基于VC界面的输电线路模型建立课案

1、0.前言11. 悬索基本理论.仁2. 方案设计13. 软件编程2.4. 系统调试和结果分析225. 结论及进一步设想24参考文献24课设体会26沈阳航空航天大学课程设计论文课设题目，与任务书严格一致基于VC界面的输电线路模型建立摘要：本文以悬索理论为基础，采用模块化设计方法,使用Visual Basic 2010版本编写程序 代码,设计并实现了具有相应功能的输电线路的模型建立软件。本文首先指出了输电线路 的模型建立软件的背景和重要意义，然后再对各模块进行了详细设计，并通过应用实例来 说明了软件的使用方法。 为便于软件的用户界面设计，将上述的各个模块划分为了若干子 模块，并对各子模块窗体进行了详

2、细的设计，对于该软件的一些重要的事件响应、类型定 义以及子过程等，本文给出了其对应的程序代码，并对该软件使用的标准模块进行了说明。 最后，本文介绍了该软件功能的实现情况以及实验测试结果，演示了软件的用户界面和使用方法，实现了所有预期功能，并对该软件的设计与实现进行的总结和展望。关键词：悬索理论；Visual Basic 2010;用户界面0.刖言21世纪前10年到20年,是我国电力发展的关键时期，是中国电力发展规模最大的时 期。我国电力建设的规模和速度，是世界上任何国家都无法比拟的。这是由我国人口众多、 幅员辽阔、人均用电水平低的基本国情決定的。现在，中国的电力正方兴来艾，将目趋兴旺。 电力建

3、设的任务非常艰巨、壮观。然而，在输电线路的设计过程中，存在一些影响其效率和 精确性的问题，其中之一就是架空索道的计算问 题。因此,有必要开发一套用于输电线路 模型建立的软件，以提高输电线路模型建立的效率和精度，保证施工安全。1. 悬索基本理论输电线路模型的建立的主要原理是悬索基本理论。输电线路是以主缆为主要承重构件的柔性悬吊组合体系，主要靠恒载产生的初 始拉力以及几何形状的改变来获得结构刚度， 以抵抗荷载产生的变形。在正常设 计荷载作用下，即使材料应力没有超过弹性范围，也 会由于结构的有限变形而表 现出一定的几何非线性行为。从有限位移理论的角度来分析， 引起大跨度悬索输电线路的几何非线性的因素

4、主要有三个：缆索垂度效应；梁柱效应：大位移。下面的设计将围绕此部分内容展开，是此部分内容的实现。2. 方案设计输电线路模型的建立需要在一个界面输入输电线路的长度、高度、间距等参数，同时 在输入各项参数后，需要生成一个输电线路的模型，用户可根据情况选择保存或不保存所 生成的图形。根据设计要求，采用的方案如下。利用 VC界面编程技术实现各项要求，包含用户登录界面、参数输入界面、图形生成及保存功能。主要设计思想是自顶向下的编程思想3. 软件编程输电线路模型的建立采用自顶向下的设计思想，根据建模的需求来设计程序。首先需要设计一个用户登录界面，在这个子程序中，我将用户名设为sau,密码为20120407

5、02078，当用户在没有输入用户名和密码的情况下按确定键，程序将提示“用户名或密码不能为空”，当用户输入的用户名或密码错误时，程序将显示“用户名或密码输入错误”，当用户输入正确的用户名和密码，程序将跳转到参 数输入界面。登录界面程序的源代码如下：#i nclude stdafx.h#i nclude DrawWire.h#i nclude Logi nDlg.h#ifdef _DEBUG#define new DEBUG_NEW#un def THIS_FILEstatic char THIS_FILE = _FILE_;#en dif/ CLogi nDlg dialogCLogi nDlg

6、:CLogi nDlg(CWnd* pPare nt /*=NULL*/):CDialog(CLoginDlg:IDD, pParent)AFX_DATA_INIT(CLogi nDlg)m_strPassword = _T();m_strUserName = _T();AFX_DATA_INITvoid CLogi nDlg:DoDataExcha nge(CDataExcha nge* pDX)CDialog:DoDataExcha nge(pDX);/AFX_DATA_MAP(CLogi nDlg)DDX_C on trol(pDX, IDC_EDIT_PASSWORD, m_editP

7、assword);DDX_C on trol(pDX, IDC_EDIT_USERNAME, m_editUserName);DDX_Text(pDX, IDC_EDIT_PASSWORD, m_strPassword);DDV_MaxChars(pDX, m_strPassword, 32);DDX_Text(pDX, IDC_EDIT_USERNAME, m_strUserName);DDV_MaxChars(pDX, m_strUserName, 32);AFX_DATA_MAPBEGIN_MESSAGE_MAP(CLogi nDlg, CDialog)AFX_MSG_MAP(CLogi

8、 nDlg)AFX_MSG_MAPON_EN_CHANGE(IDC_EDIT_PASSWORD, & CLogi nDlg:O nEn Cha ngeEditPassword) ON_EN_CHANGE(IDC_EDIT_USERNAME, & CLogi nDlg:O nEn Cha ngeEditUsername) END_MESSAGE_MAP()BOOL CLogi nDlg: On I ni tDialog()CDialog:O nlni tDialog();m_editUserName.SetFocus();return FALSE;/ CLogi nDlg message han

9、 dlersvoid CLogi nDlg:O nOK()UpdateData();m_strUserName = sau;/ 设置用户名m_strPassword = 2012040702078;/ 设置密码if (m_strUserName.lsEmpty() | m_strPassword.lsEmpty() 检查用户输入是否有效AfxMessageBox(用户名和密码不能为空！);return ;if (m_strUserName = sau & m_strPassword = 78)CDialog:O nOK();elseAfxMessageBox(用户名或密码输入错误 ”)；当用户

10、输入了正确的用户名和密码，此时应显示出参数输入界面，根据输电线路建模的需要，我 将输入的参数设定为电线杆的个数、高度、间距以及输电线路的总长度。程序运行时默认电线杆的数 量为3,高度为140米，间距为150米，输电线路的总长为360米，即每两个电线杆之间的线路长度为180米。用户可根据自己的需要更改任意参数。同时，程序还要考虑到实际情况，当用户输入的间 距大于两个电线杆之间线路的长度时，此时明显不符合实际，系统将提示“长度不能小于间距”。参 数输入界面程序的源代码如下：/ DrawWireDIg.cpp : impleme ntati on file#include stdafx.h#i nc

11、lude DrawWire.h#i nclude DrawWireDIg.h#i nclude DrawPicDlg.h#ifdef _DEBUG#define new DEBUG_NEW#un def THIS_FILEstatic char THIS_FILE = _FILE.#en dif/ CDrawWireDlg dialogCDrawWireDlg:CDrawWireDlg(CWnd* pPare nt /*=NULL*/):CDialog(CDrawWireDlg:IDD, pPare nt)AFX_DATA_INIT(CDrawWireDlg)m_dDista nee = 15

12、0.0;m_dHeight = 140.0;m_dLe ngth = 340.0;m_iCo unt = 3;AFX_DATA_INITm_hIeo n = AfxGetApp()-LoadIeo n(IDR_MAINFRAME);void CDrawWireDlg:DoDataExcha nge(CDataExcha nge* pDX)CDialog:DoDataExeha nge(pDX);AFX_DATA_MAP(CDrawWireDlg)DDX_Text(pDX, IDC_EDIT_DISTANCE, m_dDista nee);DDX_Text(pDX, IDC_EDIT_HEIGH

13、T, m_dHeight);DDX_Text(pDX, IDC_EDIT_LENGTH, m_dLe ngth);DDX_Text(pDX, IDC_EDIT_COUNT, m_iCou nt);DDV_Mi nM axI nt(pDX, mCou nt, 2, 20);/AFX_DATA_MAPDDX_Co ntrol(pDX, IDC_LIST, m_lst In put);/ DDX_Co ntrol(pDX, IDC_EDIT_COUNT, m_editeou nt);DDX_Co ntrol(pDX, IDC_EDIT_COUNT, m_editCou nt);BEGIN_MESSA

14、GE_MAP(CDrawWireDlg, CDialog)AFX_MSG_MAP(CDrawWireDlg)ON_WM_PAINT()ON_WM_QUERYDRAGICON()ON_BN_CLICKED(IDC_BUILD, On Build)AFX_MSG_MAPON_EN_CHANGE(IDC_EDIT_COUNT, & CDrawWireDlg:O nCha ngeEditCou nt) ON_EN_KILLFOCUS(IDC_EDIT_COUNT, & CDrawWireDlg:O nKillfocusEditCou nt) ON_EN_CHANGE(IDC_EDIT_LENGTH,

15、& CDrawWireDlg:O nEn Cha ngeEditLe ngth) ON_EN_CHANGE(IDC_EDIT_HEIGHT, & CDrawWireDlg:O nEn Cha ngeEditHeight) END_MESSAGE_MAP()/ CDrawWireDlg message han dlersBOOL CDrawWireDlg:O nl ni tDialog()CDialog:O nlni tDialog();SetIco n(m_hlco n, TRUE);/ Set big iconSetIco n( m_hIco n, FALSE);/ Set small ic

16、onmstln put.SetExte ndedStyle(LVS_EX_FULLROWSELECT | LVS_EX_GRIDLINES);/ TODO: Add extra ini tialization herein t iI ndex = 0;m_lstInput.InsertColumn(iIndex+, 名称,0, 120);mstlnput.InsertColumn(iIndex+, 间距,0, 100);mstlnput.InsertColumn(ilndex+, 长度,0, 100);On KillfocusEditCou nt();return TRUE; / return

17、 TRUE uni ess you set the focus to a control/If you add a mini mize butt on to your dialog, you will n eed the code below/ to draw the icon. For MFC applicati ons using the docume nt/view model,/ this is automatically done for you by the framework.void CDrawWireDlg:O nPai nt()if (IsIc on ic()CPaintD

18、C dc(this); / device con text for paintingSen dMessage(WMCONERASEBKGND, (WPARAM) dc.GetSafeHdc(), 0);/ Cen ter icon in clie nt recta ngleint cxIcon = GetSystemMetrics(SM_CXICON);int cyIcon = GetSystemMetrics(SM_CYICON);CRect rect;GetClie ntRect(&rect);int x = (rect.Width() - cxIcon + 1) / 2;int y =

19、(rect.Height() - cyIcon + 1) / 2;/ Draw the icondc.DrawIc on (x, y, m_hIc on);elseCDialog:O nPai nt();HCURSOR CDrawWireDlg:O nQueryDraglco n() return (HCURSOR) m_hlco n;void CDrawWireDlg:O nBuild()if (UpdateData() & CDrawPicDlg:CheckDataValid(this)更新Datam_data.clear();for (int i = 0; i mstI nput.Get

20、ltemCou nt(); +i)CStri ng strDista nce = m_l stI nput.GetltemText(i, 1);CString strLength = mstlnput.GetltemText(i, 2);ITEM item = ITEM(atoi(strDistance), atoi(strLength);if (item.iLe ngth item.iDista nce)strDistance.Format(%s的长度不能小于间距！, m_lstlnput.GetItemText(i, 0);AfxMessageBox(strDista nce);retur

21、n ;m_data.push_back(item);CDrawPicDlg dlgPic(this);dlgPic.DoModal();void CDrawWireDlg:O nOK()SetFocus();double CDrawWireDlg:GetDista nce() return m_dDista nee;double CDrawWireDlg:GetLe ngth() retur n m_dLe ngth;double CDrawWireDlg:GetHeight()retur n m_dHeight;double CDrawWireDlg:GetTotalDista nce()r

22、eturn m_dTotalDista nee;int CDrawWireDlg:GetCou nt()return m_iCo unt;const Datas & CDrawWireDlg:GetDatas()return m_data;void CDrawWireDlg:O nCha ngeEditCou nt()void CDrawWireDlg:O nKillfocusEditCou nt()if (UpdateData()int iSub = m_iCount - m_lstInput.GetltemCount() - 1;if (iSub = 0)return ;CStri ng

23、strText;for (int i = 0; i 0)int iln dex = m_lstI nput.GetltemCo un t();strText.Format(%d-%d, il ndex + 1, iI ndex + 2); m_lst In putnsertltem(il ndex, strText);mstln put.SetItemText(iI ndex, 1, 150);mstlnput.SetltemText(ilndex, 2, 180);elsem_l st In put.DeleteItem(m_l stl nput.GetltemCou nt() - 1);m

24、_lstl nput.UpdateLe ngth();void CDrawWireDlg:SetLe ngth(double dLe ngth, double dDista nee)m_dLe ngth = dLe ngth;m_dTotalDista nee = dDista nee;UpdateData(FALSE);参数输入完毕，当用户点击“建立模型”时，程序应建立出输电线路的模型并将其显示出来，同 时，当模型建立后，用户可根据自己的需求选择是否保存图像。相关程序的源代码如下：/ DrawPieDlg.epp : impleme ntati on file/#inelude stdafx

25、.h#i nelude drawwire.h#i nelude DrawPieDlg.h#in elude DrawWireDlg.h#ifdef _DEBUG#defi ne new DEBUG_NEW#un def THIS_FILEstatic char THIS_FILE = _FILE.#en dif/ CDrawPicDIg dialogCDrawPicDlg:CDrawPicDlg(CDrawWireDlg* pPare nt):CDialog(CDrawPicDlg:IDD, NULL)AFX_DATA_INIT(CDrawPicDlg)/ NOTE: the ClassWiz

26、ard will add member initialization here AFX_DATA_INIT m_pMa in Dlg = pPare nt;m_dP = 0;m_bruBack.CreateSolidBrush(RGB(255,255,255); m_bruBarBack.CreateSolidBrush(RGB(0, 0, 0);void CDrawPicDlg:DoDataExcha nge(CDataExcha nge* pDX)CDialog:DoDataExcha nge(pDX);AFX_DATA_MAP(CDrawPicDlg)DDX_Co ntrol(pDX,

27、IDC_STA TIC_PIC, m_wn dPic); /AFX_DATA_MAPBEGIN_MESSAGE_MAP(CDrawPicDlg, CDialog)AFX_MSG_MAP(CDrawPicDlg)ON_BN_CLICKED(IDC_SA VE, On Save)ON_WM_PAINT()AFX_MSG_MAPEND_MESSAGE_MAP()/ CDrawPicDlg message han dlersBOOL CDrawPicDlg:。nl ni tDialog()CDialog:O nlni tDialog();return TRUE;void CDrawPicDlg:O n

28、Save()/调用保存对话框CFileDialog dlgSave(FALSE, bmp, 保存的图像, OFN_HIDEREADONL Y |OFN_OVERWRITEPROMPT,图像文件 | *.bmp)；if (dlgSave.DoModal() = IDOK)/生成文件Gen eratePic(dlgSave.GetPathName();void CDrawPicDlg:O nPai nt()CDC mdc;CRect rectPic;CBitmap bitmap;CPaintDC dc(this);/获取画图区域rectPic = GetPicRect();II创建双缓冲DCmdc

29、.CreateCompatibleDC(&dc);bitmap.CreateCompatibleBitmap(&dc, rectPic.Width(), rectPic.Height();mdc.SelectObject(bitmap);/开始画图DrawPic(&mdc, rectPic.Width(), rectPic.Height();将画好的缓冲DC贴图到屏幕上dc.BitBlt(rectPic.left, rectPic.top, rectPic.Width(), rectPic.Height(), &mdc, 0, 0, SRCCOPY);void CDrawPicDlg:Draw

30、Pic(CDC *pDC, i nt iWidth, i nt iHeight)CFo nt *pFo nt = GetFo nt();CRect rect(0, 0, iWidth, iHeight);CFo nt *pOldFo nt = (CFo nt *) pDC-SelectObject(pFo nt);/设置绘图环境pDC-SetBkMode(TRANSPARENT);pDC-SetViewportOrg(0, 0);/默认白色背景pDC-FillRect(&rect, &m _bruBack);/说明pDC-SetTextColor(RGB(200,200,200);pDC-Te

31、xtOut(O, 0,输电线路模型);/确定实际尺寸和屏幕像素之间的比例关系in t iCou nt =m_pMai nDlg-GetCou nt();double dHeight = m_pMai nDlg-GetHeight();double dLength = m_pMai nDlg-GetLe ngth();double dDista nee =m_pMa in Dlg-GetDista nce();/以最大的尺寸比例为标准，以适应不同情况double dTotalLe ngth = dDista nce*(iCou nt - 1);double dRateHor = dTotalLe

32、 ngth*1.1/rect.Width();double dRateVer = dHeight*1.1/rect.Height();double dRate = (dRateHor dRateV er)?dRateHor:dRateVer;/换算比例，将实际尺寸换算为像素尺寸dHeight /= dRate;dLe ngth /= dRate;dDista nee /= dRate;dTotalLe ngth /= dRate;/计算抛物线方程系数double dH = CalcP(dRate);/剪切区域pDC-Begi nPath();pDC-Rectangle(CRect(0, 0,

33、iWidth, iHeight - dHeight);pDC-E ndPath();pDC-SelectClipPath(RGN_DIFF);CPoi nt ptCurCe nter(0,0);pDC-SelectObject(m_bruBarBack);水平居中，计算开始位置in t iLeft = (rect.Width() - dTotalLe ngth)/2;for (int i = 0; i 0)DrawWire(pDC, ptLast, ptCurCe nter, ptCurCe nter.y + dH);/画电线杆pDC-Recta ngle(iLeft + i*dDista n

34、ee, 0, iLeft + i*dDista nee + 6, iHeight);pDC-SelectObject(pOldFo nt);void CDrawPicDlg:DrawWire(CDC *pDC, CPoi nt ptLeft, CPoi nt ptRight, double dWireHeight)/计算抛物线的原点位置CPoi nt ptOrg(ptLeft.x + (ptRight.x - ptLeft.x)/2, dWireHeight);/设置绘图的坐标系原点CPoi nt ptOldOrg = pDC-SetViewportOrg(ptOrg);int x = 0;i

35、nt y = 0;/确定开始点x = ptLeft.x - ptOrg.x;y = -x*x/(2*m_dP);pDC-MoveTo(x, y);/画所有点，按照方程：Y = XA2 /2Pfor (int i = ptLeft.x; i Li neTo(x, y);/设回原来的原点pDC-SetViewportOrg(ptOldOrg);double CDrawPicDlg:CalcP(double dRate)/曲线的总长double dLen gth = m_pMai nDlg-GetLe ngth()/dRate;/两点之间的水平距离double dDista nee = m_pMai

36、 nDlg-GetDista nce()/dRate;/计算一个接近结果的初始值H，减少循环次数double dH = (dLe ngth - dDista nce)/2;/长度误差值double dDiff = 100;误差值极小时，就计算出来了该值，比较值越小，计算的精度越高while (abs(dDiff) 0)dH += dH/2;elsedH -= dH/2;/计算出来了 H，将其带入方程求解，得出P系数的值m_dP = (dDista nce/2)*(dDista nce/2)/(2*dH);return dH;CRect CDrawPicDlg:GetPicRect()CRect

37、 rect;if (IsWi ndow(m_w ndPic.m_hWnd)获取屏幕坐标m_wn dPic.GetWi ndowRect(&rect);/转换客户区坐标Scree nToClie nt(&rect);rect.DeflateRect(1,1,1,1);return rect;void CDrawPicDlg:Ge neratePic(co nst CStri ng& strPath)CDC mdc;CRect rectPic;CBitmap bitmap;CDC *pDC = GetDC();if (pDC = NULL)AfxMessageBox(保存失败！ ”)；return

38、 ;/获取画图区域rectPic = GetPicRect();II创建双缓冲DCmdc.CreateCompatibleDC(pDC);bitmap.CreateCompatibleBit map (pDC, rectPic.Width(), rectPic.Height();CBitmap *pOldBitmap = (CBitmap *) mdc.SelectObject(bitmap);/开始画DrawPic(&mdc, rectPic.Width(), rectPic.Height();/保存SaveBmp(&bitmap, strPath);void CDrawPicDlg:O n

39、OK()void CDrawPicDlg:SaveBmp(CBitmap *pBitmap, con st CStri ng& strFilePath)/打开文件CFile file;if (!file.Ope n(strFilePath,CFile:modeCreate|CFile:modeWrite)AfxMessageBox(文件操作失败！);return ;/创建位图BITMAP bitm;pBitmap-GetBitmap(&bitm);char* pBuffer;int n charsize=bitm.bmHeight*bitm.bmWidthBytes;pBuffer =new

40、char ncharsize;memset(pBuffer,OxFF, ncharsize);BITMAPINFOHEADER filei nfo;BITMAPINFO bmpi nfo;bmpi nfo.bmiHeader.biSize=40;bmp in fo.bmiHeader.biWidth=bitm.bmWidth;bmp in fo.bmiHeader.biHeight=bitm.bmHeight;bmpi nfo.bmiHeader.biPla nes=bitm.bmPla nes;bmpi nfo.bmiHeader.biBitCo un t=bitm.bmBitsPixel;

41、bmpi nfo.bmiHeader.biCompressi on=BI_RGB;int nlin e=GetDIBits(GetDC()-GetSafeHdc(),(HBITMAP)pBit map-GetSafeHa ndle(),O,bmpi nfo.bmiHeader.biHeight,pBuffer,&bmpi nfo,DIB_RGB_ COLORS);int n size=n li ne*bitm.bmWidthBytes;char cc;cc=66;file.Write(&cc,1);cc=77;file.Write(&cc,1);long size=54+nsize;file.Write(&size,4);size=0;file.Write(&s