Введение

Целью данного курсового проекта является приобретение навыков самостоятельно проводить исследования: получение знаний по проектированию и реализации программных модулей. Для достижения этих целей ставится задача разработки программного модуля «Расчет значений параметров и построение правильного шестиугольника», с помощью которого можно задать начальные параметры, рассчитать и просмотреть значения, построить фигуру мгновенно и в режиме анимации, получить справочные сведения.

Для разработки программы использован язык программирования Visual Delphi: начиная с Delphi 7, в официальных документах Borland стала использовать название Delphi для обозначения языка Object Pascal.

Программа курсового проекта разработана в среде визуального программирования Borland Developer Studio 2006, Turbo Delphi, совместимой со средой Borland Delphi 7. и создана как приложение с формами, использующее Библиотеку Визуальных Компонентов (VCL Forms Application).

В первом разделе, который называется «Постановка задачи» приведена общая характеристика задачи и расчётные формулы метода.

Во втором разделе, «Проектирование программного модуля» описаны данные, используемые для решения задачи, разработана схема программы.

В разделе «Реализация программного модуля» приводится структура разрабатываемого пакета и разработанный интерфейс программы, а также рассматривается написание кода для ввода исходных данных, основных расчётов и вывода результата.

Тестирование программного модуля приведено в четвертом разделе.

В пятом разделе речь идёт о вопросах энерго- и ресурсосбережения в сфере программирования.

Кроме того, дано заключение и приведён список использованных источников. В приложении содержится текст программы и изображение заданной фигуры.

Тема проекта актуальна, поскольку использование VCL создаёт новые возможности программирования, что улучшает навыки программиста при создании приложений, связанных с графикой.

1 Постановка задачи

1.1 Общая характеристика задачи

Задание: ввести длину стороны правильного шестиугольника; вычислить углы и стороны, площадь, периметр, диагонали, а также, вычислить радиус вписанной и описанной окружности.

Исходные данные: ОС Microsoft Windows ХР, Microsoft Оffiсе 2003, Воr1аnd Delphi 7.

Программа должна включать в себя следующие возможности:

- задание начальных параметров;

- расчёт и просмотр значений;

- построение фигуры мгновенно и в режиме анимации;

- получение справочных сведений.

Ввести указанные в задании параметры геометрической фигуры. Вместо некоторых из них можно вводить 0, тогда размер считается неизвестным. Проверить. Корректна ли введённая информация, достаточно ли введено данных. Вычислить указанные в задании параметры геометрической фигуры.

Построить изображение рассчитанной фигуры, произвести дополнительные построения – описанные и вписанные окружности, высоты. Подписать основные точки. Если необходимо, добавить комментарии. Построение изображения должно проводиться в двух режимах: мгновенно и по точкам в режиме анимации. Предоставить пользователю выбор режима и цвет линий изображения.

Приложение А (обязательное): текст программы

Графическая часть: лист – 1 ( лист А2, в электронном виде).

Схема алгоритма.

2 Проектирование программного модуля

Сложная система обычно может быть разделена на более простые части –

модули. Модульность является важным качеством инженерных процессов и продуктов.

По принципам построения, языку описания, размеру и другим характеристикам компонентов в структуре программных средств можно выделить иерархические уровни:

- программных модулей, оформляемых как законченные компоненты текста программ;

- функциональных групп (компонентов) или пакетов программ;

- комплексов программ, оформляемых как законченные программные продукты определенного целевого назначения.

Программные модули решают относительно небольшие функциональные задачи, и каждый реализуется 10-100 операторами языка программирования. Каждый модуль может использовать на входе около десятка типов переменных.

Проектирование модулей включает в себя разработку локальных функций и подробных описаний алгоритмов обработки данных; внутренних структур данных; средств управления в исключительных ситуациях. С их помощью определяются функции: порядок следования отдельных шагов обработки, ситуации и типы данных, вызывающие изменения процесса обработки, а также повторно используемые функции программы.

При разработке программного модуля целесообразно придерживаться следующего порядка: изучение и проверка спецификации модуля, выбор языка программирования; выбор алгоритма и структуры данных; программирование модуля; шлифовка текста модуля; проверка модуля; компиляция модуля.

2.1 Описание данных, используемых для решения задачи

Выбор подходящих структур данных, которые будут использоваться при выполнении модулем своих функций, в значительной степени предопределяет логику и качественные показатели разрабатываемого модуля, поэтому его следует рассматривать как весьма ответственное.

Модуль характеризуют один вход и один выход. На входе программный модуль получает определенный набор исходных данных, выполняет их обработку и возвращает один набор выходных данных.

Исходными данными в этом проекте является параметр а: заданная пользователем сторона правильного шестиугольника.

3 Реализация программного модуля

3.1 Описание структуры разрабатываемого пакета

Программа курсового проекта разработана в среде визуального программирования Borland Developer Studio 2006, Turbo Delphi, совместимой со средой Borland Delphi 7 [3] и создана как VCL (Visual Component Library – Библиотека Визуальных Компонент) Forms Application (Приложение).

Программа выполнена на основе структурного программирования. Она решает несколько задач и, соответственно, состоит из нескольких частей: из головной программы и блоков Unit1, Unit2, Unit3.

Первая задача связана с организацией интерфейса с пользователем и расчётами (Unit1/Form1). Вторая задача – организация доступа к файлу справки help1.txt (Unit2/Form2). Третья задача – это создание изображения фигуры и передача этого изображения в файл MYFILE.BMP (Unit3/Form4). Чётвёртая задача это организация показа процесса рисования фигуры в режиме анимации (Unit5/Form5).

В поле Edit1 пользователь заносит длину стороны правильного многоугольника в сантиметрах. Число может быть дробным. Остальные поля Edit2- Edit8 свойство «только для чтения» (ReadOnly=true) и служат для показа рассчитанных значений. Расчёт осуществляется по нажатию кнопки «Расчёт».

4 Тестирование программного модуля

Для тестирования программного модуля используем тестовый пример.

Рассчитаем все параметры для a=15 и сравним с программными результатами на рисунке 3.6.

α= (6-2)/6*180=120°;

m=15*√3/2=15*1,7321/2=12,9904;

r=m=12,9904;

R=a=15;

P=6*15=90;

S=pr=90/2*12,9904=584,568;

d1=2*15=30;

d2=15*√3=25,9808.

Таким образом. Программа даёт верные результаты расчётов.

5 Энерго- и ресурсосбережение

Временнaя эффективность (time efficiency) – мера, характеризующая способность программного средства выполнять возложенные на него функции в течение определенного отрезка времени [5].

Эффективность по ресурсам (resource efficiency) – мера, характеризующая способность программного средства выполнять возложенные на него функции при определенных ограничениях на используемые ресурсы (используемую память).

Эффективность по устройствам (device efficiency) – мера, характеризующая экономичность использования устройств машины для решения поставленной задачи.

В Республике Беларусь действует Межгосударственный стандарт разработанный Межгосударственным Техническим комитетом по стандартизации МТК 111. Целью стандартизации в области ресурсосбережения является создание организационно–методической и нормативной основы, необходимой и достаточной для проведения государственной технической политики, направленной на снижение ресурсоемкости получаемого дохода без ухудшения условий экономического развития страны при безусловном обеспечении высоких потребительских свойств продукции.

Энергосбережение (экономия электроэнергии) – реализация правовых, организационных, научных, производственных, технических и экономических мер, направленных на эффективное (рациональное) использование (и экономное расходование) топливно-энергетических ресурсов и на вовлечение в хозяйственный оборот возобновляемых источников энергии.

Ресурсосбережение – это процесс обеспечения роста полезных результатов по относительной стабильности материальных затрат.

В основу понятия «ресурсосбережение», трактуемого как экономия и рациональное использование ресурсного потенциала, включают эффективность потребления материальных ресурсов, имея в виду соотношение их расхода и конечных результатов ресурсопользования.

СКРИНШОТЫ РАБОТЫ ПРОГРАММЫ

Заключение

В данном курсовом проекте с помощью языка программирования Delphi был разработан программный модуль, который позволяет, задавая длину стороны правильного шестиугольника, программно вычислять его апофему, радиусы вписанной и описанной окружности, угол, периметр, диагонали и площадь, а также получить изображение заданной фигуры в выбранном цвете визуально (мгновенно или анимационно) и в графическом файле MYFILE.BMP.

В программе произведена обработка возможных ошибок при вводе данных, что облегчает пользователю работу с программой.

В ходе тестирования программа показала себя полностью работоспособной. Следовательно, поставленную задачу можно считать выполненной.

Программа курсового проекта разработана в среде визуального программирования Borland Developer Studio 2006, Turbo Delphi, совместимой со средой Borland Delphi 7. и создана как приложение с формами, использующее Библиотеку Визуальных Компонент (VCL Forms Application).

Ни для кого не секрет, что основой Delphi явился язык программирования Object Pascal. Этот язык хорошо зарекомендовал себя и пользовался популярностью у большого числа программистов. Разумным решением стал перенос Object Pascal на платформу Microsoft Windows. Для удобства разработчика приложений для Windows на языке Object Pascal создали среду разработки Delphi. Главной чертой Delphi стало использование технологии визуального программирования. Разработчиками Delphi была внедрена специальная библиотека визуальных компонентов (Visual Component Library, VCL).

VCL содержит специальный объект, предоставляющий интерфейс графических устройств Windows, и позволяющий разработчикам рисовать, не заботясь об обычных для программирования в среде Windows деталях.

В ходе работы были получены навыки проектирования программных модулей с применением расчётов и графики. Таким образои, цель проекта достигнута.

Графические возможности среды Delphi очень обширны: от обычного построения графиков до анимации; поэтому в настоящий момент вполне актуально изучение и использование графических возможностей среды Delphi.