如何模拟传感器

Question

所以我正在做一个需要我做一些硬件模拟的项目。假设我有一条装满传感器的腰带。就像这个一样。

当 obj 到达传感器时，它应该触发传感器，在这种情况下，传感器的状态变为 False（否则为 True）。我正在使用 PLC，所以当它是 false 或 true 时，我会向 PLC 写入一些内容。我已经涵盖了这一部分。只需要触发传感器的帮助。

就这样

请注意，右侧第一个传感器的颜色变为灰色，这意味着它检测到一个物体，所以现在传感器为 false（换句话说，已关闭）。正如 obj 通过传感器 returns 到其默认状态，即 true

为此，我想到了以下几点。

当传感器检测到物体靠近时发生碰撞
我可以有一个区域来代替直光束，当物体落在这个区域时，传感器就会触发。
我可以使用计时器（我试过这个）但它让我觉得我实际上是在作弊。所以这不是很可取。

我正在使用 WPF 和 C#。有人能告诉我一些我可以以此为基础构建的工作示例代码吗？

感谢您的宝贵时间！

更新 #1 根据下面的评论

我有类以下的问题。

传感器（位置、大小）
沿着传送带移动的物体。（位置，大小）

我正在使用的模拟器应该可以查看行为和视觉表示。就像图表一样。出于测试目的，我现在有一个简单的日食。一旦物体关闭，日食的颜色就会改变。一旦物体经过，它就会变回原样。在计时器中执行此操作。

行进的物体总是呈长方形，只是大小不一。用户可以在 2 种对象之间进行选择。一个和现在的图表一样大，另一个稍微大一点可能会导致更早触发传感器。

Answer 1

我不确定您是否打算遵循 MVVM，但无论哪种情况，您都可以尝试这样做：

对于视觉部分，您可以使用 Canvas，但任何其他面板都可能有效。 Canvas 将允许您使用 Canvas.Left 和类似的东西，并且您所有的定位可能都基于 System.Windows.Point 值，而不是相对定位，无论如何。

其余的东西可以用 System.Window.Shapes.Shape 子类之一绘制。这两个条可能 Rectangle，对于光束可能是 Line，对于传感器可能是 Ellipse 或 Rectangle。

beam 对象应该 Visibility 绑定到您的 ViewModel 中的某些属性（或者如果不使用 MVVM，则简单地隐藏代码）。 Stroke 属性的光束和 Fill 属性的传感器也应该绑定。

我不确定传感器尺寸会如何影响任何事情，这可能意味着光束可能非常宽？如果确实有影响，请同时绑定 Width 和 Height。如果传感器尺寸很重要，还记得绑定光束的 StrokeThickness。

对于对象，您将再次使用 Rectangle。再次，进行必要的绑定。新绑定将是 Canvas.Left 和 Canvas.Top，以便您知道位置。

现在我们需要为对象设置动画。由于您通过绑定获得了位置，因此您可以更改源中的位置属性 - 绑定引擎将为您进行渲染更改。您可以使用计时器来移动对象。

现在我们需要找到碰撞。一种方法是在后面计算它的代码，每次对象位置发生变化时都会这样做。还有另一种方法，因为您使用的是 Canvas。阅读此 SO post。您需要做的就是转换对象和梁的基础 Geometry 实例（通过 myobject.RenderedGeometry.FillContainsWithDetail(beam)）。

当然还有很多其他方法可以做到这一点。我只是希望我设法提供了一个开始你的项目的方向。

Answer 2

你需要HitTesting.

然后你需要设置一个 DependencyProperty 类似 CollisionDetected 到 True 的东西。

然后将 DataTrigger 应用到您的 Beam xaml 以更改其 Style/BackgroundColor 等

   <uc:BeamControl>
        <uc:BeamControl.Style>
            <Style TargetType="BeamControl">
                <Style.Triggers>
                    <DataTrigger Binding="{Binding CollisionDetected}" Value="True">
                        <Setter Property="Background" Value="Red" />
                    </DataTrigger>
                </Style.Triggers>
            </Style>
        </uc:BeamControl.Style>
    </uc:BeamControl>

************************ 新增代码****************** ******

在这个可行的解决方案中，我使用了附件属性。我让一切都变得简单，以专注于核心问题。

Window2.xaml

<Window x:Class="WpfAnimation.Window2"
        xmlns="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml/presentation"
        xmlns:x="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml"
        xmlns:local="clr-namespace:WpfAnimation"
        Title="Window2" Height="300" Width="900">
    <Canvas>
        <Path local:Window2.MovingObjectPos="{Binding (Canvas.Left), ElementName=ElpObj}"  Fill="Red" Stretch="Fill" Stroke="Black" HorizontalAlignment="Left" Canvas.Left="100" Canvas.Top="50" Width="39" Data="M19.5,0.5 L19.5,147.5 M0.5,148.5 L38.5,148.5 L38.5,169.5 L0.5,169.5 z">

        </Path>
        <Path local:Window2.MovingObjectPos="{Binding (Canvas.Left), ElementName=ElpObj}"  Fill="Red" Stretch="Fill" Stroke="Black" HorizontalAlignment="Left" Canvas.Left="200" Canvas.Top="50" Width="39" Data="M19.5,0.5 L19.5,147.5 M0.5,148.5 L38.5,148.5 L38.5,169.5 L0.5,169.5 z">

        </Path>
        <Path local:Window2.MovingObjectPos="{Binding (Canvas.Left), ElementName=ElpObj}"  Fill="Red" Stretch="Fill" Stroke="Black" HorizontalAlignment="Left" Canvas.Left="300" Canvas.Top="50" Width="39" Data="M19.5,0.5 L19.5,147.5 M0.5,148.5 L38.5,148.5 L38.5,169.5 L0.5,169.5 z">

        </Path>
        <Path local:Window2.MovingObjectPos="{Binding (Canvas.Left), ElementName=ElpObj}"  Fill="Red" Stretch="Fill" Stroke="Black" HorizontalAlignment="Left" Canvas.Left="400" Canvas.Top="50" Width="39" Data="M19.5,0.5 L19.5,147.5 M0.5,148.5 L38.5,148.5 L38.5,169.5 L0.5,169.5 z">

        </Path>
        <Ellipse x:Name="ElpObj" Fill="Pink" Stroke="Black" HorizontalAlignment="Right" VerticalAlignment="Top" Width="57" Height="51" Canvas.Left="701" Canvas.Top="115">
            <Ellipse.Triggers>
                <EventTrigger RoutedEvent="Loaded">
                    <BeginStoryboard>
                        <Storyboard>
                            <DoubleAnimation Storyboard.TargetProperty="(Canvas.Left)" To="50" By="-2.0"/>
                        </Storyboard>
                    </BeginStoryboard>
                </EventTrigger>
            </Ellipse.Triggers>
        </Ellipse>
    </Canvas>
</Window>

Window2.xaml.cs

using System;
using System.Windows;
using System.Windows.Controls;
using System.Windows.Media;
using System.Windows.Shapes;

namespace WpfAnimation
{
    /// <summary>
    /// Interaction logic for Window2.xaml
    /// </summary>
    public partial class Window2 : Window
    {
        public Window2()
        {
            InitializeComponent();
        }


        public static double GetMovingObjectPos(DependencyObject obj)
        {
            return (double)obj.GetValue(MovingObjectPosProperty);
        }

        public static void SetMovingObjectPos(DependencyObject obj, double value)
        {
            obj.SetValue(MovingObjectPosProperty, value);
        }

        // Using a DependencyProperty as the backing store for MovingObject.  This enables animation, styling, binding, etc...
        public static readonly DependencyProperty MovingObjectPosProperty =
            DependencyProperty.RegisterAttached("MovingObjectPos", typeof(double), typeof(Window2), new PropertyMetadata(0.0, new PropertyChangedCallback(MovingObjectPosChanged)));


        private static void MovingObjectPosChanged(DependencyObject d, DependencyPropertyChangedEventArgs e)
        {
            double leftOfMovingObject = (double) e.NewValue ;
            Path beam = (Path) d;

            System.Diagnostics.Debug.WriteLine("Left = " + e.NewValue.ToString());

            double leftOfBeam = Canvas.GetLeft(beam);
            double widthOfBeam = 20.0;

            if (leftOfMovingObject > leftOfBeam && leftOfMovingObject < leftOfBeam + widthOfBeam)
            {
                System.Diagnostics.Debug.WriteLine("Hit >>>>> = " + e.NewValue.ToString());

                beam.Fill = Brushes.Gray;
            }
        }


    }
}

Answer 3

我使用 Task 改进了我的旧答案，并考虑了无限移动物体。

它使用实际 HitTesting。

为 Beam 对象创建一个 UserControl。这需要在 Loading 之后立即启动 Task。它包含一个用于包含 Panel.

BeamControl.xaml

<UserControl x:Class="WpfAnimation.BeamControl" ... 
             Height="300" Width="39">
        <Path Fill="Red" Stretch="Fill" Stroke="Black" HorizontalAlignment="Left" Width="39" Data="M19.5,0.5 L19.5,147.5 M0.5,148.5 L38.5,148.5 L38.5,169.5 L0.5,169.5 z"/>
</UserControl>

BeamControl.xaml.cs

using System;
using System.Threading.Tasks;
using System.Windows;
using System.Windows.Controls;
using System.Windows.Media;
using System.Windows.Shapes;

namespace WpfAnimation
{
    /// <summary>
    /// Interaction logic for BeamControl.xaml
    /// </summary>
    public partial class BeamControl : UserControl
    {

        Path _beamPath;

        public Panel Sensor
        {
            get { return (Panel)GetValue(SensorProperty); }
            set { SetValue(SensorProperty, value); }
        }

        // Using a DependencyProperty as the backing store for Sensor.  This enables animation, styling, binding, etc...
        public static readonly DependencyProperty SensorProperty =
            DependencyProperty.Register("Sensor", typeof(Panel), typeof(BeamControl), new PropertyMetadata(null));

        private  double left;
        private double top;

        public BeamControl()
        {
            InitializeComponent();

            this.Loaded += BeamControl_Loaded;             
        }

        void BeamControl_Loaded(object sender, RoutedEventArgs e)
        {
            _beamPath = this.Content as Path;

            left = Canvas.GetLeft(this);
            top = Canvas.GetTop(this);

            Task.Factory.StartNew(() =>
            {
                while (true)
                {
                    _doDetection();
                }

            });
        }

        void _doDetection()
        {
            // 200 is the height of the beam, you can change it
            for (double i = top; i < 200; i = i + 1)
            {
                System.Diagnostics.Debug.WriteLine(i.ToString());
                Point pt = new Point(left + 20.0, i);

                this.Dispatcher.Invoke(() =>
                {
                    VisualTreeHelper.HitTest(Sensor,
                        new HitTestFilterCallback((o) =>
                        {
                            if (o is Ellipse)
                            {
                                _beamPath.Fill = Brushes.DarkKhaki;
                                System.Diagnostics.Debug.WriteLine("Detected ! " + o.GetType().ToString());
                                System.Diagnostics.Debug.WriteLine(pt.ToString());
                                return HitTestFilterBehavior.Stop;
                            }
                            else
                                System.Diagnostics.Debug.WriteLine(o.GetType().ToString());

                            return HitTestFilterBehavior.Continue;
                        }),
                        new HitTestResultCallback((result) => { return HitTestResultBehavior.Continue; }),
                        new PointHitTestParameters(pt));
                });
            }
        }
    }
}

MainWindow.xaml

<Window x:Class="WpfAnimation.MainWindow"
        ...
        Title="Window5" Height="303.383" Width="622.556">
    <Canvas>
        <local:BeamControl Canvas.Left="200" Canvas.Top="50" Sensor="{Binding RelativeSource={RelativeSource AncestorType=Canvas, Mode=FindAncestor}}"/>

        <local:BeamControl Canvas.Left="300" Canvas.Top="50" Sensor="{Binding RelativeSource={RelativeSource AncestorType=Canvas, Mode=FindAncestor}}"/>

        <Ellipse x:Name="ElpObj" Fill="Pink" Stroke="Black" HorizontalAlignment="Right" VerticalAlignment="Top" Width="57" Height="51" Canvas.Left="548" Canvas.Top="114">
            <Ellipse.Triggers>
                <EventTrigger RoutedEvent="Loaded">
                    <BeginStoryboard>
                        <Storyboard>
                            <DoubleAnimation Storyboard.TargetProperty="(Canvas.Left)" To="50" By="-0.5" Duration="0:0:20"/>
                        </Storyboard>
                    </BeginStoryboard>
                </EventTrigger>
            </Ellipse.Triggers>
        </Ellipse>
    </Canvas>
</Window>

运行应用程序 没有调试 .

如何模拟传感器

How to simulate a sensor

c#

simulation

wpf

plc

BeamControl.xaml

BeamControl.xaml.cs

MainWindow.xaml