模擬時(shí)鐘轉(zhuǎn)動(dòng)程序

1、東南大學(xué)C語(yǔ)言課程設(shè)計(jì)報(bào)告課程名稱： 計(jì)算機(jī)綜合課程設(shè)計(jì) 學(xué) 院： 土木工程學(xué)院 設(shè)計(jì)題目： 模擬時(shí)鐘轉(zhuǎn)動(dòng)程序 級(jí) 別： B級(jí) 學(xué)生姓名： 韋信丞 學(xué) 號(hào)： 05114419 同組學(xué)生： 學(xué) 號(hào)： 指導(dǎo)教師： 郭恒寧 2015年 9 月 1 日C語(yǔ)言課程設(shè)計(jì)任務(wù)書模擬時(shí)鐘轉(zhuǎn)動(dòng)程序一、課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容1、能模擬機(jī)械鐘表行走2、還要準(zhǔn)確利用數(shù)字顯示日期和時(shí)間3、在屏幕上顯示一個(gè)活動(dòng)時(shí)鐘4、按任意鍵時(shí)程序退出。二、課程設(shè)計(jì)應(yīng)完成的工作、 編寫完成相應(yīng)題目的程序、 編寫課程設(shè)計(jì)報(bào)告，課程設(shè)計(jì)報(bào)告應(yīng)該包含以下部分） 需求分析：包括設(shè)計(jì)題目、設(shè)計(jì)要求以及系統(tǒng)功能需求分析） 總體設(shè)計(jì)：包括系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)框架和系

2、統(tǒng)功能模塊圖） 詳細(xì)設(shè)計(jì)：包括主要功能模塊的算法設(shè)計(jì)思路以及對(duì)應(yīng)的工作流程圖） 調(diào)試分析過(guò)程描述：包括測(cè)試數(shù)據(jù)、測(cè)試輸出結(jié)果以及對(duì)程序測(cè)試過(guò)程中存在問(wèn)題進(jìn)行思考（主要問(wèn)題的出錯(cuò)現(xiàn)象、出錯(cuò)原因、解決方法及其效果等，相應(yīng)效果截圖） 總結(jié)：課程設(shè)計(jì)完成了哪些主要功能，是否有擴(kuò)展功能？還有哪些地方需要改進(jìn)？課程設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)與體會(huì)？有哪些合理化建議？） 附錄：主要原程序代碼含必要的注釋、 答辯：在實(shí)驗(yàn)室建立程序運(yùn)行環(huán)境，并在指導(dǎo)教師的監(jiān)督下，獨(dú)立解決問(wèn)題，運(yùn)行程序和回答教師的提問(wèn)。四、應(yīng)收集的資料及其主要參考文獻(xiàn) 譚浩強(qiáng)程序設(shè)計(jì)（第四版），北京：清華大學(xué)出版社，2010年6月 陳清華 朱紅 . C語(yǔ)言課程

3、設(shè)計(jì)案例精選與編程指導(dǎo)（第一版），南京：東南大學(xué)出版社，2003年6月 顧小晶 . 實(shí)用C語(yǔ)言簡(jiǎn)明教程（第一版），北京：中國(guó)電力出版社，2003年9月目錄. 設(shè)計(jì)目的與要求4. 總體設(shè)計(jì)5. 詳細(xì)設(shè)計(jì)6 3.1畫出鐘表的輪廓3.2獲取系統(tǒng)時(shí)間.調(diào)試分析7.總結(jié)10.附錄（程序）11.答辯記錄（正文處留出適當(dāng)空白）15.指導(dǎo)教師意見(jiàn)（正文處留出適當(dāng)空白）16. 目的與要求 要求：1、能模擬機(jī)械鐘表行走2、還要準(zhǔn)確利用數(shù)字顯示日期和時(shí)間3、在屏幕上顯示一個(gè)活動(dòng)時(shí)鐘4、按任意鍵時(shí)程序退出。設(shè)計(jì)總體要求:Ø 采用模塊化程序設(shè)計(jì)；Ø 鼓勵(lì)可視化編程；Ø 源程序中應(yīng)有足夠的注

4、釋；Ø 學(xué)生可自行增加新功能模塊（視情況可另外加分）；Ø 必須上機(jī)調(diào)試通過(guò)；Ø 注重算法運(yùn)用，優(yōu)化存儲(chǔ)效率與運(yùn)算效率；Ø 需提交源程序(含有注釋)及相關(guān)文件(數(shù)據(jù)或數(shù)據(jù)庫(kù)文件)； (cpp文件、txt或dat文件等)Ø 提交設(shè)計(jì)報(bào)告書，具體要求見(jiàn)以下說(shuō)明。課程設(shè)計(jì)報(bào)告要求： 需求和規(guī)格說(shuō)明：?jiǎn)栴}描述：題目要解決的問(wèn)題是什么? 設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)思路：主要算法思想。 總體設(shè)計(jì)：程序設(shè)計(jì)組成框圖、N-S流程圖。 詳細(xì)設(shè)計(jì)：模塊功能說(shuō)明（如函數(shù)功能、入口及出口參數(shù)說(shuō)明，函數(shù)調(diào)用關(guān)系描述等）。 調(diào)試與測(cè)試：調(diào)試過(guò)程中遇到的主要問(wèn)題，是如何解決的；對(duì)設(shè)計(jì)和編碼的

5、回顧討論和分析；改進(jìn)設(shè)想；經(jīng)驗(yàn)和體會(huì)等。附錄：源程序清單和結(jié)果。如果題目規(guī)定了測(cè)試數(shù)據(jù)，則結(jié)果要包含這些測(cè)試數(shù)據(jù)和運(yùn)行輸出，當(dāng)然還可以含其他測(cè)試數(shù)據(jù)和運(yùn)行輸出；清單中應(yīng)有足夠的注釋。. 總體設(shè)計(jì)畫出鐘表模擬時(shí)鐘轉(zhuǎn)動(dòng)程序讓時(shí)針，分針，秒針隨著系統(tǒng)的時(shí)間動(dòng)起來(lái)獲取系統(tǒng)時(shí)間并畫出時(shí)針，分針，秒針首先，先畫出個(gè)鐘的大致輪廓。從輸出數(shù)字到畫出外輪廓，到標(biāo)出短線到畫出時(shí)針、分針、秒針。這個(gè)輪廓就已經(jīng)完成了。然后，為了更加這個(gè)鐘的實(shí)用性。就通過(guò)獲取系統(tǒng)時(shí)間來(lái)結(jié)合實(shí)際意義，這是最簡(jiǎn)單，最好的方法。從應(yīng)用上，它顯示的是實(shí)際的時(shí)間，增強(qiáng)了可用性；從編程上，不用再?gòu)?fù)雜地再編一個(gè)更新時(shí)間的函數(shù)，減少程序的篇幅、復(fù)雜性

6、和編程者的工作量。接著順帶利用時(shí)間的變量名來(lái)畫時(shí)針，分針，秒針。最后，為了讓時(shí)針，分針，秒針讓觀察者看起來(lái)是連續(xù)的變化，即形象地模擬真實(shí)的機(jī)械鐘表那樣運(yùn)動(dòng)，就用函數(shù)讓時(shí)針，分針，秒針跟著時(shí)間一齊走動(dòng)。. 詳細(xì)設(shè)計(jì)1. 畫出鐘表的輪廓：1）鐘表的外輪廓 circle(320,240,189); circle(320,240,180);2）畫出鐘內(nèi)的短線x1=180*sin(i*6*pi/180)+320; y1=180*cos(i*6*pi/180)+240; x2=(180-l)*sin(i*6*pi/180)+320; y2=(180-l)*cos(i*6*pi/180)+240; line

7、(x1,y1,x2,y2);3）畫出時(shí)針、分針、秒針i=now.sec; j=now.min; k=now.hour; dx3=l3*sin(i*6*pi/180); dy3=l3*cos(i*6*pi/180); dx2=l2*sin(j*6*pi/180+i*6*pi/180/60); dy2=l2*cos(j*6*pi/180+i*6*pi/180/60); dx1=l1*sin(k*pi/6+j*pi/360); dy1=l1*cos(k*pi/6+j*pi/360);line(x1,y1,x1+dx3,y1-dy3); line(x1,y1,x1+dx2,y1-dy2); line(

8、x1,y1,x1+dx1,y1-dy1);2. 獲取系統(tǒng)時(shí)間：time(&rawtime);t=localtime(&rawtime);now.sec=t->tm_sec;now.min=t->tm_min;now.hour=t->tm_hour;now.year=t->tm_year;now.mon=t->tm_mon;now.day=t->tm_mday;now.week=t->tm_wday;. 調(diào)試分析在VC環(huán)境中，已經(jīng)將graphics算法刪除了，所以在一開(kāi)始就發(fā)現(xiàn)在編譯的時(shí)候出現(xiàn)了graphicsh.h頭文件無(wú)法識(shí)別的錯(cuò)誤。

9、我上網(wǎng)查閱了相關(guān)回答，得知了安裝graphics算法的方法，即通過(guò)EasyX插件來(lái)安裝該頭文件。解決了這個(gè)問(wèn)題，便可以調(diào)用圖形處理的函數(shù)。再后來(lái)，發(fā)現(xiàn)書本教程主要面向的是TC環(huán)境，所以在獲取時(shí)間這個(gè)問(wèn)題上，教材運(yùn)用的是gettime和getdate函數(shù)，這兩個(gè)函數(shù)在VC環(huán)境下是不能運(yùn)用的，網(wǎng)上也沒(méi)有對(duì)這兩個(gè)函數(shù)進(jìn)行補(bǔ)充的安裝插件，所以只能從用其他函數(shù)代替這個(gè)方向著眼解決。于是我查找了關(guān)于VC環(huán)境中獲取系統(tǒng)時(shí)間的函數(shù)，發(fā)現(xiàn)了需要學(xué)習(xí)幾個(gè)知識(shí)點(diǎn)，首先是time_t類型，這個(gè)類型是一種整型，表示從1900年1月1日0:00:00時(shí)（這個(gè)知識(shí)點(diǎn)是在網(wǎng)上查閱到的，網(wǎng)上寫的是1970年1月1日0:00:0

10、0，但從運(yùn)行結(jié)果上看是1900年）到當(dāng)前系統(tǒng)時(shí)刻的秒數(shù)，用到的函數(shù)是time_t time(time_t *)函數(shù)，其返回值就是time_t類型，返回值儲(chǔ)存到指針?biāo)傅牡刂罚ɑ蛘哒f(shuō)直接是一個(gè)地址）中。當(dāng)然這還不夠，還需要將這秒數(shù)轉(zhuǎn)化成直觀的時(shí)間格式，這就用到了struct tm localtime(time_t *rawtime)函數(shù)，將time_t類型格式化成struct tm類型（系統(tǒng)預(yù)定義了的結(jié)構(gòu)體），再將格式化了的數(shù)據(jù)傳到我自己定義的結(jié)構(gòu)體便于利用，這便解決了在VC環(huán)境下獲取系統(tǒng)時(shí)間的問(wèn)題。獲取時(shí)間問(wèn)題解決后，就到怎么實(shí)現(xiàn)時(shí)間的遞進(jìn)，一開(kāi)始我是想用循環(huán)結(jié)構(gòu)，每次循環(huán)都將秒加一，然后再編

11、出秒一直到年的遞進(jìn)規(guī)則，最后，在每個(gè)循環(huán)結(jié)束時(shí)，都將程序暫停執(zhí)行一秒（VC環(huán)境中用的是void Sleep(int millisecond)函數(shù)）。首先這本身就很復(fù)雜了，更復(fù)雜的還是閏年的確定上。由于辨別是否是閏年的程序要相當(dāng)?shù)亻L(zhǎng)，從程序的簡(jiǎn)便化出發(fā)就排除了引入系統(tǒng)自動(dòng)辨別閏年的程序模塊，一開(kāi)始我考慮的是系統(tǒng)的運(yùn)行時(shí)間不會(huì)很長(zhǎng)，可以通過(guò)程序運(yùn)行前向用戶詢問(wèn)今年是否是閏年。再后來(lái)一想，一個(gè)好用的系統(tǒng)，除了功能多樣化以外，還需要自動(dòng)化，所以我一直想解決這個(gè)非自動(dòng)化的缺陷。后來(lái)我一想，為什么一定要自己編寫出時(shí)間的變化呢？系統(tǒng)本身就是在變化的，為什么不直接利用系統(tǒng)時(shí)間的變化來(lái)帶動(dòng)程序時(shí)間的變化呢？因此

12、，我就將獲取系統(tǒng)時(shí)間步驟放到了for循環(huán)中，這樣利用同步直接實(shí)現(xiàn)了時(shí)間的正確遞變。在改變了思路的時(shí)候，我又想到，由于獲得的時(shí)間的毫秒級(jí)數(shù)據(jù)與程序開(kāi)始運(yùn)行時(shí)刻有關(guān)，這就導(dǎo)致了程序時(shí)間與系統(tǒng)時(shí)間就有了毫秒級(jí)的誤差，我就想能否將原來(lái)思路中用到的Sleep函數(shù)刪掉，通過(guò)頻率很高地獲取時(shí)間來(lái)達(dá)到顯示精準(zhǔn)的時(shí)間的目的。于是我就嘗試把Sleep(1000)；語(yǔ)句刪掉，然后運(yùn)行。結(jié)果令我比較失望，由于系統(tǒng)執(zhí)行for循環(huán)的速度并不很快，就造成了圖像顯示的頻閃，非常不美觀，索性就留下了Sleep(1000)；語(yǔ)句，毫秒級(jí)的誤差應(yīng)用上也不需要消除。還有一個(gè)問(wèn)題是模擬時(shí)鐘圖像的變化問(wèn)題，即實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單動(dòng)畫化，剛開(kāi)始，我想

13、采用的是異或劃線法刪掉前一秒的圖像，即通過(guò)setwritemode(1)；語(yǔ)句設(shè)定劃線模式，在這個(gè)模式下，如果先畫了一條曲線，那么再有在相同位置再畫一條一模一樣的曲線的命令，即完全重合時(shí)，那么就是刪除這條曲線的意思。但是實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)采用了這種變化方法的時(shí)分秒針的圖像在顯示屏上根本沒(méi)有顯示，只有不采用這種方法畫出的鐘表輪廓得以顯示。（如下圖1）我一開(kāi)始是想繼續(xù)按這思路解決這個(gè)問(wèn)題的，但是我又想，課題中有數(shù)字日歷及時(shí)鐘的顯示要求，這種字符串圖形通過(guò)這種方式是否能清楚呢？最后我決定還是換個(gè)方法，決定用cleardevice（）函數(shù)對(duì)整個(gè)屏幕圖像進(jìn)行清零，再把所有畫圖的內(nèi)容全都放在循環(huán)里，果然

14、程序便能順利正確地運(yùn)行起來(lái)。（如下圖2） 圖1圖2剩下的難題就只剩下數(shù)字時(shí)鐘和日歷的顯示了，我查閱了教材，輸出字符串的函數(shù)有兩種，一種是void far outtextxy(int x,int y,char *str)，還有一種void moveto(int x,int y)搭配void far outtext(char *str),但是是要想實(shí)現(xiàn)字符串加上變量的數(shù)據(jù)輸出，就必須通過(guò)int sprintf(char *str,char *format,variable-list)先格式化format內(nèi)容到指針str所指的數(shù)組里（該數(shù)組要足夠大），然后通過(guò)上述兩個(gè)方法輸出str所指的數(shù)組里的內(nèi)容

15、，這次問(wèn)題解決得很順利，一次就能成功執(zhí)行該功能。. 總結(jié)在這次模擬時(shí)鐘轉(zhuǎn)動(dòng)程序設(shè)計(jì)中，我遇到了很多困難，通過(guò)查資料，向同學(xué)、學(xué)長(zhǎng)、老師請(qǐng)教，才一一得到解決。我發(fā)現(xiàn)平時(shí)自學(xué)到的知識(shí)太少了，“書到用時(shí)方恨少”，今后我要把更多時(shí)間用在基礎(chǔ)學(xué)習(xí)上，利用課余時(shí)間多看課外書籍，拓寬知識(shí)面。C語(yǔ)言的設(shè)計(jì)必須結(jié)合實(shí)際，充分考慮界面友好等人性化設(shè)置，這就要求我們要多觀察，敢創(chuàng)新。另外上機(jī)實(shí)驗(yàn)是必不可少的，理論的東西學(xué)得再好，不結(jié)合實(shí)驗(yàn)區(qū)驗(yàn)證始終只能停留在理論階段。通過(guò)此次實(shí)戰(zhàn)演練，我還學(xué)到很重要的一點(diǎn)，就是要虛心請(qǐng)教他人，個(gè)人的力量總是有限的，只有發(fā)揮眾人的智慧才能把任務(wù)完成的更好，這在今后的工作中也是相當(dāng)重要

16、的。最后，感謝郭恒寧老師的指導(dǎo)。. 附錄#include<graphics.h>#include<conio.h>#include<math.h>#include<windows.h>#include<time.h>#include<stdlib.h>#include<stdio.h>#define pi 3.141592653struct timeint sec; int min; int hour; int year; int mon; int day;int week; now;int main()voi

17、d lunkuo();int gdriver=VGA,gmode=VGAHI;double x1=320,y1=240,dx1,dx2,dy1,dy2,dx3,dy3,i,j,k;int l1=100,l2=150,l3=160;char ch,s200;time_t rawtime;struct tm *t;initgraph(&gdriver,&gmode,"d:clydeturboc2");/圖形初始化for(;!(kbhit();)/一旦有鍵盤按鍵按下，終止循環(huán)lunkuo();/畫出輪廓 time(&rawtime); t=localtim

18、e(&rawtime); now.sec=t->tm_sec; now.min=t->tm_min; now.hour=t->tm_hour; now.year=t->tm_year; now.mon=t->tm_mon; now.day=t->tm_mday; now.week=t->tm_wday;/獲取時(shí)間 i=now.sec; j=now.min; k=now.hour; dx3=l3*sin(i*6*pi/180); dy3=l3*cos(i*6*pi/180); dx2=l2*sin(j*6*pi/180+i*6*pi/180/60); dy2=l2*cos(j*6*pi/180+i*6*pi/180/60); dx1=l1*sin(k*pi/6+j*pi/360); dy1=l1*cos(k*pi/6+j*pi/360); line(x1,y1,x1+dx3,y1-dy3); line(x1,y1,x1+dx2,y1-dy2); l