模擬時鐘轉(zhuǎn)動程序

1、東南大學(xué)C語言課程設(shè)計報告課程名稱： 計算機綜合課程設(shè)計 學(xué) 院： 土木工程學(xué)院 設(shè)計題目： 模擬時鐘轉(zhuǎn)動程序 級 別： B級 學(xué)生姓名： 韋信丞 學(xué) 號： 05114419 同組學(xué)生： 學(xué) 號： 指導(dǎo)教師： 郭恒寧 2015年 9 月 1 日C語言課程設(shè)計任務(wù)書模擬時鐘轉(zhuǎn)動程序一、課程設(shè)計的內(nèi)容1、能模擬機械鐘表行走2、還要準確利用數(shù)字顯示日期和時間3、在屏幕上顯示一個活動時鐘4、按任意鍵時程序退出。二、課程設(shè)計應(yīng)完成的工作、 編寫完成相應(yīng)題目的程序、 編寫課程設(shè)計報告，課程設(shè)計報告應(yīng)該包含以下部分） 需求分析：包括設(shè)計題目、設(shè)計要求以及系統(tǒng)功能需求分析） 總體設(shè)計：包括系統(tǒng)總體設(shè)計框架和系

2、統(tǒng)功能模塊圖） 詳細設(shè)計：包括主要功能模塊的算法設(shè)計思路以及對應(yīng)的工作流程圖） 調(diào)試分析過程描述：包括測試數(shù)據(jù)、測試輸出結(jié)果以及對程序測試過程中存在問題進行思考（主要問題的出錯現(xiàn)象、出錯原因、解決方法及其效果等，相應(yīng)效果截圖） 總結(jié)：課程設(shè)計完成了哪些主要功能，是否有擴展功能？還有哪些地方需要改進？課程設(shè)計的學(xué)習(xí)與體會？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：在實驗室建立程序運行環(huán)境，并在指導(dǎo)教師的監(jiān)督下，獨立解決問題，運行程序和回答教師的提問。四、應(yīng)收集的資料及其主要參考文獻 譚浩強程序設(shè)計（第四版），北京：清華大學(xué)出版社，2010年6月 陳清華 朱紅 . C語言課程

3、設(shè)計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 . 實用C語言簡明教程（第一版），北京：中國電力出版社，2003年9月目錄. 設(shè)計目的與要求4. 總體設(shè)計5. 詳細設(shè)計6 3.1畫出鐘表的輪廓3.2獲取系統(tǒng)時間.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（正文處留出適當(dāng)空白）16. 目的與要求 要求：1、能模擬機械鐘表行走2、還要準確利用數(shù)字顯示日期和時間3、在屏幕上顯示一個活動時鐘4、按任意鍵時程序退出。設(shè)計總體要求:Ø 采用模塊化程序設(shè)計；Ø 鼓勵可視化編程；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 必須上機調(diào)試通過；Ø 注重算法運用，優(yōu)化存儲效率與運算效率；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)庫文件)； (cpp文件、txt或dat文件等)Ø 提交設(shè)計報告書，具體要求見以下說明。課程設(shè)計報告要求： 需求和規(guī)格說明：問題描述：題目要解決的問題是什么? 設(shè)計 設(shè)計思路：主要算法思想。 總體設(shè)計：程序設(shè)計組成框圖、N-S流程圖。 詳細設(shè)計：模塊功能說明（如函數(shù)功能、入口及出口參數(shù)說明，函數(shù)調(diào)用關(guān)系描述等）。 調(diào)試與測試：調(diào)試過程中遇到的主要問題，是如何解決的；對設(shè)計和編碼的

5、回顧討論和分析；改進設(shè)想；經(jīng)驗和體會等。附錄：源程序清單和結(jié)果。如果題目規(guī)定了測試數(shù)據(jù)，則結(jié)果要包含這些測試數(shù)據(jù)和運行輸出，當(dāng)然還可以含其他測試數(shù)據(jù)和運行輸出；清單中應(yīng)有足夠的注釋。. 總體設(shè)計畫出鐘表模擬時鐘轉(zhuǎn)動程序讓時針，分針，秒針隨著系統(tǒng)的時間動起來獲取系統(tǒng)時間并畫出時針，分針，秒針首先，先畫出個鐘的大致輪廓。從輸出數(shù)字到畫出外輪廓，到標(biāo)出短線到畫出時針、分針、秒針。這個輪廓就已經(jīng)完成了。然后，為了更加這個鐘的實用性。就通過獲取系統(tǒng)時間來結(jié)合實際意義，這是最簡單，最好的方法。從應(yīng)用上，它顯示的是實際的時間，增強了可用性；從編程上，不用再復(fù)雜地再編一個更新時間的函數(shù)，減少程序的篇幅、復(fù)雜性

6、和編程者的工作量。接著順帶利用時間的變量名來畫時針，分針，秒針。最后，為了讓時針，分針，秒針讓觀察者看起來是連續(xù)的變化，即形象地模擬真實的機械鐘表那樣運動，就用函數(shù)讓時針，分針，秒針跟著時間一齊走動。. 詳細設(shè)計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，所以在一開始就發(fā)現(xiàn)在編譯的時候出現(xiàn)了graphicsh.h頭文件無法識別的錯誤。

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EasyX插件來安裝該頭文件。解決了這個問題，便可以調(diào)用圖形處理的函數(shù)。再后來，發(fā)現(xiàn)書本教程主要面向的是TC環(huán)境，所以在獲取時間這個問題上，教材運用的是gettime和getdate函數(shù)，這兩個函數(shù)在VC環(huán)境下是不能運用的，網(wǎng)上也沒有對這兩個函數(shù)進行補充的安裝插件，所以只能從用其他函數(shù)代替這個方向著眼解決。于是我查找了關(guān)于VC環(huán)境中獲取系統(tǒng)時間的函數(shù)，發(fā)現(xiàn)了需要學(xué)習(xí)幾個知識點，首先是time_t類型，這個類型是一種整型，表示從1900年1月1日0:00:00時（這個知識點是在網(wǎng)上查閱到的，網(wǎng)上寫的是1970年1月1日0:00:0

10、0，但從運行結(jié)果上看是1900年）到當(dāng)前系統(tǒng)時刻的秒數(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，返回值儲存到指針?biāo)傅牡刂罚ɑ蛘哒f直接是一個地址）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)時間的問題。獲取時間問題解決后，就到怎么實現(xiàn)時間的遞進，一開始我是想用循環(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規(guī)則，最后，在每個循環(huán)結(jié)束時，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，從程序的簡便化出發(fā)就排除了引入系統(tǒng)自動辨別閏年的程序模塊，一開始我考慮的是系統(tǒng)的運行時間不會很長，可以通過程序運行前向用戶詢問今年是否是閏年。再后來一想，一個好用的系統(tǒng)，除了功能多樣化以外，還需要自動化，所以我一直想解決這個非自動化的缺陷。后來我一想，為什么一定要自己編寫出時間的變化呢？系統(tǒng)本身就是在變化的，為什么不直接利用系統(tǒng)時間的變化來帶動程序時間的變化呢？因此

12、，我就將獲取系統(tǒng)時間步驟放到了for循環(huán)中，這樣利用同步直接實現(xiàn)了時間的正確遞變。在改變了思路的時候，我又想到，由于獲得的時間的毫秒級數(shù)據(jù)與程序開始運行時刻有關(guān)，這就導(dǎo)致了程序時間與系統(tǒng)時間就有了毫秒級的誤差，我就想能否將原來思路中用到的Sleep函數(shù)刪掉，通過頻率很高地獲取時間來達到顯示精準的時間的目的。于是我就嘗試把Sleep(1000)；語句刪掉，然后運行。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)；語句，毫秒級的誤差應(yīng)用上也不需要消除。還有一個問題是模擬時鐘圖像的變化問題，即實現(xiàn)簡單動畫化，剛開始，我想

13、采用的是異或劃線法刪掉前一秒的圖像，即通過setwritemode(1)；語句設(shè)定劃線模式，在這個模式下，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，那么就是刪除這條曲線的意思。但是實際運行過程中，發(fā)現(xiàn)采用了這種變化方法的時分秒針的圖像在顯示屏上根本沒有顯示，只有不采用這種方法畫出的鐘表輪廓得以顯示。（如下圖1）我一開始是想繼續(xù)按這思路解決這個問題的，但是我又想，課題中有數(shù)字日歷及時鐘的顯示要求，這種字符串圖形通過這種方式是否能清楚呢？最后我決定還是換個方法，決定用cleardevice（）函數(shù)對整個屏幕圖像進行清零，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行起來。（如下圖2） 圖1圖2剩下的難題就只剩下數(shù)字時鐘和日歷的顯示了，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),但是是要想實現(xiàn)字符串加上變量的數(shù)據(jù)輸出，就必須通過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），然后通過上述兩個方法輸出str所指的數(shù)組里的內(nèi)容

15、，這次問題解決得很順利，一次就能成功執(zhí)行該功能。. 總結(jié)在這次模擬時鐘轉(zhuǎn)動程序設(shè)計中，我遇到了很多困難，通過查資料，向同學(xué)、學(xué)長、老師請教，才一一得到解決。我發(fā)現(xiàn)平時自學(xué)到的知識太少了，“書到用時方恨少”，今后我要把更多時間用在基礎(chǔ)學(xué)習(xí)上，利用課余時間多看課外書籍，拓寬知識面。C語言的設(shè)計必須結(jié)合實際，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。另外上機實驗是必不可少的，理論的東西學(xué)得再好，不結(jié)合實驗區(qū)驗證始終只能停留在理論階段。通過此次實戰(zhàn)演練，我還學(xué)到很重要的一點，就是要虛心請教他人，個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