毕业论文基于android的时钟系统

基于Android的时钟系统数学与计算机科学系 计算机科学与技术专业【摘要】本文通过对Android时钟系统进行需求分析,在需求分析的基础上、运用Android的基本组件、Intent、API、Android界面编程等与Android开发相关的技术，对Android时钟系统进行详细的设计,代码编写及功能测试,旨在设计出具有简洁美观，而又实用的Android的时钟系统。本系统主要有四个功能，设置闹钟功能，查看时间功能，秒表计时器功能和倒计时功能。这些功能是日常生活中是比较经常见到的常用的功能，因此我们也可以把这款Android的时钟系统软件当成一款日常应用软件。这款软件在Android开发平台上不断修改、更正，最终实现了预期的功能。【关键词】 Android; 时钟; API； 目录1引言11.1 Android时钟系统开发意义11.2 Android时钟发展趋势12 Android时钟系统可行性分析12.1 Android时钟系统的可行性分析12.1 Android开发环境介绍22.1.1Android开发环境搭建22.2 开发时钟系统用到的相关技术列表23 Android时钟系统需求分析23.1总体需求23.2 UI界面需求33.3系统模块需求33.3.1设置闹钟需求33.3.2查看时间需求33.3.3秒表需求33.3.4倒计时需求34 Android时钟系统设计34.1 程序模块详细设计34.2设置闹钟详细设计44.3查看时间详细设计44.4秒表计时器详细设计44.5倒计时详细设计54.6 Android时钟UI界面设计54.7 软件整体功能图75 Android时钟系统实现75.1文件结构和用途75.2 程序主要代码106 Android时钟系统测试137 总结与展望14致 谢15参考文献15 1引言时钟是我们日常生活中准确了解时间的最主要的工具，是人们用以计算和查看时间的精密仪器。从古至今出现过日晷、沙漏、机械钟、石英钟、电子时钟等用于记录时间的仪器，这些仪器是不同时期运用不同科学技术手段对时钟进行创新的成果。在21世纪这个信息爆炸的时代，时钟更是不断的更新换代，融入不同的媒介。手机时钟无疑是我们日常生活中接触频率极高的东西。从IDC官方网站上找到的数据经整理如表1-1所示，2012年Android智能手机的出货量达到了4.971亿台，市场占有率达到68.8%，由此可见Android手机以迅猛的发展态势走入了人们的视线，Android时钟软件作为Android手机必备的日常应用软件自然有大量的需求。表 1-1 2012年全球各大操作系统的智能手机出货量市场占有率列表操作系统AndroidiosBlackBerrySymbianWindowsPhone/WindowsMobile其他总计2012出货量(亿台)4.9711.3590.3250.2390.1790.1517.224市场占有率%68.818.94.513.312.482.091001.1 Android时钟系统开发意义软件开发的意义都源自于人们对其有一定的需求。Android时钟系统开发也是源自于此，制作精巧样式不一的Android时钟，以其简洁美观的外表，多样的功能，小巧的外形，一目了然的设计，赢得大家的喜爱。目前具有表盘的多功能的Android时钟在市场上还不多见，因此市场对Android时钟系统有较大的需求，有广阔的市场前景。而且一款功能齐全的闹钟能够使你的生活变得井井有条，比如设置闹钟功能可以提醒你按时起床，查看时间功能能让你准确的清楚现在的时间，秒表计时功能能够让你在运动时记下你跑步的时间和倒计时功能可以让你在既定的时间完成特定的任务等。1.2 Android时钟发展趋势Android手机开发平台是进几年发展壮大起来的一种新型手机软件开发设计平台，自发布以来，经过数个版本的更新和完善，已成为最大的智能手机开发平台之一1。生活中接触到的一些日常应用软件界面设计简洁大方的，功能多样齐全的，功能实用的往往容易被人们所接受。Android时钟发展也应该遵循相同的设计理念，一般上人们作为一个时钟应该具有时钟的基本功能，可以查看时间，可以设置闹钟，其次界面要美观漂亮，然后在考虑与其他如秒表，计时器等功能相结合形成集成化系统化的时钟软件，先基础后提升在然后集成，这将是Android时钟开发的一个趋势，也将是Android日常应用开发的一个趋势。随着Android移动设备的普及，作为日常生活中应用最广泛的时钟系统软件在移动设备上的开发与设计也必将顺应潮流变得愈发的重要。2 Android时钟系统可行性分析2.1 Android时钟系统的可行性分析Android时钟系统是基于Android开发平台开发出来的软件，现在Android平台上已经有类似的应用软件对外发布但是却没有公开源码，这说明Android时钟系统在技术层面是可行的。经过一年的Android学习基本掌握Android编程方式，了解了Android编程环境的搭建，熟息了Android相关技术，在编写Android程序方面有了一定的基础，操作方面也是可行的。而且制作Android时钟系统之前下载过一些Android时钟系统软件，对Android时钟系统有切身的体验，如果有人能开发出功能齐全界面美观的Android时钟系统，很容易会被市场接受，对用户会具有很大的吸引力。有很大的市场需求，因此在市场上推广也具有可行性。2.1 Android开发环境介绍Android开发环境是Android程序编写运行的集成化开发软件,主要包括Java JDK、Eclipse、Android SDK、AVD插件2等组合而成。 2.1.1Android开发环境搭建(1)下载安装 JDK； (2)设置三个环境变量 ：JAVA_HOME 、PATH 、CLASSPATH；(3)安装 Eclipse ；(4)安装Android SDK；(5)设置Android SDK路径；(6)安装AVD插件。2.2 开发时钟系统用到的相关技术列表在开发Android时钟系统过程中会用到Android以及一些与Android软件设计相关的技术，下面是部分Android时钟系统开发涉及的技术及用途如表2-1所示。表2-1 部分Android时钟系统开发涉及的技术及用途列表技术名称用途view组件布局使用组件美化布局对话框用于提示信息Activity负责与用户交互，提供可视化用户界面资源声音闹铃警报字符串参数、值等Intent连接不同的组件Service监控组件或为组件提供相应的后台服务事件处理handler传递消息机制并对系统设置做出回应图形处理图片对象的使用BroadcastReceive实现不同应用程序之间的通信Photoshop用于制作表盘、按钮等图片处理3 Android时钟系统需求分析3.1总体需求Android时钟系统软件是要运用Android开发平台开发的系统时钟软件,这个时钟软件包含日常生活中时钟最基本的功能, 能够设置闹钟，能够查看当前几点，能够读秒可以多次计时与倒计时。3.2 UI界面需求经过查看与使用网络上的安卓时钟反复研究发现，如今安卓时钟界面大多都不怎么好看，要么不够简洁要么不够美观，简洁美观的作品少之又少，因此在制作这一款Android时钟系统的时候对界面要求就是简洁美观。3.3系统模块需求Android时钟系统是一个多功能的时钟系统软件，要设计出这么一款软件我们需要根据这个系统功能的不同对软件进行模块划分，不同的功能独立出来形成一个模块3，这样能够使我们更好的根据不同模块不同特点进行有针对性的进行代码编写，根据总体需描述这款软件我们大致可以分为以下四部分。3.3.1设置闹钟需求Android时钟系统设置闹钟时要制作一个设置闹钟的按钮，点击设置闹钟按钮可以跳转到设置闹钟的界面，在闹钟设置闹钟界面要有添加、修改、删除闹钟的按钮，设置好闹钟后回到可以设置时钟界面，在设置界面上显示出闹钟被设置的时间，一周要重复闹铃几天并计算出下一次闹铃所需要的时间。3.3.2查看时间需求对于每个时钟系统来说查看时间是一个最基本的功能，如今大多数的Android时钟是以数字来显示时间的，日常生活中有人们大多习惯于使用具有表盘设计的石英钟，精巧的设计，靓丽的外观，一目了然的显示时间方式，使得钟表深受人们的喜爱，在设计Android系统闹钟的时候出于对人们习惯的考虑要设计出具有表盘的用户界面盘方便用户查看时间。3.3.3秒表需求秒表具有测量时间功能，秒表需求源自需要精确计时的人群，人们可以用秒表测试自己的跑步速度，可以用秒表计算完成一项任务所需要的精确时间，可以用秒表测试自己呼吸频率、脉搏。出于人们使用秒表的习惯考虑设计秒表时也应该对秒表的表盘进行相应的设计，秒表具有的开始计时、计次、暂停、重置等功能都要在设计出的软件上有相应的表示 。3.3.4倒计时需求倒计时被人们广泛用于事件提醒。当你有事情需要在特定的时间完成或者到某个时间点要完成某件事情的时候。需要倒计时这种功能，它可以提醒你按时完成所需要完成的工作。倒计时结束后会以声音的形式做出提醒时间已到。4 Android时钟系统设计4.1 程序模块详细设计根据需求分析将Android时钟系统能构分好模块如图4-1所示，接下来对程序各个模块进行详细的设计，详细设计要画出各个模块要实现具体的功能的模型。图4-1 Android时钟系统功能结构模型4.2设置闹钟详细设计根据设置闹钟的需求画出设置闹钟的详细的功能结构模型如图4-2所示。 图4-2 设置闹钟功能结构模型4.3查看时间详细设计根据查看时间的需求画出查看时间的详细的功能结构模型如图4-3所示。图4-3 查看时间功能结构模型4.4秒表计时器详细设计根据秒表计时器的需求画出秒表计时器的详细的功能结构模型如图4-4所示。 图4-4 秒表计时器功能结构模型4.5倒计时详细设计根据倒计时的需求画出倒计时的详细的功能结构模型如图4-5所示。 图4-5 倒计时功能结构模型 4.6 Android时钟UI界面设计根据需求分析中所要求的功能设计出各个时钟模块UI界面草图，然后寻找合适的图片，使用Ps以及Android自带的图片处理工具处理所需要的图片，并且把图片按照一定的命名规则进行命名，做好后把图片拷贝到存放图片的文件目录下形成对象，以供编程时调用。在开始编写代码之前先要确定，各个UI界面到底需要哪些布局。然后根据不同布局采用相应的方法分模块进行代码的编写。第一个功能模块设置闹钟根据需求分析所提到的功能画界面草图如图4-6所示，我们打算把设置闹钟的界面设计成两个界面，这样会使界面变的更加简洁，第一个界面有打开关闭闹钟，设置闹钟的功能，第二个界面有设置闹钟是否重复，选择星期几重复使用闹钟，完成、修改、删除闹钟,通过草图我们可以把设置闹钟UI界面布局确定下来第一个页面有导航栏要用相对布局第二个页面则采用线性布局方式布局。图4-6 设置闹钟草图第二个查看时间功能模块设置闹钟根据需求分析所提到的功能画界面草如图4-7所示，查看时间界面主要有一个表盘，表盘上有三根指针，分别为时针、分针与秒针。表盘下方是两个列表框主要用于显示不同时区的时间，列表框下方是一个用于修改系统时间的按钮。根据界面的特性把查看时间这个界面的布局设定为相对布局嵌套线性布局的布局方式。图4-7 查看时间草图第三个查看秒表计时器功能模块设置闹钟根据需求分析所提到的功能画界面草如图4-8所示，查看秒表界面同样有一个表盘，大表盘中间用的是数字时钟这样可以使人们更加快速准确的读取秒表的时间，大表盘上同时还设计了一根指针当指针走完一圈表示时间过了一分钟，表盘下方有两个小圆上面都有刻度，左边用于显示时右边用于显示秒。表盘下方是一个列表框用于显示多次计时结果。列表框下方则设置了重叠的开始按钮，点击开始后按钮会变为暂停、计次、按下暂停会出现开始、计次的组合按钮。根据界面的特性把查看时间这个界面的布局设定为相对布局嵌套线性布局的布局方式。图4-8秒表计时器草图第四个倒计时功能模块设置闹钟根据需求分析所提到的功能画界面草如图4-9所示，倒计时功能界面，把设置时间改为滚轮形，这样可以方便用户操作，而且界面也相对美观，滚轮下方是设置闹铃，和计时屏幕长亮，在下方是一个重叠的开始按钮，点击开始后会出现取消暂停、取消继续的组合按键。根据界面的特性把查看时间这个界面的布局设定为相对布局嵌套线性布局的布局方式。图4-9倒计时草图4.7 软件整体功能图Android时钟系统整体功能如图4-10所示，当各个模块编写好后需要对各个模块进行整合，通过整体功能图我们可以知道系统各个功能模块以及模块中有那些组件和按钮。以方便代码编写和后期测试。图4-10 Android时钟系统整体功能图5 Android时钟系统实现5.1文件结构和用途创建android项目后可以看到android文件的结构目录如图5-1所示，目录中res文件、src文件、AndroidManifest.xml文件是android项目必须的文件其他文件则是可选的4，src文件存放java文件，res文件存放layout布局文件、values存放各种xml资源文件，drawable-xxx,用于存放图片资源文件，AndroidManifest.xml用于存放系统清单文件控制名称、图表、访问权限等整体属性。图5-1 文件结构目录其中/src文件的子目录中存放的是包和java代码文件，表5-1是一张用于显示java资源文件用途的表格。表5-1 作品资源目录文件用途列表包名称文件名称说明com.chenfangxin.deskclockDuocijishi.Java多次计时Index.java导航栏MainActivity.java秒表计时器ActivitySaveRun.java保存运行状态SlipBotton.java滑动按钮Timer.java时钟表盘界面com.chenfangxin.selecttimeeArrayWheelAdapter.java表盘数组适配器NumericWheelAdapter.java数值型（滚轮）表盘适配器OnWheelChangedListener.java表盘事件监听器OnWheelScrollListener.java数值型（滚轮）表盘事件监听器ScreenInfo.java屏幕信息WheelAdapter.java表盘适配器WheelMain.java表盘主函数WheelView.java表盘视图其中/res/drawable/目录中设置了图片的触发状态/res/drawable-xxx,保存着Android开发时用到的不同大小格式不一的图像文件/res/ layout用于保存包含各种布局.XML文件。/res/raw 用于保存声音资源文件，/res/values目录中保存的是用来自定义字符串XML的文件和保存样式的XML的文件，/res/xml目录中保存的是XML格式的文件，些文件不仅可以设置界面的显示，而且还可以用于启动activity。表5-2是一张表格用于显示res/目录资源文件用途的表格。表5-2 作品资源目录文件用途列表资源目录文 件说 明drawableAdd_alarm.xmlBtn_trens_left.xmmlWheel_val.xml此文件设置了图片的触发状态其中省略号代表有很多此类文件drawable-hdpidrawable-mdpidrawable-xhdpidrawable-xxhdpiDefort_clock_hour.pngList_bg.9.png.这几个文件夹啊用于存放图片资源中省略号代表有很多此类文件就不进行说明了layoutalarm_alert.xml闹钟提醒弹窗布局文件alarm_clock.xml设置闹钟按钮加ListView列表框布局文件alarm_time.xml闹钟时间界面布局文件context_menu_header.xml记录其他地区时间组件布局daojishi.xml倒计时界面布局文件duocijishi.xmllist_item.xml秒表多次计时界面布局文件计时计次界面布局文件index.xml索引布局文件main.xml自带布局文件set_alarm.xml设置闹钟界面布局文件timepicker.xml时间选择布局文件timer.xml时钟表盘界面布局文件rawfallbackring.ogg声音资源文件valuesstrings.xmlstyles.xml保存字符串的XML的文件保存样式的XML的文件xmlalarm_prefs.xmlsettings.xml这两个文件不仅可以设置界面的显示，而且还可以用于启动activity5.2 程序主要代码Android时钟系统是由许多组件组成,大多数的组件运用方法都很相似，因此以查看时钟和秒表设计为例其他按钮和组件的使用与之相类似就不一一罗列了。查看时间表盘界面效果,如图5-1所示。图5-1查看时间表盘界面效果以下是package com.chenfangxin.deskclock/timer.java文件的用于控制表盘的一些代码。/ package com.chenfangxin.deskclock;ImageView default_clock_second, default_clock_minute, default_clock_hour; /时针、分针、秒针int hour;/时int minute;/分int second;/秒Button Changethesystemtime;/修改系统时间RotateAnimation houranimation, minuteanimation, secondanimation;TextView londomtime, newyorktime;/ RotateAnimation类是Android系统中的旋转变化动画类对修改系统时间进行事件监听并启动意图。protected void onStart() handler.post(runnable);Changethesystemtime.setOnClickListener(new OnClickListener() /对改变系统时间按钮进行事件监听Overridepublic void onClick(View arg0) /启动意图Intent intent = new Intent(/);ComponentName cm = new ComponentName(com.android.settings,com.android.settings.DateTimeSettingsSetupWizard);intent.setComponent(cm);intent.setAction(ent.action.VIEW);startActivity(intent););super.onStart();RotateAnimation类是实现表盘上的指针转动的效果的动画类。float fromDegreeshour = 0;/初始化float fromDegreesminute = 0;float fromDegreessecond = 0;/指针转动的效果的动画类使表盘上的指针按一定的规律转动Runnable runnable = new Runnable() Overridepublic void run() t.setToNow(); / 获取系统时间。hour = t.hour; / 0-23minute = t.minute;second = t.second;handler.postDelayed(runnable, 200);houranimation = new RotateAnimation(fromDegreeshour,fromDegreeshour, Animation.RELATIVE_TO_SELF, 0.5f,Animation.RELATIVE_TO_SELF, 0.5f);houranimation.setDuration(100);houranimation.setFillAfter(true);default_clock_hour.startAnimation(houranimation);fromDegreeshour = hour * 15 / 2;minuteanimation = new RotateAnimation(fromDegreesminute,fromDegreesminute, Animation.RELATIVE_TO_SELF, 0.5f,Animation.RELATIVE_TO_SELF, 0.5f);minuteanimation.setDuration(100);minuteanimation.setFillAfter(true);default_clock_minute.startAnimation(minuteanimation);fromDegreesminute = minute * 6;secondanimation = new RotateAnimation(fromDegreessecond,fromDegreessecond, Animation.RELATIVE_TO_SELF, 0.5f,Animation.RELATIVE_TO_SELF, 0.5f);secondanimation.setDuration(100);secondanimation.setFillAfter(true);default_clock_second.startAnimation(secondanimation);fromDegreessecond = second * 6;伦敦与纽约时间的计算。String a = String.valueOf(minute);if (a.length() = 1) a = 0 + a;if (hour = 7) /敦与纽约的时间londomtime.setText(hour - 7 + : + a); else londomtime.setText(24 - 7 + hour + : + a);if (hour = 12) newyorktime.setText(hour - 12 + : + a); else newyorktime.setText(24 - 12 + hour + : + a); 多次计时表盘效果图如图5-2所示图5-2 多次计时表盘效果Duocijishi.java用于点击暂停计次的代码public void onClick(View arg0) startbuttondaoji.setVisibility(View.GONE);startandcannellin.setVisibility(View.VISIBLE);if (null = timer) if (null = task) SaveRun.setisjishi(true);btnStartPause.setText(暂停);duocijicubutton.setText(计次);okclear = false;min_progress.setVisibility(View.VISIBLE);second_progress.setVisibility(View.VISIBLE);hour_progress.setVisibility(View.VISIBLE);task = new TimerTask() Overridepublic void run() if (null = msg) msg = new Message(); else msg = Message.obtain();msg.what = 1;handler.sendMessage(msg);timer = new Timer(true);timer.schedule(task, 100, 100);6 Android时钟系统测试Android时钟系统主要有设置闹钟，查看时间，秒表计时器和倒计时等功能，我们要对这些功能进行黑盒子测试5，测试结果如下。点击导航栏闹钟会出现添加闹钟界面如图6-1所示,在这个界面上点击添加闹钟按钮会跳转到设置闹钟界面如图6-2所示,界面中有启用闹钟、时间、重复时间、铃声、震动、标签、添加、删除闹钟等功能，点击时间对时间进行设置点击完成又跳转回添加闹钟界面完成添加闹钟界面这时就会多出一个闹钟，当闹钟时间到时会弹出对话框如图6-3所示或通过铃声震动的方式发出提醒。 图6-1添加闹钟界面 图6-2设置闹钟界面 图6-3闹钟响起界面点击导航栏时间就会出现查看时间界面如图6-4所示,这个界面主要作用是可以查看当前的时间。 图6-4 查看时间界面点击导航栏秒表就会出现秒表计时界面如图6-5所示，点击开始就会出现暂停和计次按钮，表盘上分针和秒针的指针在转动，点击计次就会出现示计次测试界面的效果如图6-6所，点击暂停就会出现继续重置界面效果如图6-7所示，并保存当前时间，点击继续则继续开始点击，重置则回到秒表计时界面如图6-5所示重新开始。 图6-5秒表计时界面 图6-6暂停计次界面 图6-7 继续重置界面 点击导航栏倒时就会出现倒计时界面如图6-8所示，设置好时间，滚轮从左到右为时、分、秒设置好时间点击启动会跳转到暂停取消界面如图6-9所示，指针开始反向倒计时，点击暂停按钮就会保存当前时间，点击继续就可以重新开始，点击取消回到倒计时界面。并且结束倒计时时可以有铃声提醒。 图6-8倒计时界面 图6-9暂停取消倒计时界面 图6-10继续取消倒计时界面7 总结与展望通过这次的Android时钟系统的开发，让我意识到。进行Android开发时，需求分析非常重要。好的需求分析能帮助我们正确了解业务逻辑，以避免在开发过程中逻辑混乱。导致代码大量重写，不仅浪费时间更加浪费精力，自己开发的时候信心同样会受挫。对任何项目的开发都要进行详细设计，详细设计是任何开发Android程序的核心。在详细设计中画出UI界面草图能够使我们对软件功能有直观的了解有助于我们对项目高速的进行开发。详细设计的目的是为了让开发者时刻明白下一步开发的目标。有了明确的目标，才能确保在开发过程正常有序的进行，按时完成按阶段的完成指定模块的任务。代码编写一定要规范。比如图片资源的命名,变量的命名要有一定的规律可循,如果在编写时不注重代码的规范性，会给后期的检查带来巨大的麻烦，也会耗费大量的时间。规范的编码风格可以规避一些不必要错误，节省大部分的调试时间。而且多写一些注解可以让人阅读、查找代码更加方便。Android时钟系统是基于Android开发平台的生活Android小应用。实现了时钟系统的基本功能，Android时钟系统可以设置闹钟功能，查看时间功能，秒表计时器功能和倒计时功能。当然由于时间不足与编程能力有所欠缺，通过指针拨动的方式设置闹钟暂时没办法实现是这次Android时钟系统开发的小小遗憾，希望能够在以后有能力的时候慢慢功能补齐。致 谢首先，我要感谢论文指导老师郭永宁老师。从毕业设计开题报告到后期的毕业设计以及论文写作，郭老师自始至终都会陪伴在我们左右。当遇到困难的时候他总会给予我们很大的鼓励与支持。无论是他深厚的理论水平还是平易近人的处事风格对于我以后的工作和学习都有一定的帮助。其次，我要感谢数学与计算机科学系的领导和任课教师。是你们悉心的教导无私的奉献使我们有一定的知识储备，使我们学会了如何从各个方面汲取知识的能力。最后，感谢身边的同学特别是我的舍友。由于我的Android基础比较薄弱，在开发过程中经常代码错误。是他们不厌其烦地帮我寻找错误，并教我该如何改错，避免类似的错误重复的发生。感谢他们，是他们让我的毕业设计完成的更加顺利。参考文献1 韩超.Android经典应用程序开发M.北京: 电子工业出版社. 2012,81-265.2 杨明羽.Android语法范例参考大全M. 北京:电子工业出版社.2012,238-289.3 夏明忠,夏以轩,李兵元. 软件模块化设计和模块化管理J. 中国信息界,2012(11):56-58.4 李 刚.疯狂Android讲义M.北京: 电子工业出版社. 2011,169