模拟时钟转动程序

1、东南大学C语言课程设计报告课程名称：计算机综合课程设计学院：土木工程学院设计题目：模拟时钟转动程序级别：B级学生姓名：韦信丞学号：05114419同组学生：学 号:指导教师：郭恒宁2015年9月1日C语言课程设计任务书模拟时钟转动程序一、课程设计的内容1、能模拟机械钟表行走2、还要准确利用数字显示日期和时间3、在屏幕上显示一个活动时钟4、按任意键时程序退出。、课程设计应完成的工作1、编写完成相应题目的程序2、编写课程设计报告，课程设计报告应该包含以下6部分1）需求分析：包括设计题目、设计要求以及系统功能需求分析2）总体设计：包括系统总体设计框架和系统功能模块图3）详细设计：包括主要功能模块的算

2、法设计思路以及对应的工作流 程图4）调试分析过程描述：包括测试数据、测试输出结果以及对程序测 试过程中存在问题进行思考（主要问题的出错现象、出错原因、 解决方法及其效果等，相应效果截图）5）总结：课程设计完成了哪些主要功能，是否有扩展功能？还有哪 些地方需要改进？课程设计的学习与体会？有哪些合理化建议？6）附录：主要原程序代码含必要的注释3、答辩：在实验室建立程序运行环境，并在指导教师的监督下，独 立解决问题，运行程序和回答教师的提问。四、应收集的资料及其主要参考文献1 谭浩强.C程序设计（第四版），北京：清华大学出版社，2010年6月2 陈清华朱红.C 语言课程设计案例精选与编程指导（第一版

3、），南京： 东南大学出版社，2003年6月3 顾小晶.实用C语言简明教程（第一版），北京：中国电力出版社，2003 年9月目录1.设计目的与要求42 .总体设计 53 .详细设计63.1画出钟表的轮廓3.2获取系统时间4 .调试分析 75 .总结 106 .附录（程序）117 .答辩记录（正文处留出适当空白）158 .指导教师意见（正文处留出适当空白） 161. 目的与要求要求：1、能模拟机械钟表行走2、还要准确利用数字显示日期和时间3、在屏幕上显示一个活动时钟4、按任意键时程序退出。设计总体要求：采用模块化程序设计；鼓励可视化编程；源程序中应有足够的注释；学生可自行增加新功能模块（视情况可另

4、外加分）；必须上机调试通过；注重算法运用，优化存储效率与运算效率；需提交源程序（含有注释）及相关文件（数据或数据库文件）；（cpp文件、txt或dat文件等）提交设计报告书，具体要求见以下说明。课程设计报告要求： 需求和规格说明：问题描述：题目要解决的问题是什么？ 设计设计思路：主要算法思想。总体设计：程序设计组成框图、N-S流程图。详细设计：模块功能说明（如函数功能、入口及出口参数说明，函数 调用关系描述等）。 调试与测试：调试过程中遇到的主要问题，是如何解决的；对设计和编码的回顾讨论和分析；改进设想；经验和体会等。 附录：源程序清单和结果。如果题目规定了测试数据，则结果要包含这些测试数据和

5、运行输出，当然还可以含其他测试数据和运行输出；清 单中应有足够的注释。2. 总体设计首先，先画出个钟的大致轮廓。从输出数字到画出外轮廓，到标出短线到画 出时针、分针、秒针。这个轮廓就已经完成了。然后，为了更加这个钟的实用性。就通过获取系统时间来结合实际意义，这 是最简单，最好的方法。从应用上，它显示的是实际的时间，增强了可用性；从 编程上，不用再复杂地再编一个更新时间的函数， 减少程序的篇幅、复杂性和编 程者的工作量。接着顺带利用时间的变量名来画时针，分针，秒针。最后，为了让时针，分针，秒针让观察者看起来是连续的变化，即形象地模 拟真实的机械钟表那样运动，就用函数让时针，分针，秒针跟着时间一齐

6、走动。3. 详细设计1. 画出钟表的轮廓：1) 钟表的外轮廓circle(320,240,189);circle(320,240,180);2) 画出钟内的短线x1=180*sin( i*6*pi/180)+320;y仁 180*cos(i*6*pi/180)+240;x2=(180-l)*si n( i*6*pi/180)+320;y2=(180-l)*cos(i*6*pi/180)+240;lin e(x1,y1,x2,y2);3) 画出时针、分针、秒针i=no w.sec;j=no w.mi n;k=no w.hour;dx3=l3*si n(i*6*pi/180);dy3=l3*cos

7、(i*6*pi/180);dx2=l2*si n(j*6*pi/180+i*6*pi/180/60);dy2=l2*cos(j*6*pi/180+i*6*pi/180/60);dx1=l1*si n( k*pi/6+j*pi/360);dy1=l1*cos(k*pi/6+j*pi/360);lin e(x1,y1,x1+dx3,y1-dy3);lin e(x1,y1,x1+dx2,y1-dy2);lin e(x1,y1,x1+dx1,y1-dy1);2. 获取系统时间：time(&rawtime);t=localtime(&rawtime);no w.sec=t->tm_

8、sec;no w.mi n=t->tm_mi n;no w.hour=t->tm_hour;no w.year=t->tm_year;no w.m on=t->tm_ mon;no w.day=t->tm_mday;no w.week=t->tm_wday;4. 调试分析在VC环境中，已经将graphics算法删除了，所以在一开始就发现在编译的 时候出现了 graphicsh.h头文件无法识别的错误。我上网查阅了相关回答，得知 了安装graphics算法的方法，即通过EasyX插件来安装该头文件。解决了这个 问题，便可以调用图形处理的函数。E於yX 2014

9、冬至版 安装向导谓针对您所用的开岌平台-选择安装或卸载。在下表中栈到您所用的的开境平台，点击右（S尚'啧装，将皿声库護至该开垸平 台。就点击右侧的“却戴”将E«yXSA该开发平台移煖。头文件賂径D： rC98说luck库文件路径D: VC9S kbVi5ualC 卄 TOM味检銀倒）三JrLSial C+2008(x4)味粽毀嵯0Visual C+2<10卸如異您希望手动安装軽莎i青參见烈助文件$zisyX Install Sy stern v3w0疋上一关PS I再后来，发现书本教程主要面向的是 TC环境，所以在获取时间这个问题上,教材运用的是gettime和getd

10、ate函数，这两个函数在VC环境下是不能运用的， 网上也没有对这两个函数进行补充的安装插件，所以只能从用其他函数代替这个 方向着眼解决。于是我查找了关于 VC环境中获取系统时间的函数，发现了需要 学习几个知识点，首先是time_t类型，这个类型是一种整型，表示从 1900年1 月1日0:00:00时(这个知识点是在网上查阅到的，网上写的是1970年1月1日0:00:00，但从运行结果上看是1900年)到当前系统时刻的秒数，用到的函 数是time_t time(time_t *) 函数，其返回值就是time_t类型，返回值储存到 指针所指的地址(或者说直接是一个地址)中。当然这还不够，还需要将这

11、秒数 转化成直观的时间格式，这就用到了struct tm localtime(time_t *rawtime)函数，将time_t类型格式化成struct tm 类型(系统预定义了的结构体)，再 将格式化了的数据传到我自己定义的结构体便于利用，这便解决了在VC环境下获取系统时间的问题。获取时间问题解决后，就到怎么实现时间的递进，一开始我是想用循环结构， 每次循环都将秒加一，然后再编出秒一直到年的递进规则，最后，在每个循环结束时，都将程序暂停执行一秒(VC环境中用的是void Sleep(int millisecond) 函数)。首先这本身就很复杂了，更复杂的还是闰年的确定上。由于辨别是否是 闰

12、年的程序要相当地长，从程序的简便化出发就排除了引入系统自动辨别闰年的 程序模块，一开始我考虑的是系统的运行时间不会很长，可以通过程序运行前向用户询问今年是否是闰年。再后来一想，一个好用的系统，除了功能多样化以外， 还需要自动化，所以我一直想解决这个非自动化的缺陷。后来我一想，为什么一定要自己编写出时间的变化呢？系统本身就是在变化的，为什么不直接利用系统时间的变化来带动程序时间的变化呢？因此，我就将获取系统时间步骤放到了 for循环中，这样利用同步直接实现了时间的正确递变。在改变了思路的时候， 我又想到，由于获得的时间的毫秒级数据与程序开始运行时刻有关，这就导致了程序时间与系统时间就有了毫秒级的

13、误差，我就想能否将原来思路中用到的 Sleep函数删掉，通过频率很高地获取时间来达到显示精准的时间的目的。于是 我就尝试把Sleep(1000);'语句删掉，然后运行。结果令我比较失望，由于 系统执行for循环的速度并不很快，就造成了图像显示的频闪，非常不美观，索 性就留下了 Sleep(1000);'语句，毫秒级的误差应用上也不需要消除。还有一个问题是模拟时钟图像的变化问题，即实现简单动画化，刚开始，我 想采用的是异或划线法删掉前一秒的图像，即通过setwritemode(1);'语句设定划线模式，在这个模式下，如果先画了一条曲线，那么再有在相同位置再画 一条一模一样

14、的曲线的命令，即完全重合时，那么就是删除这条曲线的意思。 但 是实际运行过程中，发现采用了这种变化方法的时分秒针的图像在显示屏上根本 没有显示，只有不采用这种方法画出的钟表轮廓得以显示。(如下图1)我一开始是想继续按这思路解决这个问题的，但是我又想，课题中有数字日历及时钟的显示要求，这种字符串图形通过这种方式是否能清楚呢？最后我决定还是换个方 法，决定用cleardevice ()函数对整个屏幕图像进行清零，再把所有画图的内 容全都放在循环里，果然程序便能顺利正确地运行起来。(如下图2)剩下的难题就只剩下数字时钟和日历的显示了，我查阅了教材，输出字符串 的函数有两种，一种是 void far

15、outtextxy(int x,int y,char *str)，还有一种 void moveto(int x,int y) 搭配 void far outtext(char *str),但是是要想实现字符串加上变量的数据输出，就必须通过int spri ntf(char *str,char*format,variable-list)先格式化format内容到指针str所指的数组里(该数组要足够大)，然后通过上述两个方法输出str所指的数组里的内容，这次问题 解决得很顺利，一次就能成功执行该功能。5 . 总结在这次模拟时钟转动程序设计中， 我遇到了很多困难，通过查资 料，向同学、学长、老师请教

16、，才一一得到解决。我发现平时自学到 的知识太少了， “书到用时方恨少”，今后我要把更多时间用在基础学 习上，利用课余时间多看课外书籍，拓宽知识面。C语言的设计必须结合实际，充分考虑界面友好等人性化设置，这就要求我们要多观察， 敢创新。另外上机实验是必不可少的，理论的东西学得再好，不结合 实验区验证始终只能停留在理论阶段。 通过此次实战演练，我还学到 很重要的一点，就是要虚心请教他人，个人的力量总是有限的，只有 发挥众人的智慧才能把任务完成的更好， 这在今后的工作中也是相当 重要的。最后，感谢郭恒宁老师的指导。附录6 .#i nclude<graphics.h>#in clude&l

17、t;c oni o.h>#in clude<math.h>#in cludevw in dows.h>#in clude<time.h>#in clude<stdlib.h>#in clude<stdio.h>#defi ne pi 3.141592653struct timeint sec;int min;int hour;int year;int mon;int day;int week; now;int mai n()void lun kuo();int gdriver二VGA,gmode二VGAHI;double x1=320

18、,y1=240,dx1,dx2,dy1,dy2,dx3,dy3,i,j,k;int 11=100,12=150,13=160;char ch,s200;time_t rawtime;图形初始struct tm *t;in itgraph(&gdriver, &gmode,"d:clydeturboc2");化for(;!(kbhit();)一旦有键盘按键按下，终止循环lu nkuo();画出轮廓time(&rawtime);t=localtime(&rawtime);no w.sec=t->tm_sec;no w.mi n=t->

19、tm_mi n;no w.hour=t->tm_hour;no w.year=t->tm_year;no w.m on二 t->tm_m on;no w.day=t->tm_mday;no w.week二t->tm_wday; 获取时间i=no w.sec;j=no w.mi n;k=no w.hour;dx3=l3*s in (i*6*pi/180);dy3=l3*cos(i*6*pi/180);dx2=l2*si n(j*6*pi/180+i*6*pi/180/60);dy2=l2*cos(j*6*pi/180+i*6*pi/180/60);dx1=l1*si n( k*pi/6+j*pi/360);dy1=l1*cos(k*pi/6+j*pi/360);lin e(x1,y1,x1+dx3,y1-dy3);