C语言课程设计-模拟地铁自动售票系统.doc

C语言课程设计 需求分析与系统设计报告 （模拟地铁自动售票系统） (最终版本) 题目：地铁自动售票图形模拟系统 班级：测控1102班 组员： 上交日期：2012.11.3 修订历史记录日期版本说明作者2012-11-30.3程序完成后的最终报告目 录1 引言41.1编写目的41.2背景41.3定义51.4参考资料52 任务概述62.1目标62.2用户特点63 需求分析63.1 用户需求分析63.2 运行环境74 功能及操作介绍84.1 操作84.2 功能84.3 主要界面84.3.1 欢迎界面94.3.2主界面94.3.3 管理员界面104.3.4 用户部分界面105 系统设计135.1 功能需求描述135.2 模块分析135.3软件结构（流程图）176 编程中遇到的问题226.1 指针问题226.2 参数传递问题226.3 初始化问题226.4 鼠标问题227 组员分工、时间安排及代码237.1 组员分工237.2 时间安排237.3 代码247.3.1 禹万泓部分()247.3.1 黄启韬部分()868分析总结与心得体会1541 引言1.1编写目的这份软件需求分析与系统设计报告对地铁售票系统做了全面的用户需求和功能需求分析，明确了要开发的软件应具有的功能，性能与界面，设计了程序流程，对程序的功能进行描述，对软件模块进行了划分，并在此基础上制定了具体可行的开发计划，按计划完成后续设计与开发工作。本报告的预期读者为需求分析人员，测试人员，编程爱好者等。1.2背景随着现代交通的快节奏化，人们为了出行的方便，需要有一种快速、准时、安全、舒适、便利的交通工具。于是，地铁应运而生。它具有1快速。一般列车运行最高时速达80公里/小时，也有部分城市的市郊线路采用较高时速设计的，平均行车时速一般为35-36公里/小时，每站停车20-35秒。而一般的地面公交旅行速度为15公里/小时。2准点。城市地面交通工具受路面交通情况或天气的影响，但地铁除去因系统发生故障和突发运营事件一般不受干扰。在交通繁忙的高峰时间，地铁列车间隔最短可达到115分钟一班，严格执行列车时刻表运行。运行时间覆盖地面公交运营时间。3安全。列车采用安全自动控制系统来操作，严格保证列车行车间隔。地铁供电采用双电源，停电可能性甚微。地铁同样重视防火措施，设有足够的灭火设施设备，各车站均安装有闭路监控系统，以便随时了解车站的情况。此外，各车站均由公安部门负责治安情况。4舒适。列车与车站均有空气调节装置，使温度与湿度保持在最舒适的范围内。一般列车按6辆编组，每辆车定员310人，其中座位62个，全列车可运载乘客1860人。5便利。车站美观明亮环境洁净，设施设备现代化。由于采用自动售检票系统，适应大量乘客使用地铁。站厅与站台层设有督导员与站务员，以协助乘客解决问题。地铁各处均设有明确的导向标志，使乘客搭乘地铁非常方便、简易，等优点。正因为如此，很多大城市正在大力建设地铁。于是，开发一个高效的地铁自动售票系统是非常必要的。1.3定义课程设计中用到的专门术语的定义。EnglishEnterExitDirectionMapStart stationend station中文进入退出说明地图始发站终点站EnglishAnimationTicket noMain pictureWelcome picturePickTickettbzl中文动画票数主界面欢迎界面票数选择投币Englishpinyin index中文拼音检索1.4参考资料1. C高级实用程序设计 王士元 北京：清华大学出版社,19962. 标准C语言程序及应用 周纯杰，刘林正等 武汉：华中科技大学出版社,20053. C游戏编程从入门到精通. 浦滨 北京：希望电子出版社,20024. C语言程序设计 潭浩强 北京：清华大学出版社,20025. C程序设计题解与上机指导 谭浩强 北京：清华大学出版社,20026. C语言高级程序设计陈天洲 人民邮电出版社，20022. 任务概述2.1目标用于模仿地铁售票的自动售票，完成地铁售票的核心控制功能，以及客流上下车和地铁站点间运行的模拟。2.2用户特点本系统操作简单，主要通过敲击键盘或点击鼠标操作系统，可以很快掌握。人机界面友好，交互性强，设置简单，很容易完成购票。同时，此系统可用于商业的购票系统，为人们的出行提供便利。 3. 需求分析3.1用户需求分析一、实用需求通过本系统，用户可以更快更方便的购得地铁票，让忙碌的人群能够节约更多的时间去工作，去学习，去娱乐，极大的方便了人群。二、探索需求探索是人的好奇心的一种客观反映。探索表现为进入系统各功能的尝试与体验，操作等等。让你拥有一种购票的新体验，富有新鲜感，满足了好奇心三、交互需求 人有时也需要有视觉的冲击与顺畅的操作来消除内心的疲惫感，于是，一个良好的人机交互界面能使人的眼前一亮，与此同时，人通过鼠标和键盘与系统进行交互，更具操作性与娱乐性。C语言课程设计报告四、审美需求 审美是人类一种基本追求，此系统的美感表现在：菜单、界面、动画、字体、边框等等。画面是直接呈现在用户面前的内容，漂亮的的画面能带给用户更好地心情，适应更多人群，满足用户的审美情操。五、可用性需求 （1）方便操作，操作流程合理尽量从用户角度出发，以方便使用本产品。如：查找站点时，输入汉语简拼快速检索到结果；确认站点时会有界面弹出，提醒下一步操作等。可以方便的查看地图，所有操作可仅通过键盘完成，也可用鼠标完成等。（2）支持没有计算机使用经验、计算机使用经验较少及有较多计算机使用经验的人群均能方便地使用本系统。（3）容错能力系统具有一定的容错和抗干扰能力，在非硬件故障或非通讯故障时，系统能够保证正常运行，并有足够的提示信息帮助用户有效正确地完成任务。（4）操作完成时有统一规范的提示信息例如投币确认操作时，系统可提示警示框“您确认购票吗？操作不可恢复！”，用户点击确认后，系统才执行投币操作，删除后可直接返回相关页面（5）拥有详细的说明。例如：系统开始时有购票须知及系统说明；地图界面有地图说明；投币界面有投币说明；购票界面有购票说明。3.2运行环境简要地说明对本系统的运行环境（包括硬件环境和支持环境）的规定。A 一台586 以上的微机及兼容B内存16MB及其以上C彩色显示器一台DWindows98以上操作系、 由于兼容性问题，此系统在含windows 7操作系统的计算机上运行可能出现意想不到的问题或根本不能运行，因而，推荐使用DOSBox打开或在其他版本操作系统的计算机上测试本系统。4.功能及操作介绍4.1操作实现鼠标和键盘的双向选择站点以及票数。通过使用鼠标的快速购票，方便而快捷的使乘客选好所需的车票，操作简洁、快捷；使用键盘可以进行重复的购票操作，乘客在输出错误或者是临时想更改站点以及票数时可以按键随时返回最初的界面，操作稳定、可重复性强。4.2 功能在主界面中我们添加了拼音索引(F5)、管理员(F6)、即时查看系统说明(F5)以及实时显示时间的功能如下：拼音索引（鼠标操作） 用户可以点击想到达站点的首字母，之后，符合条件的站点以及其相应信息都能显示出来，并且用户可以点击左上角的地图实时查看地图上的站点位置；管理员（键盘操作）用户进入该界面后根据提示信息进行操作 按下F1显示当前本机系统操作次数 按下F2 显示当前本机卖出的累积票数之和按下F3 显示当前本机投入钱币的总价格；查看系统说明若用户操作出现问题，可以退回主界面查看系统帮助从而正确地进行操作；实时显示时间在欢迎界面和主界面中，我们还加入了实时显示的时间，保证用户的方便使用。4.3 主要界面4.3.1 欢迎界面4.3.2 主界面4.3.2 管理员界面4.3.2 用户部分界面投币找零界面乘客上下车界面主界面拼音检索界面选站点（地图）界面5.系统设计5.1 功能需求描述1. 显示欢迎界面，作者信息和版权信息。2. 用户进入系统说明，进入系统说明界面。3. 进入系统主菜单，提供购票选项，地图查询选项，退出系统三个选项。4. 系统说明界面详细的介绍了购票流程，并且附有用户须知。5. 用户选择开始购票，进入始发站选择界面，或者由此返回主界面。6. 用户选择好了始发站后进入终点站的选择，或者由此返回主界面。7. 根据系统提示然后进入票数的选择，或者由此返回主界面。8. 根据系统提示进入投币找币流程，或者由此返回主界面。9. 购票成功。10. 播放动画。5.2模块划分一、 绘图模块1. 欢迎界面绘制l Welcome picture（）绘制欢迎界面，达到良好的人机互动效果。并且，在欢迎界面你可以选择按enter键进入说明界面（说明界面之后跳转主界面），也可以选择esc退出程序。2. 主界面绘制l Main picture（）绘制主界面，上面有站点，以及票数选项，在此页面你可以选择按f1进入一号线购票，也可以选择f2进入二号线购票，也可以选择f3进入地图的查看，也可以选择f4进入站点检索，也可以选择f5返回上一层查看购票说明，也可以选择f6进入管理员界面。3. 提醒界面绘制l Picture3（）绘制提醒界面到达在不同时间的提醒的目的。例如：当您已购票成功，弹出你是否确认并投币等字样，这样更人性化。4. 动画绘制l donghua（）达到绘制列车上下客流动画的目的，使程序更有趣味性。5. 地图的绘制l map（）绘制地图，方便用户的站点查询，使购票更方便明了。6. 检索界面的绘制l jiansuo（）绘制检索界面，方便用户的站点查询二、 鼠标模块1. 初始化鼠标int initmouse(int xmi,int xma,int ymi,int yma)2. 画鼠标void drawcursor(int x,int y) 3. 返回鼠标光标位置void newxy(int *mx, int *my, int *mbutt)4. 调用鼠标void cursor(int x,int y) 三、 键盘模块1. 存储所需键盘键值l 通过定义各键的的扫描码，待用。需用的键值都放在key1.h中。2. 读取按键信息l 通过bioskey()函数读取各键的扫描码，使程序得到相应的操作。四、 错误信息模块1. 输出错误信息l Picture3（）通过绘制画面以及汉字输入达在不同时间的提醒的目的。五、 投币找零模块1. 读取币值l tbzl（）用户可根据票价投入（输入）不同的币值，此函数达到识别币值的目的。2. 计算l jtbzl（）此函数一方面接受始末站点的差值，然后根据票价进行计算，然后输出票价，并提醒用户投币，一方面接收识别币值函数的返回值，然后计算找币金额，实现找零的目的。3. 找零并确定l tbzl（）同上。六、 界面菜单模块1. 主菜单l Main picture（）主菜单是程序的主要界面，在上面需要达到沟通各个函数的目的，可进行不同的嵌套达到效果。2. 系统说明界面l Direction（）通过汉字的输入，向用户展示一些用户须知或说明，让用户更明晰软件的操作流程。3、管理菜单l Guanli（）通过管理员界面查看统计数据。七、 文字显示模块1. 读取字模l open_hzk()l get_hz(char incode,char bytes)2. 依照字模画图输出中文l dishz(int x0,int y0,char code,int color)l outhanzi(int x,int y,char*s,int color)八、 动画模块1、 动画绘制l chuancan（）通过接收前面的站点参数调用列车上下客流的动画以及列车站点间行进的动画。九、购票流程模块1、键盘选站l Zhandian（）通过键盘的输入选择站点。2、 鼠标选站l Mousebuy（）通过鼠标选站点。3、 选择票数l Piaoshu（）通过键盘选票数。l Mousebuy（）通过鼠标选票数。4、 票价、票数、总钱数计算及站点传递l Jisuan（）进行站点间的计算的出票价。传递参数。5.3软件结构(流程图)用一览表及框图的形式说明系统的各个模块（各层模块、子程序、主程序等）的划分，简单扼要说明每个模块的功能，分层次地给出各模块之间的控制与被控制关系。 是否运行程序主菜单进入系统购票是否成功退出系统系统说明播放动画主流程图进入欢迎界面按ESC按ESC点击返回点击选票数输入票数点击选站点输入站点号选择线路选择线路键盘购票鼠标购票进入主界面接口播放动画返回欢迎界面用户继续购票 主菜单流程 显示地图，线路拼音索引查询站点输入要查找站点名的首字母开始查询查询完毕显示站点信息查看该站点所在线路直接进入购票菜单返回主界面进行购票 地图及查询流程 界面初始化键盘鼠标共同操作键盘键入起止站鼠标选择起止站计算阶梯票价投币找零鼠标选择票数键盘键入票数选择错误选择错误返回购票界面返回购票界面处理鼠标或键盘事件 统计价格及出票流程乘客选择起止站点和票数 否界面出现相应信息询问乘客是否确定购买是乘客按照信息投币显示钱币不足系统收入钱币否投入钱币是否足够是系统按收入钱数与实应收钱数作差，返还乘客相应钱币投币找零流程6 编程中遇到的问题6.1 指针问题指针是我们在编程中遇到的最大的问题。1. 指针定义后没有赋空。我们开始在各模块中定义了不少的指针变量，在各个小模块中运行并没有出现问题，而当组建成工程后，在一到两次循环后，界面中的颜色和坐标点的位置都会发生没有规律的变化，一度让我们非常头疼。后来在进行许多调试以及同其他同学、学长的交流之后，发现时指针没有赋空的问题。若果在定义指针之后没有语句 p=NULL ，定义的指针可能会变成没有指向的头指针-野指针，导致程序出现混乱。2. 指针buffer的问题。定义buffer后，在使用时需要向系统申请一片空间malloc，但在使用之后必须要进行释放free。在写动画时，我们用了getimage()、putimage()和异或两种不同的方式，在使用getimage()和putimage()这两个函数时，由于循环或者是其他因素，忘记在使用之后及时地释放内存，导致动画运行之中系统崩溃。6.2 参数传递问题我们分工时各自写不同的购票方式，最后要把票数、阶梯票价、站点序号、选择的路线以及路线的方向等值全部传进出票找零及动画播放的函数中，而实现不同的购票方式又使用了不少函数之间的值传递，但由于普通变量有时不能直接在函数之间传递，因此，我们使用了函数的嵌套解决了这个问题。6.3 初始化问题在编程中我们画了不少的界面，因为在编程小程序块时会对图形函数进行初始化，在合成工程时，经常会由于多余的初始化使得之后界面中的颜色、线型、字体以及填充模式全都被改变了。所以，我们最终选择只在main函数中初始化图形的方法来解决这一问题。6.4 鼠标问题我们计划用键盘和鼠标共同实现站点和票数的选择。因此，我们要实现鼠标的独立以及解决键盘和鼠标的冲突问题，所以我们将鼠标从原来的代码中抽出并进行了相应的改变，使得鼠标的使用部分得以实现。然而在鼠标的显示时，鼠标会一直地闪烁，导致界面很不美观，我们用以下两种方式解决：1. 在drawcursor（）-画鼠标函数中，我们加入异或和复制模式使得鼠标的移动不会对界面图形产生影响；2. 在 newxy（）-得到鼠标的新位置中，我们加入了以下代码if(xm!=x0|ym!=y0) drawcursor(x0,y0); drawcursor(xm,ym); *mx = xm; *my = ym; 只在鼠标位置改变时才重画鼠标，解决了鼠标闪的问题。7 组员分工及时间安排7.1 组员分工 禹万泓：键盘购票流程的实现、键盘菜单的绘制，乘客上下车、地铁进出站动画的实现，出票找零动画的实现以及参数传递，管理员系统的编译，接口部分界面的绘制以及参数传递，报错的实现，编写购票须知，部分界面的实时时间的显示； 黄启韬：鼠标快速购票的实现、鼠标菜单的绘制，地铁站点之间行进动画的实现，开关机动画的绘制，上下车随机人数输出，实现站点信息的拼音检索，欢迎界面、主界面、地图的绘制和美化。7.2 时间安排任务备注第1周系统需求分析与设计报告，界面及菜单设计第2周键盘、鼠标接口设计，寻径算法设计第3周绘制界面，地图设计，算法设计第4周其他算法设计，编码实现第5周编码实现第6周编码实现第7周编码实现、调试第8周调试、验收、提交报告7.3 代码 禹万泓部分：（2348行）主函数调用及图形初始化：void main() kj_dh(); welcomepicture();/*调用欢迎界面函数*/void myinitgraph() int gdriver=DETECT,gmode; initgraph(&gdriver,&gmode,c:borlandcbgi);/*图形初始化*/ cleardevice();/*清屏*/实现客流上下车动画：void shangche() int i,size,m,k,n; void *buffer,*buffer1,*buffer2; buffer=NULL; buffer1=NULL; buffer2=NULL;/*定义三个指针并赋为空*/ i=31; /*画背景*/ setbkcolor(BLACK); setfillstyle(1,LIGHTGRAY); bar(1,1,639,450);/*将整个屏幕填为一个灰色的框*/*画初始位置的火车*/ setcolor(BLUE); setlinestyle(0,0,3); moveto(148,252-i); lineto(190,252-i); lineto(160,289-i); lineto(115,289-i); line(520,270-i,520,380-i); setfillstyle(1,BLACK); bar(1,1,639,232-i); setfillstyle(1,BLACK); bar(1,381-i,639,449); /*将上下两个部分画为黑色*/ setlinestyle(0,0,3); ellipse(100,350-i,128,270,30,30); ellipse(100,350-i,312,98,40,40); ellipse(190,302-i,91,130,60,70); moveto(100,380-i); lineto(640,380-i); line(82,325-i,150,250-i); line(189,233-i,640,233-i); moveto(-450,380-i); lineto(640,380-i); moveto(-450,370-i); lineto(78,370-i); for(m=0;m=900;m=m+10) line(80-m,370-i,68-m,380-i); /*画车型*/ honglvdeng(0);/*画红色的红绿灯*/ /*画窗户*/ setfillstyle(1,GREEN); bar(290,270-i,350,320-i); setfillstyle(1,GREEN); bar(390,270-i,450,320-i); setfillstyle(1,GREEN); bar(590,270-i,650,320-i); /*填充车窗*/ setlinestyle(0,0,3); setcolor(BLUE); for(k=0;k=100;k=k+100) moveto(290+k,320-i); lineto(350+k,320-i); lineto(350+k,270-i); lineto(290+k,270-i); lineto(290+k,320-i); moveto(590,320-i); lineto(650,320-i); lineto(650,270-i); lineto(590,270-i); lineto(590,320-i); /*画窗户*/ /*画车门*/ moveto(470,380-i); lineto(470,270-i); lineto(570,270-i); lineto(570,380-i); moveto(200,368-i); lineto(200,280-i); lineto(250,280-i); lineto(250,368-i); /*画车门*/ line(0,233-i,640,233-i); moveto(0,380-i); lineto(640,380-i);/*画初始位置的火车*/ yizi();/*画椅子*/ outhanzi(200,40,列车已经到站！请排队上车。,6); setcolor(BLUE); /*汉字输出*/ setlinestyle(0,0,3); /*设置线型*/*画人*/ for(n=0;n1;n+) circle(164-40*n,301,10); line(164-40*n,310,164-40*n,349); line(164-40*n,319,154-40*n,329); line(164-40*n,319,169-40*n,329); line(164-40*n,349,144-40*n,369); line(164-40*n,349,179-40*n,359); for(k=-40;k0;k=k+40) circle(84-k,301,10); line(84-k,310,84-k,349); line(84-k,319,74-k,329); line(84-k,319,89-k,329); line(84-k,349,64-k,369); line(84-k,349,99-k,359); circle(620,300,10); line(620,310,620,349); line(620,320,610,329); line(620,320,625,329); line(620,350,600,369); line(620,350,635,359); circle(581,301,10); line(581,311,580,349); line(581,321,570,329); line(581,321,585,329); line(581,351,560,369); line(581,351,595,359);/*画人*/ setfillstyle(1,YELLOW); bar(113,163-i,118,231-i); setfillstyle(1,YELLOW); bar(326,163-i,331,231-i); setfillstyle(1,YELLOW); bar(539,163-i,544,231-i); setfillstyle(1,YELLOW); bar(113,163-i,143,168-i); setfillstyle(1,YELLOW); bar(326,163-i,356,168-i); setfillstyle(1,YELLOW); bar(539,163-i,569,168-i); setfillstyle(1,YELLOW); bar(141,168-i,143,178-i); setfillstyle(1,YELLOW); bar(354,168-i,356,178-i); setfillstyle(1,YELLOW); bar(567,168-i,569,178-i);/*画路灯*/ size=imagesize(69,169,131,249);/* 指定图象占字节数*/ buffer1=malloc(size); buffer=malloc(size); /* 分配缓冲区(按字节数) */ buffer2=malloc(size); getimage(143,291,184,370,buffer); /* 存图象 */ getimage(400,291,441,370,buffer1); /* 存图象 */ getimage(468,239,472,349,buffer2); /* 存图象 */ line(520,270-i,520,380-i); for(i=0;i=50;i+) putimage(519-i,239,buffer2,COPY_PUT); putimage(520+i,240,buffer2,COPY_PUT); line(470,239,570,239); line(470,349,570,349); delay(50); /*开门动画*/*上车动画*/ for(i=0;i60;i+) putimage(144+i,291,buffer,COPY_PUT); line(200,288,200,337); putimage(560-i,291,buffer,COPY_PUT); line(572,288,572,349); delay(30); putimage(204,291,buffer1,COPY_PUT); putimage(500,291,buffer1,COPY_PUT); putimage(580,291,buffer1,COPY_PUT); for(i=0;i100;i+) putimage(104+i,291,buffer,0); line(200,288,200,337); ellipse(100,319,312,98,40,40); if(i=95) putimage(595-i,291,buffer,COPY_PUT); line(572,288,572,349); delay(10); delay(10); putimage(204,291,buffer1,COPY_PUT); putimage(500,291,buffer1,COPY_PUT); putimage(620,291,buffer1,COPY_PUT); free(buffer); free(buffer1);/*上车动画*/ for(i=0;i=50;i+) putimage(469+i,239,buffer2,COPY_PUT); putimage(570-i,239,buffer2,COPY_PUT); line(469,239,469,349); line(570,239,570,349); line(470,239,570,239); delay(50); /*关门动画*/ setfillstyle(1,BLACK); bar(0,380-i,640,450); free(buffer2);void xiache() int i,size,m,k,o,t; void *buffer,*buffer1,*buffer2; buffer=NULL; buffer1=NULL; buffer2=NULL;/*定义三个指针并赋为空*/ i=31; setcolor(BLUE); setbkcolor(BLACK); setfillstyle(1,LIGHTGRAY); bar(1,35,639,450);/*将背景设为灰色*/ line(520,270-i,520,380-i); setfillstyle(1,BLACK); bar(1,1,639,232-i); setfillstyle(1,BLACK); bar(1,381-i,639,449); /*将上下两个部分画为黑色*/*画列车*/ Setlinestyle(0,0,3); ellipse(100,350-i,128,270,30,30); ellipse(100,350-i,312,98,40,40); ellipse(190,302-i,91,130,60,70); moveto(100,380-i); lineto(640,380-i); line(82,325-i,150,250-i); line(189,233-i,640,233-i); moveto(-450,380-i); lineto(640,380-i); moveto(-450,370-i); lineto(78,370-i); for(m=0;m=900;m=m+10) line(80-m,339,68-m,349); moveto(148,252-i); lineto(190,252-i); lineto(160,289-i); lineto(115,289-i); line(0,233-i,640,233-i); moveto(0,380-i);