Размещено на http://www.allbest.ru/

Технічне завдання

Електронний годинник (Постановка завдання: Розробка програми створення аналогового годинника, яка включає в себе наступні етапи:

- Промальовування годинникової стрілки;

- Промальовування хвилинної стрілки;

- Промальовування секундної стрілки;

- Синхронізація з реальним часом.



Вступ

Нині проблема створення додатків та впровадження їх в повсякденному житті дуже актуальна. Наприклад - створення програм для оплати різних послуг через термінал і фікції часу оплати. У кожному офісі є ПК зі спеціальними додатками до роботи.

З допомогою додатків ведеться виробництво складної техніки на підприємствах, автоматизація виробництв. Додатки використовують у електротехнічних приладах домашнього користування: калькуляторах, пральних машинах, відеокамерах, фотоапаратах та інших. Отже, для руху прогресу і впровадження, розробки нових технологій потрібні програмісти.

В сучасному світі чільне місце посідають комп'ютерні технології. Внаслідок швидкого розвитку цієї галузі комп'ютери тепер є доступними практично всім. А якщо людина має справу з комп'ютером, то рано чи пізно в неї виникне бажання програмувати. Але декілька років назад більшість мов програмування, таких, як Turbo Pascal, або Borland C++ for Windows були досить складними для створення в них програм, якими було б зручно користуватись.

Бурхливий розвиток обчислювальної техніки, необхідність в ефективних засобах розробки програмного забезпечення призвели до появи систем програмування, орієнтованих на так звану "швидку розробку", серед яких можна виділити Borland Delphi і Microsoft Visual Basic. В основі систем швидкої розробки покладена технологія візуального проектування і подвійного програмування, суть якої полягає в тому, що область розробки бере на себе більшу частину рутинної роботи, залишаючи програмісту роботу по конструюванню діалогових вікон і функцій обробки подій.



1. Розробка ескізного і технічного проектів програми

Програмування одна із найбільш складних наук, і обсяг інформації, засвоюваної програмістом дуже складно запам'ятати. Для допомоги програмістам створюються та розробляються додатки з орієнтованим завданням програмістів. Вони допомагають полегшити життя початкуючому програмісту і заощадити час досвідченішого програміста, виключають пошук потрібної довідкової інформації в інтернеті і бібліотеках, забезпечуючи потрібними даними безпосередньо в робочому місці.

Час - головний чинник у роботі програміста. Іноді терміни на написання програми дуже обмежені, і доводиться витрачати чимало часу для пошуку інформації в книгах й довідниках.

Тема мого курсового проекту - розробка програми «Електронний годинник» за допомогою візуальних компонентів інтегрованого середовища Delphi. Ця програма має бути проста в зверненні і зручною в користуванні. Вона заглиблена у вивченні базових компонентів в середовищі Delphi.

Постановка завдання: розробка програми Електронного годинника, яка включає в себе наступні етапи:

1. Промальовування годинникової стрілки

2. Промальовування хвилинної стрілки

3. Промальовування секундної стрілки

4. Синхронізація з реальним часом.



2. Призначення і науково-технологічна галузь застосування

Призначення розробки програми електронного годинника полягає у освоєнні базових компонентів в середовищі програмування DELPHI.

Дану програму можна використовувати в навчальних закладах для навчання студентів об'єктного орієнтованого програмування, покращення їх навиків програмування, засвоєння використаних компонентів, що допоможе їм у подальшій праці у сфері програмування, а саме заощадження часу на пошук потрібних компонентів, потрібної довідкової інформації в інтернеті і бібліотеках, які використовують безпосередньо в мові програмування DELPHI.



3. Вхідні та вихідні дані

Вхідними даними моєї програми є

· Час комп'ютера, який має бути синхронізований з даною програмою.

Вихідними даними моєї програми є

· Розробити механічний годинник з відображенням годинної, хвилинної та секундної стрілки, які змінюють своє початкове положення в результаті роботи програми.

· Розробити електронний годинник.

· Розробити механічний і електричний секундомір.



4. Постановка завдання

Згідно із завданням курсового проекту потрібно розробити програму створення електронного годинника.

Розробка програми включає в себе наступні етапи:

1. Промальовування годинникової стрілки.

2. Промальовування хвилинної стрілки.

3. Промальовування секундної стрілки.

4. Синхронізація з реальним часом.



5. Розробка робочого проекту

5.1 Розробка програми

Для роботи з графікою, в Delphi існує бібліотека візуальних компонентів (VCL), що приховує механізм взаємодії додатка з операційною системою і полегшує роботу з графікою.

Графічні можливості середовища Delphi дуже великі: від звичайної побудови графіків до анімації; від малювання графічних примітивів до програмування фракталів.

У середовищі Delphi існує безліч класів, які працюють з графікою. Більшість з них об'єднані в модулі graphics.

Рисунок 1

Клас TGraphicsObject включає в себе функції для роботи зі шрифтами (Font), пером (Реn) і замальовуванням областей (Brush).

За допомогою даних інструментів можна будувати зображення з плоских графічних примітивів, а також відображати на екрані текстову інформацію з використанням різних шрифтів Windows. Нащадки цього класу (TFont, TBrush, TPen) не доступні в якості компонентів, але доступні в якості властивостей в деяких компонентах і є «робочими інструментами» для малювання.

В даному курсовому проекті для побудови графічного годинника я використовую компонент TCanvas.

5.2 Специфікація програми

Клас TCanvas

Важливим графічним класом є клас TCanvas. Цей клас є основою для графічної підсистеми Delphi.

Він об'єднує в собі і простір (полотно, канву) для створення, зберігання і обробки графічних об'єктів, і компоненти для малювання (перо, пензель, шрифт), і методи для малювання (набір функцій по малюванню типових геометричних фігур).

Канва забезпечує: завантаження і зберігання графічних зображень; створення нових і зміну завантажених зображень за допомогою пера, пензля, шрифту; малювання і зафарбовування різних фігур, ліній, текстів.

Полотно не є компонентом, але воно присутнє в якості властивостей Canvas в багатьох інших компонентах, які повинні відобразити будь-яку інформацію.

Крім того, в VCL передбачений спеціальний об'єкт, готовий виконувати обов'язки полотна, - це компонент TPaintBox.

Полотно представляє собою перевернуту систему координат XOY, де O це верхня ліва точка компонента або форми.



Рисунок 5.1. Координатна вісь полотна на формі

Основні властивості класу TCanvas наведені в таблиці нижче.

Таблиця 5.1 Властивості класу TCanvas

Властивість	Тип	Опис
Handle	HDC	Дескриптор канви
Brush	TBrush	Визначає колір і стиль заповнення замкнутих фігур і фону (кисті)
CanvasOrientation	TCanvasOrientation	Визначає звичайну (зліва направо) і східну (справа наліво) орієнтацію канви і її координат Властивість тільки для читання
ClipRect	TRect	Визначає доступну область малювання на канві і область, що підлягає перемальовуванні при події OnPaint. Властивість тільки для читання
CopyMode		Визначає режим копіювання графічного зображення на канву
Font	TFont	Визначає атрибути шрифту, яким виводиться текст
LockCount		Визначає, скільки разів блокована канва в багато потокових застосуваннях. Властивість тільки для читання
Pen	TPen В	Визначає властивості пера, малює лінії і фігури
PenPos		Визначає поточну позицію пера.
Pixels	TColor	Визначає колір пікселя
TextFlags		Визначає спосіб виведення тексту на канву



Для малювання полотно містить перо, шрифт і кисть: Властивість Font є об'єктом типу TFont. Зміна шрифту здійснюється шляхом зміни властивостей Color, Height, Name, Pitch, Size, Style робочого об'єкта.

Звернення: property Font: TFont;

Властивість канви Pen визначає атрибути пера, використовуваного для малювання ліній і фігур. Ця властивість є об'єктом типу TPen. Атрибути складаються з кольору, ширини, стилю ліній і режиму малювання пера. Присвоєння властивості Pen може проводитися методом Assign.

Звернення: property Pen: TPen;

Властивість Brush (кисть) можна використовувати щоб визначити колір і стиль заповнення фону вікна. Це властивість тільки для читання. Однак, атрибути об'єкта Brush можна змінювати, використовуючи властивості Color і Style.

Звернення: property Brush: TBrush;

Так само, малювати можна по пікселях, використовуючи властивість Pixels [X, Y], яка надає доступ до кожного пікселю. Значенням цієї властивості є колір точки з координатами (X, Y).

Звернення: property Pixels [X, Y: Integer]: TColor;

Задання значень пікселів дозволяє малювати по пікселям графіки і лінії. Як значення можна використовувати константи TColor.

Визначення кольору пікселя використовується зазвичай в методі FillRect.

Властивість канви ClipRect визначає доступну область малювання на канві і область, яка потребує перемальовування. За областю ClipRect малювати неможливо.

Властивість форми OnPaint визначає ту частину канви, поза якою перемальовування не потрібне.

Використання цієї властивості дозволяє скоротити витрати часу на перемальовування.

Властивість канви CopyMode визначає режим копіювання графічного зображення на канву методом CopyRect або при малюванні об'єкта TBitmap. Використовуючи дану властивість можна досягти різних ефектів об'єднання зображень і їх комбінування.

Клас TPopupMenu

TPopupMenu - допоміжне (локальне) меню.

Компоненти класу TPopupMenu використовуються для створення допоміжних (локальних) меню, що з'являються після натискання правої кнопки миші. На відміну від головного меню, допоміжне меню може бути створене для будь-якого віконного компонента. Щоб зв'язати клацання правою кнопкою миші на компоненті з розкриттям допоміжного меню, в властивість Pорupmеnu компонента необхідно помістити ім'я компонента меню.

Клас TLabel

Label - мітка для відображення тексту компоненти класу TLabel (мітка) призначена для розміщення на формі різного роду текстових написів. Для цього служить центральна властивість компонента - Caption.

Рисунок 5.2. Мітка для відображення тексту компоненти класу TLabel

За допомогою властивості Font можна урізноманітнити вигляд напису. Мітка Label може відображати довгий текстовий рядок у вигляді декількох рядків: для цього слід встановити в AutoSize значення False, задати чималі розміри мітки і помістити в Wordwrap значення True.

Властивості компонента Label представленні в таблиці (див.табл.5.2 )

Таблиця 5.2 Властивості компонента Label

Властивості	Опис
Аlignment	Визначає вирівнювання тексту по горизонталі щодо координат компоненти
AutoSize	Вказує, чи буде мітка змінювати свої розміри в залежності від вміщеного в її властивість Caption тексту
FocusControl	Містить ім'я віконного компонента, який пов'язаний з міткою-акселератором
Layout	Визначає вирівнювання тексту по вертикалі щодо кордонів мітки
ShowAccelChar	Якщо містить True, символ & у тексті мітки передує символу-акселератора
Transparent	Визначає прозорість фону мітки. Якщо False- фон зафарбовується власним кольором Color
Wordwrap	Дозволяє / забороняє розрив рядка на кордоні слова

Клас TDateTime

Для розробки програм, що працюють в реальному часі, комп'ютер має вбудований системний таймер, який показує дату і час поточного моменту. Цей таймер має автономне джерело живлення і не відключається при виключенні комп'ютера.

Для використання показань системного таймера в системі Delphi є спеціальний тип даних TDateTime і ряд спеціальних функцій.

Дані типу TDateTime містять величини, пов'язані з датою і часом. Такі величини виникають, наприклад, при використанні стандартних функцій Date - отримання поточної дати і Time - отримання поточного часу.

Ці функції не мають вхідних параметрів і відображають покази системного таймера.

При необхідності відображати значення типу TDateTime в текстових об'єктах їх потрібно переводити в текстову форму (подібно до того, як це робилося для числових даних). Тут з'являється й зворотне завдання. Для цього в мові Object Pascal є спеціальні функції:

1. DateToStr - переведення дати в String;

2. TimeToStr - переведення часу в String;

3. StrToDate - переведення з String в дату;

4. StrToTime - переведення з String під час.

Якщо потрібно показати поточний час на екрані, можна скористатися написом (об'єкт класу TLabel) і наступною інструкцією:

Label1.Caption: = TimeToStr (Time);

Є також функції, що переводять дату і час в числовий вигляд, виділяючи елементи з дати або часу.

Процедура DecodeTime (time, h, m, s, ms) виділяє з поточного часу години, хвилини, секунди і мілісекунди.

Процедура DecodeDate (date, year, month, day) виділяє з поточної дати рік, місяць і день. У цих процедур перший параметр вхідний, а решта - вихідні.

Функція EncodeTime (h, m, s, ms) повертає час, складений з числових значень годин, хвилин, секунд і мілісекунд у вигляді величини типу TDateTime. програма електронний годинник алгоритм

Функція EncodeDate (year, month, day) повертає дату, складену з числових значень року, місяця і дня у вигляді величини типу TDateTime.

Відзначимо, що змінні h, m, s, ms, year, month, day повинні мати тип word (цілі невід'ємні числа).

Клас TTimer

Об'єкти класу TTimer служать для фіксації подій, пов'язаних з плином часу. Властивості об'єкту цього класу наведенні в таблиці (див.табл.5.3)

Таблиця 5.3 Властивості об'єкту класу TTimer

Властивість	Тип	Пояснення	Приклад
Interval	Integer	Інтервал часу в мілісекундах, що проходить між наступними подіями	Timer1.Interval: = 1000; Подія настає кожну секунду
Enabled	Boolean	Активність	Timer1.Enabled: = false; Таймер не працює

За допомогою таймера можна моделювати рух об'єктів на екрані. Наприклад, для моделювання руху фігури Shape1 по горизонталі потрібна така програма обробки події onTimer.



6. Алгоритм і блок-схема



7. Керівництво користувача

При запуску програми відкривається діалогове вікно в якому зображений загальний вигляд програми, «Електронний годинник. »

На робочому полі програми зображений загальний вигляд годинника, а саме циферблат з годинниковою, хвилинною і секундною стрілками.

Рисунок 7.1. Загальний вигляд робочої програми

При натисканні діалогового вікна робочої програми лівою кнопкою мишки «Механічний годинник» конвертується в «Електронний годинник» (див.рис.7.2)

Рисунок 7.2. Електронний годинник



При натисканні правої кнопки мишки на робочому полі програми відкривається POPUPMenu, в якому зображені основні режими роботи програми, а саме:

1. Годинник

2. Секундомір

3. Старт

4. Стоп

5. Вихід

Рисунок 7.3. Демонстрація додаткових можливостей програми

При виборі команди Стоп - відліковий пристрій зупиняється; можливе використання цієї опції, як в режимі годинника так і в режимі секундоміра.

При виборі команди Старт - відліковий пристрій, якщо він був зупинений продовжує свій відліковий процес.

Якщо ж відліковий пристрій вже працював то команда не спрацює, аналогічно як і команда Стоп - яка може бути використана як в режимі годинника так і в режимі секундоміра.

При виборі команди вихід - закривається програма (програма завершує свою роботу).



Висновок

Створення даної програми дозволило мені пізнати графічні можливості програмування на Delphi і поліпшити навики використання даних компонентів. Для створення руху стрілок годинника було використано певний математичний пакет, який дозволив визначити залежність координати стрілок від часу.

Незважаючи на те що програмі електронного годинника вже більше сотні років вона все ж залишається однією із самих популярних робіт з графікою і одночасно являється досить хорошою програмою для вивчення основних компонентів по роботі з графічним апаратом в Delphi 7.



Список використаних джерел

1. Архангельский, А. Я. Delphi 7. Справочное пособие / А. Я. Архангельский. - СПб.: БХВ-Петербург, 2005.

2. Архангельский, А. Я. Приемы программирования в Delphi на основе VCL / А. Я. Архангельский. - М.: Бином-Пресс, 2006.

3. Бобровский, С. И. Технологии Delphi 2006. Новые возможности / С. И. Бобровский. - СПб.: Питер, 2006.

4. Вежневец, В., Краткое неформальное введение в графику Windows

5. Зайцев, О. В. Графика в Delphi / О.В. Зайцев, А. М. Владимиров. - СПб.: Наука и техника, 2007.

6. Кузан, Д.Е. Программирование Win32 API в Delphi / Д. Кузан, В. Шапоров. - СПб.: БХВ-Петербург, 2005. - 682с.

7. Культин, Н. Б. Delphi в задачах и примерах / Н. Б. Культин. - СПб.: БХВ-Петербург, 2004.

8. Культин, Н.Б. Основы программирования в Delphi 7 /Н. Б. Культин, 2003.



Додаток A. Лістинг програми

unit Unit1;

interface

uses

Windows, Messages, SysUtils, Variants, Classes, Graphics, Controls, Forms,

Dialogs,DateUtils, ExtCtrls, StdCtrls, Menus;

type

TForm1 = class(TForm)

Timer1: TTimer;

Label1: TLabel;

PopupMenu1: TPopupMenu;

N1: TMenuItem;

N2: TMenuItem;

N3: TMenuItem;

N4: TMenuItem;

N5: TMenuItem;

N6: TMenuItem;

N7: TMenuItem;

procedure FormCreate(Sender: TObject);

procedure Timer1Timer(Sender: TObject);

procedure Draw_S(t,l:integer);

procedure Draw_H(t,m,l:integer);

procedure Draw_Clock(l:integer);

procedure FormClick(Sender: TObject);

procedure N4Click(Sender: TObject);

procedure N2Click(Sender: TObject);

procedure Meh_draw(s,m,h,ts,tm,th:integer;meh:boolean);

procedure Sec_draw(ms,ss,mm,s,m:integer);

procedure N1Click(Sender: TObject);

procedure N5Click(Sender: TObject);

procedure N6Click(Sender: TObject);

private

{ Private declarations }

public

{ Public declarations }

end;

var

Form1: TForm1;

meh,sec:boolean;

ss,ms,mm:integer;

implementation

{$R *.dfm}

procedure TForm1.Draw_Clock(l: integer);

var t:integer;

u:real;

begin

with Canvas do

begin

Pen.Width:=5;

Ellipse(Form1.ClientWidth div 2-l,Form1.ClientHeight div 2-l,

Form1.ClientWidth div 2+l,Form1.ClientHeight div 2+l);

for t:=1 to 12 do

begin

u:= pi/2-((t*5*6)*pi)/180;

case t of

1..2: TextOut(Form1.ClientWidth div 2+round((l-15)*cos(u)),

Form1.ClientHeight div 2-round((l-5)*sin(u)), IntToStr(t));

3: TextOut((Form1.ClientWidth div 2+round((l)*cos(u)))-15,

(Form1.ClientHeight div 2-round((l)*sin(u)))-5, IntToStr(t));

4..5: TextOut(Form1.ClientWidth div 2+round((l-20)*cos(u)),

Form1.ClientHeight div 2-round((l-20)*sin(u)), IntToStr(t));

6: TextOut((Form1.ClientWidth div 2+round((l)*cos(u)))-2,

(Form1.ClientHeight div 2-round((l-10)*sin(u))-10), IntToStr(t));

7..8: TextOut(Form1.ClientWidth div 2+(round((l-10)*cos(u))+(l div 13-t)),

Form1.ClientHeight div 2-round((l-20)*sin(u)), IntToStr(t));

9: TextOut((Form1.ClientWidth div 2+round((l)*cos(u)))+10,

(Form1.ClientHeight div 2-round((l-10)*sin(u))-5), IntToStr(t));

10..11: TextOut(Form1.ClientWidth div 2+round((l-5)*cos(u)),

Form1.ClientHeight div 2-round((l-5)*sin(u)), IntToStr(t));

12: TextOut((Form1.ClientWidth div 2+round((l)*cos(u)))-5,

(Form1.ClientHeight div 2-round((l-10)*sin(u))-2), IntToStr(t));

else ;

end;

end;

end;

end;

procedure TForm1.Draw_H(t, m, l: integer);

var u:real;

x,y:integer;

begin

t:=t mod 12;

m:=m div 12;

t:=(t*5)+m;

u:= pi/2-((t*6)*pi)/180;

Canvas.MoveTo(Form1.ClientWidth div 2,Form1.ClientHeight div 2);

x:=Form1.ClientWidth div 2+round(l*cos(u));

y:=Form1.ClientHeight div 2-round(l*sin(u));

Canvas.LineTo(x,y);

end;

procedure TForm1.Draw_S(t, l: integer);

var u:real;

x,y:integer;

begin

u:= pi/2-((t*6)*pi)/180;

Canvas.MoveTo(Form1.ClientWidth div 2,Form1.ClientHeight div 2);

x:=Form1.ClientWidth div 2+round(l*cos(u));

y:=Form1.ClientHeight div 2-round(l*sin(u));

Canvas.LineTo(x,y);

end;

procedure TForm1.FormCreate(Sender: TObject);

begin

meh:=true;

sec:=false;

Form1.ClientWidth:=200;

Form1.ClientHeight:=200;

Label1.Caption:='';

ss:=0;

ms:=0;

mm:=0;

end;

procedure TForm1.Timer1Timer(Sender: TObject);

var dateTime:TDateTime;

s,m,h,ts,tm,th:integer;

begin

s:=80;

m:=60;

h:=40;

dateTime:=Now;

ts:=SecondOf(dateTime);

tm:=MinuteOf(dateTime);

th:=HourOf(dateTime);

case sec of

false: begin

ss:=0;

ms:=0;

mm:=0;

Meh_draw(s,m,h,ts,tm,th,meh);

Timer1.Interval:=1000;

end;

true:

begin

Timer1.Interval:=1;

ms:=ms+1;

if ms>99 then

begin

ss:=ss+1;

ms:=0;

end;

if ss>59 then

begin

ss:=0;

mm:=mm+1;

end;

Sec_draw(ms,ss,mm,s,m);

end;

else ;

end;

end;

procedure TForm1.FormClick(Sender: TObject);

begin

if meh then

meh:=false

else

meh:=true;

end;

procedure TForm1.N4Click(Sender: TObject);

begin

Application.Terminate;

end;

procedure TForm1.N2Click(Sender: TObject);

begin

sec:=true;

end;

procedure TForm1.Meh_draw(s, m, h, ts, tm, th: integer; meh:boolean);

begin

Form1.Caption:=IntToStr(th)+ ': '+ IntToStr(tm)+': '+IntToStr(ts);

if meh then

begin

Form1.Refresh;

with Canvas do

begin

Label1.Caption:='';

Pen.Color:=clBlack;

Brush.Style:=bsClear;

Draw_Clock(s);

Pen.Width:=1;

Draw_S(ts,s);

Pen.Width:=3;

Draw_S(tm,m);

Pen.Width:=5;

Draw_H(th,tm,h);

end;

end

else

begin

Form1.Refresh;

Label1.Caption:=IntToStr(th)+ ': '+ IntToStr(tm)+': '+IntToStr(ts);

Label1.Left:= (ClientWidth - Label1.Width) div 2;

Label1.Top:= (Clientheight - Label1.Height) div 2;

end;

end;

procedure TForm1.N1Click(Sender: TObject);

begin

sec:=false;

end;

procedure TForm1.Sec_draw(ms, ss, mm, s, m: integer);

begin

Form1.Caption:=IntToStr(mm)+ ': '+ IntToStr(ss)+': '+IntToStr(ms);

if meh then

begin

Form1.Refresh;

with Canvas do

begin

Label1.Caption:='';

Pen.Color:=clBlack;

Brush.Style:=bsClear;

Draw_Clock(s);

Pen.Width:=1;

Draw_S(ss,s);

Pen.Width:=3;

Draw_S(mm,m);

end;

end

else

begin

Form1.Refresh;

Label1.Caption:=IntToStr(mm)+ ': '+ IntToStr(ss)+': '+IntToStr(ms);

Label1.Left:= (ClientWidth - Label1.Width) div 2;

Label1.Top:= (Clientheight - Label1.Height) div 2;

end;

end;

procedure TForm1.N5Click(Sender: TObject);

begin

Timer1.Enabled:=true;

end;

procedure TForm1.N6Click(Sender: TObject);

begin

Timer1.Enabled:=false;

Timer1Timer(sender);

end;

end.



Додаток Б

Результати роботи програми

Рисунок 1. Механічний годинник

Рисунок 2. Електронний годинник



Рисунок 3. Електронний секундомір

Рисунок 4. Демонстрація додаткових можливостей програми



Рисунок 5. Механічний та електронний секундомір

Рисунок 6. Синхронізація часу програми з часом комп'ютера

Размещено на Allbest.ru

...