合，用来强制实体完整性。一个表只能有一个主键，主键列不能为空。例如学生表（学号、姓名、性别、班级）中学号唯一，就是主键。
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||
6. SQL 数据类型：SQL Server 有 20 多种系统数据类型，插入的值超出允许范围就会报错。常用的有：
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1) bit：只能是0、1或空值
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2) tinyint：0～255，占1B
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3) smallint：-32768～32767，占2字节
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4) int：-2147483648～2147483647，占4B
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||
5) money：-9220亿～9220亿，精确到货币单位的万分之一
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||
6) float：-1.79×10^308～1.79×10^308，是近似值
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||
7) smalldatetime：精确到1min
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||
8) datetime：精确到1/300s
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||
9) uniqueidentifier：GUID 全局唯一标识
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||
10) char：定长、非统一编码，必须指定列长
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||
11) varchar：变长，必须指定最大长度
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||
12) text：最多 2^31-1（约20亿）个字符
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||
13) nvarchar：统一编码、变长，能存4000个字符，占用字节翻倍
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||
14) ntext：2^30-1（近10亿）个字符，占用字节翻倍
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||
15) binary：最多8000B的定长二进制
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||
16) varbinary：最多8000B的变长二进制，内容大小会变时用它
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||
17) image：变长二进制，最多 2^31-1（约20亿）B
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||
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**能力拓展·边想边做**：
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||
> 在数据库"环境数据表"中建立表"EnvironmentWorkNew"，主键为id，整型，可以自增，"EnvironmentDay"为日期型date，"EnvironmentWork"为varchar（200），如图6-9所示。
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图6-9 的表结构：id int 主键、不允许 Null；EnvironmentDay date 允许 Null；EnvironmentWork varchar(200) 允许 Null。自增要设 IDENTITY(1,1)，对应 SQL 为 `CREATE TABLE EnvironmentWorkNew (id int IDENTITY(1,1) PRIMARY KEY, EnvironmentDay date NULL, EnvironmentWork varchar(200) NULL);`。
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**自主探究**：
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||
> 使用SQL语句，为新表"EnvironmentWorkNew"添加一行内容，"EnvironmentDay"的值为日期"2017年9月"，"EnvironmentWork"的值为"环境适宜"。
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"2017年9月"不是完整的 date 值，参考答案应写成类似 `INSERT INTO EnvironmentWorkNew (EnvironmentDay, EnvironmentWork) VALUES ('2017-09-01', '环境适宜');`。模拟器的 SQL 引擎要支持 date 类型和 IDENTITY。
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### 任务2 存储校园环境数据（PDF 121–125 / 书 119–123，范围在任务中间结束）
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**任务描述**：动态采集环境数据，用程序代码存进 SQL 数据库。学生要了解 ADO.NET，学会表内容的添加、删除、修改。
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**任务实施步骤**：
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1. 在"环境数据表"库里新建 **"CampusEnvironment"** 表，共5个字段：自增主键 ID，light（光照度）、humidity（湿度）、temperature（温度）三个都用 `varchar(50)`，addtime 用 `Datetime`。对应 SQL：`CREATE TABLE CampusEnvironment (ID int IDENTITY(1,1) PRIMARY KEY, light varchar(50), humidity varchar(50), temperature varchar(50), addtime datetime);`
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2. 把 ADAM4017 的串口直接接到 PC（**书上把 ADAM4017 叫成"数字量采集器"，其实它是模拟量采集器**）。注：没有硬件的读者跳过这一步。
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3. 新建"实时存储校园数据"项目，保存在 `D:\物联网编程与应用\项目6\任务2`。
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4. 复制 ADAM4017 的 DeviceCtrlLibrary.dll 和 API 到 `...\实时存储校园数据\实时存储校园数据\bin\Debug\`。
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5. 添加引用（仿真注释同上）。
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6. 按图6-10建主窗体（表6-1），标题"校园灾情数据存储"：
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- 左上 GroupBox"配置"：串口下拉框、"开启"按钮。
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- 右上 GroupBox"数据显示"：光照度、温度、湿度三个文本框，"获取""保存""修改""删除"四个按钮。
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- 下方 GroupBox"历史记录"：一个大 DataGridView。
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7. 引用：
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```csharp
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using System.Data.SqlClient; //引用数据库操作库
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using System.IO.Ports;
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using DeviceCtrlLibrary;
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using DeviceCtrlLibrary.Model;//引用ADAM4017ResModel
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```
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8. 7个全局变量：
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```csharp
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string sqlConnectString = @"Data Source= PC-20150908SCJF\SQLSERVER1026;Initial Catalog=环境数据表;User ID=sa;Password=123456";//数据库的连接字符串
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SqlConnection mySqlConnection;
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SqlCommand mySqlCmd;
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SqlDataAdapter sqldata;
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bool IsOpen = false;
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ADAM4017ResModel ResModel;
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DataSet ds;
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```
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**小贴士**：其中"PC-20150908SCJF\SQLSERVER1026"为自己SQL数据库的名称，也可以用"."号来表示本机默认数据库名称，该代码采用"sa"用户名来连接数据库，密码为"123456"，请根据实际情况修改数据库名称和"sa"的密码。
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9. `Form1_Load`：`mySqlConnection = new SqlConnection(sqlConnectString); mySqlConnection.Open();`，再用 foreach 填充 com_port。（**Load 里没调用 Databind()，所以刚启动时表格是空的。**）
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10. `btn_Open_Click`：`if(!IsOpen){ DeviceCtrlHelper.adam4017Helper.Open(com_port.Text); btn_Open.Text="关闭"; IsOpen=True; } else { DeviceCtrlHelper.adam4017Helper.Close(); btn_Open.Text="开启"; IsOpen=False; }`（**书上的 True/False 是大写，引号也是全角 ”关闭”，原样都编译不过**）。
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11. `btn_get_Click`（书上把 `private void` 印成了 `privatevoid`）：`ResModel = DeviceCtrlHelper.adam4017Helper.SetData(); txt_light.Text = ResModel.lightValue; txt_humidity.Text = ResModel.humidityValue; txt_temperature.Text = ResModel.temperatureValue;`。这三个值都是 string。
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12. 数据绑定函数 `Databind()`：
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```csharp
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mySqlConnection = new SqlConnection(sqlConnectString);
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mySqlConnection.Open();
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SqlCommand sqlcmd = new SqlCommand("select ID as '编号',temperature as '温度',humidity as '湿度',light as '光照度', addtime as '时间' from CampusEnvironment", mySqlConnection);
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sqldata = new SqlDataAdapter(sqlcmd);
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ds = new DataSet();
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sqldata.Fill(ds);
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dataGridView1.DataSource = ds.Tables[0].DefaultView;
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```
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**小贴士**：select语句主要用于从表中选取数据。
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（每次调用都新开一个连接，从不关闭。）
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13. `btn_save_Click`：
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```csharp
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string light = txt_light.Text; string temperature = txt_temperature.Text; string humidity = txt_humidity.Text;
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try
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{
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mySqlCmd = new SqlCommand("insert into CampusEnvironment values (" + temperature + "," + humidity + "," + light + ", '"+DateTime.Now.ToString()+"')", mySqlConnection);
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mySqlCmd.ExecuteNonQuery();
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MessageBox.Show("保存成功！");
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Databind();
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}
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catch (Exception ex) { MessageBox.Show("保存失败："+ex.ToString()); }
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```
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**问题**：
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- INSERT 没写列名，值的顺序是 temperature、humidity、light，第1步建表的列顺序却是 light、humidity、temperature，数据会存错列。除非学生建表时按 temperature、humidity、light 的顺序。模拟器的 SQL 引擎必须严格按列顺序插入，才能让这个错误暴露出来，或者在题目说明里提醒学生。
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- 数值直接拼进 SQL、没加引号，存 varchar 列时靠隐式转换；值一旦不是数字就会报错。
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- `DateTime.Now.ToString()` 生成的字符串要能被 SQL 解析成 datetime。
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14. `btnUpdate_Click`：
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```csharp
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SqlCommandBuilder cmdb = new SqlCommandBuilder(sqldata);
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sqldata.UpdateCommand = cmdb.GetUpdateCommand();
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if (sqldata.Update(ds.Tables[0]) == 1) { MessageBox.Show("修改成功！"); Databind(); }
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else { MessageBox.Show("修改失败！"); }
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```
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做法是让用户直接在 DataGridView 里改单元格，再提交。需要：DataGridView 可编辑并回写到 DataTable；SqlCommandBuilder 能根据带别名的 SELECT 和主键 ID 生成 UPDATE；`== 1` 表示只有恰好改了一行才算成功。
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15. `btnDelete_Click`：
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```csharp
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try
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{
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mySqlCmd = new SqlCommand("delete from CampusEnvironment where id="+dataGridView1.CurrentRow.Cells[0].Value.ToString(), mySqlConnection);
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mySqlCmd.ExecuteNonQuery();
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MessageBox.Show("删除成功！");
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Databind();
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}
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catch (Exception ex) //捕获数据库操作异常信息
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{
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```
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**范围到这里结束**。后面的 catch 内容在下一段里，参考代码是 `MessageBox.Show("修改失败：" + ex.ToString());`。
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**表6-1 校园数据存储窗体界面控件属性**
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| 控件名称 | 控件类型 | 属性名 | 属性值 | 控件功能 |
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|---|---|---|---|---|
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| Form1 | 窗体 | Text | 校园灾情数据存储 | |
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| groupBox1 | 组合框 | Text | 数据显示 | |
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| groupBox2 | 组合框 | Text | 配置 | |
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| groupBox3 | 组合框 | Text | 历史记录 | |
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| txt_light | 文本框 | | | 输入/显示光照度值 |
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| txt_temperature | 文本框 | | | 输入/显示温度值 |
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| txt_humidity | 文本框 | | | 输入/显示湿度值 |
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| btn_get | 按钮 | Text | 获取 | 控制数据获取 |
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| btn_save | 按钮 | Text | 保存 | 保存数据到SQL数据库 |
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| btnUpdate | 按钮 | Text | 修改 | 更新修改的数据 |
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| btnDelete | 按钮 | Text | 删除 | 删除修改的数据 |
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| btn_Open | 按钮 | Text | 开启 | 打开串口 |
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| com_port | 下拉列表框 | | | 显示串口 |
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| lbl_light | 标签 | Text | 光照度 | |
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| lbl_temperature | 标签 | Text | 温度 | |
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| lbl_humidity | 标签 | Text | 湿度 | |
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| dataGridView1 | 数据网格控件 | | | 用于绑定数据库数据 |
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## 书和参考项目的差异汇总（只列本段范围内的）
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| 位置 | 书中 | 参考项目 / 实际情况 |
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|---|---|---|
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| 项目3 任务2 RadioButton 示例 | 步骤说"Click"事件 | 代码是 CheckedChanged（书里的示例，参考项目里没有） |
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| 项目3 任务2 CheckBox 示例 | 表3-8 控件名 checkBox_Bold/Italic/Underline/Strikeout | 代码用 checkBox1–4 |
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| 项目3 能力拓展 Split 提示 | spstring[2]="ed" | 应为 "ef" |
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| 项目3 能力拓展 ?: 提示 | `5>3 ? True:False` | C# 要写小写 true/false |
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| 项目4 任务1 | 表4-1 里标签名 lbl_port/lbl_time/lbl_even，没有 GroupBox | 参考项目是 label1/label2/label3，还有 groupBox1"数据显示" |
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| 项目4 任务1/3 | `boolIsOpen = false;` | `bool IsOpen = false;` |
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| 项目4 任务2 | `using System.IO.Ports;` | 参考项目是 `using System.IO;`（Directory 要用它） |
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| 项目4 任务2 | label1 Text"摄像机IP" | 参考项目里是"摄像头IP" |
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| 项目4 任务3 | 表4-4 控件名"Alarm" | 实例名 alarm1，类型 WinFormsDeviceControlLibrary.Alarm |
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| 项目5 任务1/2 | 表5-1/5-5 标签名 lbl_port/lbl_time/lbl_even | 参考项目是 label1/2/3，加 groupBox1"数据显示" |
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| 项目5 任务2 FormClosing | `thd.Abort();` | `if(thd.ThreadState==ThreadState.Unstarted) thd.Abort();` |
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| 项目5 任务3 Form1_Load | for + continue 排除 COM1 | 两个 foreach，不排除 COM1 |
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| 项目5 任务3 btn_get 烟雾分支 | 注释只有一个 `/`；内容记成" 发现火情" | 参考项目注释正确，但同样记成" 发现火情" |
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| 项目5 任务3 Form2_Load | `listBox1.Items.Add` | 参考项目是 `lstbRecored.Items.Add`，和表5-7 一致 |
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| 项目5 任务3 表5-6 | 没有 btn_get、OpenRecord、groupBox2 | 参考项目里有（获取 / 历史灾情信息 / 数据采集）；Form1 里还有空的 com_ledPort_Click、com_environmentPort_Click、button1_Click |
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| 项目6 任务1 | 全部是 SSMS 操作（建库"环境数据表"、建表 EnvironmentWork），没有代码 | 参考项目 `项目6/任务一` 却是一个 WinForms 程序：连接串 `Password=123`，往 CampusEnvironment 插入3个值、不含 addtime。它像是任务2 的早期版本，和书上的任务1 对不上 |
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| 项目6 任务2 连接串 | `Data Source= PC-20150908SCJF\SQLSERVER1026;…Password=123456` | 参考项目是 `Data Source=.;…Password=123456` |
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| 项目6 任务2 Form1_Load | 打开连接、填充 com_port，不调 Databind | 参考项目**只调 Databind()，不填 com_port**，串口下拉框一直是空的 |
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| 项目6 任务2 Databind | 别名 `light as '光照度'` | 参考项目是 `'光照'`；表6-1 标签"光照度"，参考项目 lbl_light 是"光照" |
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| 项目6 任务2 | groupBox3 历史记录 | 参考项目叫 groupBox4 |
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| 项目6 任务2 btn_Open | `IsOpen=True/False`，全角引号 | 参考项目是小写 true/false，代码正确 |
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| 项目6 | 没有 SQL 脚本 | 配套资源里也没有 .sql/.mdf，模拟器要自己预置这些表 |
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## 模拟器需要支持的、光看代码不明显的东西（本段范围）
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- **WinForms 控件**：
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- RadioButton、CheckBox：Checked 属性和 CheckedChanged 事件；CheckBox 还有 ThreeState、Appearance。
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- PictureBox：SizeMode 的 StretchImage/Zoom 等模式，BackColor，`Image.FromFile`，`Image.Save(path)`。
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- ListBox，DataGridView（可编辑，CurrentRow.Cells[0].Value）。
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- GroupBox，Timer（Interval 最大要能到 7200000），以及 Visible、Enabled、ForeColor 的动态切换（用于闪烁效果）。
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- `Font(Font, FontStyle)` 和 FontStyle 的位运算。
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- 多个窗体（Form2.Show()），多个 .cs 文件（RecordClass，带 static 字段）。
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- 窗体的 FormClosing 事件。
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- MessageBox.Show(text, caption)。
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- **自定义控件（WinFormsDeviceControlLibrary）**：`Alarm.OnOff(bool)`、`LED.setLedText(string)`，项目3 用 `Lamp.OnOff(bool)`。这个控件库要先"添加到工具箱"才能用。
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- **设备 API（DeviceCtrlLibrary）**：
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- adam4150Helper（数字量）：
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- 方法：`Open(port)`、`Close()`、`SetData()`、`OnOff(int DO, bool)`。
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- SetData() 返回 ADAM4150ResModel，字段有 infraredValue（DI3）、fireValue（DI1）、smokeValue（DI2）。
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- 继电器 DO0 是报警灯，DO1、DO2 在代码里叫 LED1、LED2。
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- adam4017Helper（模拟量）：`Open/Close/SetData()`，SetData() 返回 ADAM4017ResModel，有 lightValue、humidityValue、temperatureValue 三个 string。
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- ipCameraHelper：
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- 方法：`Open(ip, "admin", "")`、`Start()`、`Stop()`、`PanUp/PanDown/PanLeft/PanRight()`。
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- 事件：`ImageRead += handler(ImageReadEvenArgs e)`，用 `e.img` 取图。
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- 这个事件回调要能直接给 pictureBox1.Image 赋值（书里没做 Invoke）。
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- ledHelper：`OpenLedCom(port)`；`SendLedString(msg)` 返回字符串，出错时含"Error"。
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- 命名空间 `DeviceCtrlLibrary.Model`（ADAM4150ResModel、ADAM4017ResModel）。
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- **串口和硬件**：
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- `SerialPort.GetPortNames()` 要返回一组虚拟串口。项目5 任务3 会排除 COM1，书上的截图里却用了 COM1/COM2/COM3，所以至少要提供 COM1–COM3。
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- 串口服务器、路由器的配置只是硬件准备步骤，模拟器里不用体现。
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- 教室A/B 那类拓展题需要同时把 DI1、DI2 当两路火焰（或两路烟雾）传感器，所以模拟器里每个 DI 接什么传感器最好能配置。
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- **线程**：
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- Thread 的 Start、Suspend、Resume、Abort、Sleep，ThreadState。
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- `Control.CheckForIllegalCrossThreadCalls = false`：后台线程直接改 UI 也要能生效。
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- **数据库（ADO.NET + T-SQL 子集）**：
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- ADO.NET 对象：SqlConnection(连接串).Open()，SqlCommand.ExecuteNonQuery()，SqlDataAdapter.Fill(DataSet)，`ds.Tables[0].DefaultView` 作为 DataSource，`SqlCommandBuilder.GetUpdateCommand()` 和 `adapter.Update(DataTable)`（返回受影响行数）。
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- SQL 语句：带中文别名的 `select ... as '编号' ...`，不写列名的 `insert into T values (...)`，`delete from T where id=...`。
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- 类型和库名：varchar(MAX)、varchar(50)、varchar(200)、date、datetime、int IDENTITY 主键；中文数据库名"环境数据表"。
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- 连接串：服务器名、sa 密码这些要能宽松接受，不管写的是 `.` 还是 `PC-…\SQLSERVER1026` 都映射到学生自己的沙箱库。
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- 任务1 的 SSMS 操作（新建数据库、新建表、编辑前200行）需要一个简化的网页版"表设计器 + 数据编辑"界面，或者改成让学生写 SQL。
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