智能家居(1) —— 工厂模式引入&工厂模式实现继电器控制

目录

一、什么是设计模式

二、类和对象

三、工厂模式

工厂模式的实现

四、工厂模式实现继电器控制

mainPro.c（主函数）

controlDevice.h（设备类）

bathroomLight.c（浴室灯）

bedroomLight.c（卧室灯）

restaurantLight.c（餐厅灯）

livingroomLight.c（客厅灯）

编译

运行结果

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一、什么是设计模式

        设计模式（Design pattern）代表了最佳的实践，通常被有经验的面向对象的软件开发人员所采用。设计模式是软件开发人员在软件开发过程中面临的一般问题的解决方案。这些解决方案是众多软件开发人员经过相当长的一段时间的试验和错误总结出来的。

        设计模式是一套被反复使用的、多数人知晓的、经过分类编目的、代码设计经验的总结。

        使用设计模式是为了重用代码、让代码更容易被他人理解、保证代码可靠性。

设计模式简介 | 菜鸟教程 (runoob.com)23种设计模式

        设计模式通常描述了一组相互紧密作用的类与对象。

二、类和对象

类：类是面向对象程序设计实现信息封装的基础。类是一种用户定义的引用数据类型（结构体），也称类类型。每个类包含数据说明和一组操作数据或传递消息的函数。类的实例称为对象。

struct Animal{
    int age;
    int sex;     //成员属性
    void *peat();
    void *pbeat();//成员方法
}

对象：类的实例称为对象

struct Animal dog;
struct Animal cat;

三、工厂模式

工厂模式（Factory Pattern）是 最常用的设计模式之一。

这种类型的设计模式属于创建型模式，它提供了一种创建对象的最佳方式。

在工厂模式中，我们在创建对象时不会对客户端暴露创建逻辑，并且是通过使用一个共同的接口来指向新创建的对象。

工厂模式的实现

四、工厂模式实现继电器控制

mainPro.c（主函数）

#include 
#include 
#include 
#include "controlDevice.h"

struct Devices* findDeviceByName(char *name, struct Devices *phead)
{
    struct Devices *tmp =phead;
    if(phead == NULL){
        return NULL;
    }else{
        while(tmp != NULL){
            if(strcmp(tmp->deviceName,name)==0){
                return tmp;
            }
            tmp = tmp->next;
        }
        return NULL;
    }
}

int main()
{
    char name[128];
    struct Devices *tmp = NULL;

    if (wiringPiSetup () == -1) { 
        fprintf (stdout, "Unable to start wiringPi: %s\n", strerror (errno)) ; 
        return 1 ; 
    }

    struct Devices *pdeviceHead = NULL;				                    //定义初始链表头
    pdeviceHead = addBathroomLightToDeviceLink(pdeviceHead);            //“浴室灯”加入设备链表
    pdeviceHead = addBedroomLightToDeviceLink(pdeviceHead);
    pdeviceHead = addRestaurantLightToDeviceLink(pdeviceHead);
    pdeviceHead = addLivingroomLightToDeviceLink(pdeviceHead);

    while(1){
        printf("Input:\n");
        scanf("%s",name);
        tmp = findDeviceByName(name, pdeviceHead);
        if(tmp != NULL){
            tmp->Init(tmp->pinNum);         //先初始化
            tmp->open(tmp->pinNum);
        }
    }
    return 0;
}

controlDevice.h（设备类）

#include 					//wiringPi库
#include 
#include 

struct Devices                          //设备类
{
    char deviceName[128];               //设备名
    int status;                         //状态
    int pinNum;							//引脚号

    int (*Init)(int pinNum);			//“初始化设备”函数指针
	int (*open)(int pinNum);			//“打开设备”函数指针
	int (*close)(int pinNum);			//“关闭设备”函数指针
    int (*readStatus)(int pinNum);		//“读取设备状态”函数指针  为火灾报警器准备
	int (*changeStatus)(int status);	//“改变设备状态”函数指针

    struct Devices *next;
};

struct Devices* addBathroomLightToDeviceLink(struct Devices *phead);		//“浴室灯”加入设备链表函数声明
struct Devices* addBedroomLightToDeviceLink(struct Devices *phead);	        //“卧室灯”加入设备链表函数声明
struct Devices* addRestaurantLightToDeviceLink(struct Devices *phead);		//“餐厅灯”加入设备链表函数声明
struct Devices* addLivingroomLightToDeviceLink(struct Devices *phead);		//“客厅灯”加入设备链表函数声明

bathroomLight.c（浴室灯）

#include "controlDevice.h"			//自定义设备类的文件

int bathroomLightInit(int pinNum)           //C语言必须要传参，JAVA不用，可直接访问变量的值
{
	pinMode(pinNum,OUTPUT);					//配置引脚为输出模式
	digitalWrite(pinNum,HIGH);				//引脚置高电平，断开继电器
}

int bathroomLightOpen(int pinNum)
{
	digitalWrite(pinNum,LOW);				//引脚置低电平，闭合继电器
}

int bathroomLightClose(int pinNum)
{
	digitalWrite(pinNum,HIGH);				//引脚置高电平，断开继电器
}

int bathroomLightStatus(int status)
{
	
}

struct Devices bathroomLight = {			//定义浴室灯（对象）
	.deviceName = "bathroomLight",			//名字
	.pinNum = 2,							//香橙派 2号(wPi)引脚
	.Init = bathroomLightInit,				//指定初始化函数
	.open = bathroomLightOpen,				//指定“打开灯”函数
	.close = bathroomLightClose,			//指定“关闭灯”函数
    .changeStatus = bathroomLightStatus
};

struct Devices* addBathroomLightToDeviceLink(struct Devices *phead)		//浴室灯（对象）加入设备链表函数
{
	if(phead == NULL){
		return &bathroomLight;
	}else{
		bathroomLight.next = phead;  //以前的头变成.next
		phead = &bathroomLight;      //更新头
		return phead;
	}
}

bedroomLight.c（卧室灯）

#include "controlDevice.h"

int bedroomLightInit(int pinNum)            //C语言必须要传参，JAVA不用，可直接访问变量的值
{
	pinMode(pinNum,OUTPUT);					//配置引脚为输出模式
	digitalWrite(pinNum,HIGH);				//引脚置高电平，断开继电器
}

int bedroomLightOpen(int pinNum)
{
	digitalWrite(pinNum,LOW);				//引脚置低电平，闭合继电器
}

int bedroomLightClose(int pinNum)
{
	digitalWrite(pinNum,HIGH);				//引脚置高电平，断开继电器
}

int bedroomLightStatus(int status)
{
	
}

struct Devices bedroomLight = {			//定义卧室灯（对象）
	.deviceName = "bedroomLight",		//名字
	.pinNum = 8,						//香橙派 8号(wPi)引脚
	.Init = bedroomLightInit,			//指定初始化函数
	.open = bedroomLightOpen,			//指定“打开灯”函数
	.close = bedroomLightClose,			//指定“关闭灯”函数
    .changeStatus = bedroomLightStatus
};

struct Devices* addBedroomLightToDeviceLink(struct Devices *phead)		//卧室灯（对象）加入设备链表函数
{
	if(phead == NULL){
		return &bedroomLight;
	}else{
		bedroomLight.next = phead;  //以前的头变成.next
		phead = &bedroomLight;      //更新头
		return phead;
	}
}

restaurantLight.c（餐厅灯）

#include "controlDevice.h"			//自定义设备类的文件

int restaurantLightInit(int pinNum)         //C语言必须要传参，JAVA不用，可直接访问变量的值
{
	pinMode(pinNum,OUTPUT);					//配置引脚为输出模式
	digitalWrite(pinNum,HIGH);				//引脚置高电平，断开继电器
}

int restaurantLightOpen(int pinNum)
{
	digitalWrite(pinNum,LOW);				//引脚置低电平，闭合继电器
}

int restaurantLightClose(int pinNum)
{
	digitalWrite(pinNum,HIGH);				//引脚置高电平，断开继电器
}

int restaurantLightStatus(int status)
{
	
}

struct Devices restaurantLight = {			//定义餐厅灯（对象）
	.deviceName = "restaurantLight",		//名字
	.pinNum = 13,							//香橙派 13号(wPi)引脚
	.Init = restaurantLightInit,			//指定初始化函数
	.open = restaurantLightOpen,			//指定“打开灯”函数
	.close = restaurantLightClose,			//指定“关闭灯”函数
    .changeStatus = restaurantLightStatus
};

struct Devices* addRestaurantLightToDeviceLink(struct Devices *phead)		//餐厅灯（对象）加入设备链表函数
{
	if(phead == NULL){
		return &restaurantLight;
	}else{
		restaurantLight.next = phead;  //以前的头变成.next
		phead = &restaurantLight;      //更新头
		return phead;
	}
}

livingroomLight.c（客厅灯）

#include "controlDevice.h"			//自定义设备类的文件

int livingroomLightInit(int pinNum)         //C语言必须要传参，JAVA不用，可直接访问变量的值
{
	pinMode(pinNum,OUTPUT);					//配置引脚为输出模式
	digitalWrite(pinNum,HIGH);				//引脚置高电平，断开继电器
}

int livingroomLightOpen(int pinNum)
{
	digitalWrite(pinNum,LOW);				//引脚置低电平，闭合继电器
}

int livingroomLightClose(int pinNum)
{
	digitalWrite(pinNum,HIGH);				//引脚置高电平，断开继电器
}

int livingroomLightStatus(int status)
{
	
}

struct Devices livingroomLight = {			//定义客厅灯（对象）
	.deviceName = "livingroomLight",		//名字
	.pinNum = 16,							//香橙派 16号(wPi)引脚
	.Init = livingroomLightInit,			//指定初始化函数
	.open = livingroomLightOpen,			//指定“打开灯”函数
	.close = livingroomLightClose,			//指定“关闭灯”函数
    .changeStatus = livingroomLightStatus
};

struct Devices* addLivingroomLightToDeviceLink(struct Devices *phead)		//客厅灯（对象）加入设备链表函数
{
	if(phead == NULL){
		return &livingroomLight;
	}else{
		livingroomLight.next = phead;  //以前的头变成.next
		phead = &livingroomLight;      //更新头
		return phead;
	}
}

编译

gcc *.c -lwiringPi -lwiringPiDev -lpthread -lm -lcrypt -lrt
//  *.c 所有.c文件
//  需要链接库

运行结果

智能家居项目目录

智能家居(1) —— 工厂模式引入&工厂模式实现继电器控制

智能家居(2) —— 工厂模式实现烟雾报警

智能家居(3) —— 串口通信（语音识别）线程控制

智能家居(4) —— 网络服务器线程控制

智能家居(5) —— 智能家居项目整合（语音控制线程，网络控制线程、烟雾报警线程）

网络编程知识预备(1) —— 7层OSI网络模型

网络编程知识预备(2) —— 三次握手与四次挥手、半连接状态、2MSL

网络编程知识预备(3) —— TCP流量控制(滑动窗口)、拥塞控制

网络编程知识预备(4) —— SOCKET、TCP、HTTP之间的区别与联系

网络编程知识预备(5) —— 了解应用层的HTTP协议与HTTPS协议

网络编程知识预备(6) —— libcurl库简介及其编程访问百度首页

智能家居(6) —— 香橙派摄像头安装实现监控功能

智能家居(7) —— 人脸识别 & 翔云平台编程使用(编译openSSL支持libcurl的https访问、安装SSL依赖库openSSL)

智能家居(8) —— 香橙派摄像头加入设备工厂