c++模拟时钟实验报告.docx
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c++模拟时钟实验报告
集中上机实习报告
指导教师：
王利
姓名：
赵蕊
学号：
2010211864
班级：
0411003
时间：
2012.5
模拟时钟程序
一．需求分析
1.题目内容：
编写一个模拟时钟程序，此程序在屏幕左方有一指针式钟面，右方有两个矩形框，上面以数字方式显示日期和时间，该时间应与指针显示的时间一致，下方的矩形框作为秒表。
用菜单选项或按钮设置时间和秒表。
时间不必与机器系统时间相同，只要可任意设置即可。
2.题目分析：
（1）模拟时钟是一种集计时器和时钟显示于一体的程序。
编写一个指针式时钟程序，此程序在屏幕左方有一个指针式钟面，右方有两个矩形框，上面以数字方式显示日期、星期和时间。
指针式的时钟表盘为圆形，并且圆周上有分布均匀的60个刻度，刻度要求显示清楚，钟面上有长度不相同的指针，即时针、分针、秒针，指针的运动要求具有规律性，且为顺时针。
数字钟显示时间的格式是年月日星期时分秒，小时为24进制，分钟和秒是60进制，指针式的时钟和数字式的时钟显示的时间同步。
按下时钟控制设置时间菜单项可弹出一对话框，用于设置当前的时间、日期和星期；按下秒表控制按钮后，秒表显示窗中显示从0开始的时间，单位为百分之一秒。
再次按下秒表控制按钮后计时停止，该窗口显示累计时间。
（2）本实验主要涉及到的知识点有：
时钟指针运动算法、屏幕重绘方法、定时器消息、鼠标消息、菜单命令、对话框、画笔/画刷、显示文字等。
指针运动算法和屏幕重绘方法是本程序主要难点所在。
3.最终效果如下图：
二．概要设计
1.程序系统模块划分
图1功能模块图
2.程序算法分析
本程序不论何种指针，每次转动均以π/30弧度（一秒的角度）为基本单位，且都以表盘中心为转动圆心。
计算指针端点（x,y）的公式如下：
x=圆心x坐标+指针长度*cos（指针方向角）
y=圆心y坐标+指针长度*sin（指针方向角）
指针长度是指自圆心至指针一个端点的长度，由于指针要跨越圆心，因此一个指针需要计算两个端点。
三个指针的运动是相关联的，秒针转一圈引起分针运动一格，分针每转12格引起时针运动一格，而因此应该使用一个定时器消息来处理指针的运动。
若用三个定时器消息分别处理时针、分针和秒针的运动，就会使问题复杂化且不易实现三个指针联动的正确规律。
采用一个定时器消息可以很容易实现指针联动算法。
由于屏幕的重绘速度快，如果采用全屏删除式重绘则闪烁十分明显，显示效果不佳。
本程序采用非删除式重绘，假定指针将要移动一格，则先采用表盘背景色（这里为浅绿色）重绘原来指针以删除原来位置的指针，再采用指针的颜色在当前位置绘制指针；如果指针没有动，则直接绘制指针。
另外，秒表需要采用单独的定时器消息控制,秒表重绘速度很快，屏幕闪烁明显，故本程序采用了双缓冲绘图。
3.系统流程图
三．详细设计
1．模块描述
（1）指针式时钟
指针式的时钟表盘为圆形，并且圆周上有分布均匀的12个数字刻度和48个较小的原点刻度，刻度显示清楚，用来表示小时、分钟和秒数。
钟面上有长度不相同的指针，即时针、分针、秒针，指针的运动具有规律性，为顺时针。
（2）数字式时钟
数字钟显示时间的格式是时分秒，小时为24进制，分钟和秒是60进制，指针式的时钟和数字式的时钟显示的时间同步，且俩时钟可以同时设置。
（3）秒表
按下秒表控制按钮后，秒表显示窗中显示从0开始的时间，单位为百分之一秒。
再次按下秒表控制按钮后计时停止，该窗口显示累计时间。
2．函数描述
（1）CPointp;
doubleangle=nvalue*PI/30;
p.x=m_Center.x+（int）（nlenth*sin（angle））;
p.y=m_Center.y-（int）（nlenth*cos（angle））;
returnp;
用来得到时钟刻度点和时针、分针、秒针的端点
（2）hour=hour*5;
hour=hour+minute/12;
m_OldHour[0]=m_Hour[0];
m_OldHour[1]=m_Hour[1];
m_Hour[0]=GetPoint（int（m_Radious/2）,hour）;
m_Hour[1]=GetPoint（7,hour+30）;
m_OldMin[0]=m_Minute[0];
m_OldMin[1]=m_Minute[1];
m_Minute[0]=GetPoint（int（m_Radious*7/10）,minute）;
m_Minute[1]=GetPoint（10,minute+30）;
m_OldSec[0]=m_Second[0];
m_OldSec[1]=m_Second[1];
m_Second[0]=GetPoint（int（m_Radious*8/10）,second）;
m_Second[1]=GetPoint（30,second+30）;
用来得到时针、分针、秒针的当前位置和上一时刻位置并将其保存
（3）CRectrc;
CDCdcMem;
GetClientRect（&rc）;
CBitmapbmp;
dcMem.CreateCompatibleDC（pDC）;
bmp.CreateCompatibleBitmap（pDC,rc.Width（）,rc.Height（））;
CBitmap*pOldBit=dcMem.SelectObject（&bmp）;
dcMem.FillSolidRect（rc,RGB（255,255,255））;
………….//画图代码
pDC->BitBlt（0,0,rc.Width（）,rc.Height（）,&dcMem,0,0,SRCCOPY）;
dcMem.DeleteDC（）;
bmp.DeleteObject（）;
利用双缓冲防止屏幕画面闪烁
四．实现环境及工具
Win7环境下
VC++6.0MFC
五．程序测试
1.对时间设置测试
按下确定后测试其设置为需要设置的时间，并正常运行。
2.对秒表测试
点下启动后它正常运行；
点下停止后它停止运行并记录当前累积时间。
再次按下启动按钮时它计时清零并重新开始计时。
3.整体3部分测试
同时运行时三部分均正常运行，并且屏幕也不闪烁。
六．心得体会
通过本次实验，对c++编程有了进一步的了解和能够更加熟练的编程，还学习了MFC的一些画图处理函数，以及一些运行机理，能够基本掌握用MFC画图，且能够实现一些基本的功能。
在本次设计的初期，只实现了小部分功能，对画图及其不了解，且对窗口设置的不合理倒是画面相当丑陋，后来通过请教同学、老师、上网查资料，最终设计出比较满意的画面。
还有，本次设计的秒表设计，由于它的刷新频率太高，导致屏幕闪烁严重，画面看起来很不舒畅，后面经查资料发现双缓冲技术能够解决这一问题，也将这个问题成功解决。
觉得本次设计中的采用不同的计时器来控制不同的模块效果比较好，对每一模块进行独立的控制很短单，而且思路清晰。
总之在本次实验中我学到了很多知识，而且培养了自己的自学能力，逼着自己进行查阅大量的资料。
在本次实验中自己对程序一直修改，一直增加功能和改善画面，大大的提高了自己的动手能力。
附：
源代码及详细注释（由于使用的MFC向导形成工程只附部分核心代码）
在
中加
public:
intyear;
intmonth;
intday;
inthour;
intsecond;
intminute;
intwatch;
intwday;
CPenm_HouPen,m_NoHouPen,m_MinPen,m_NoMinPen,m_SecPen,m_NoSecPen,m_circle,m_RectPen;
HBRUSHm_HurkBrush,m_CircleBrush,m_RecBrush,m_RectBrush,m_RectBrush1,m_RectBrush2;
CPointm_Center;
doublem_Radious;
CPointm_Hour[2],m_OldHour[2];
CPointm_Minute[2],m_OldMin[2];
CPointm_Second[2],m_OldSec[2];
CRectm_WatchStart;
CRectm_WatchStop;
voidSetClock（inthour,intminute,intsecond）;
CPointGetPoint（intnlenth,intnvalue）;
#include"stdafx.h"
#include"Clock.h"
#definePI3.14159265
#include
#include"SetTimeDlg.h"
#include"ClockDoc.h"
#include"ClockView.h"
#include
#ifdef_DEBUG
#definenewDEBUG_NEW
#undefTHIS_FILE
staticcharTHIS_FILE[]=__FILE__;
#endif
中初始化设置变量
/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
//CSetTimeDlgdialog
CSetTimeDlg:
:
CSetTimeDlg（CWnd*pParent/*=NULL*/）
:
CDialog（CSetTimeDlg:
:
IDD,pParent）
{
//{{AFX_DATA_INIT（CSetTimeDlg）
longnow=time（NULL）;
tmlocal=*localtime（&now）;
m_Day=local.tm_mday;;
m_Hour=local.tm_hour;
m_Minute=local.tm_min;
m_Month=local.tm_mon+1;
m_Second=local.tm_sec;
m_Year=local.tm_year+1900;
m_Wday=local.tm_wday;
//}}AFX_DATA_INIT
}
voidCSetTimeDlg:
:
DoDataExchange（CDataExchange*pDX）
{
CDialog:
:
DoDataExchange（pDX）;
//{{AFX_DATA_MAP（CSetTimeDlg）
DDX_Text（pDX,ID_DAY,m_Day）;
DDV_MinMaxInt（pDX,m_Day,1,31）;
DDX_Text（pDX,ID_HOUR,m_Hour）;
DDV_MinMaxInt（pDX,m_Hour,0,23）;
DDX_Text（pDX,ID_MINUTE,m_Minute）;
DDV_MinMaxInt（pDX,m_Minute,0,59）;
DDX_Text（pDX,ID_MONTH,m_Month）;
DDV_MinMaxInt（pDX,m_Month,1,12）;
DDX_Text（pDX,ID_SECOND,m_Second）;
DDV_MinMaxInt（pDX,m_Second,0,59）;
DDX_Text（pDX,ID_YEAR,m_Year）;
DDV_MinMaxInt（pDX,m_Year,0,3000）;
DDX_Text（pDX,ID_WDAY,m_Wday）;
DDV_MinMaxInt（pDX,m_Wday,0,6）;
//}}AFX_DATA_MAP
}
/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
//CClockView
IMPLEMENT_DYNCREATE（CClockView,CView）
BEGIN_MESSAGE_MAP（CClockView,CView）
//{{AFX_MSG_MAP（CClockView）
ON_COMMAND（ID_START,OnStart）
ON_COMMAND（ID_STOP,OnStop）
ON_COMMAND（ID_STETIME,OnStetime）
ON_WM_TIMER（）
ON_WM_LBUTTONDOWN（）
//}}AFX_MSG_MAP
//Standardprintingcommands
ON_COMMAND（ID_FILE_PRINT,CView:
:
OnFilePrint）
ON_COMMAND（ID_FILE_PRINT_DIRECT,CView:
:
OnFilePrint）
ON_COMMAND（ID_FILE_PRINT_PREVIEW,CView:
:
OnFilePrintPreview）
END_MESSAGE_MAP（）
/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
//CClockViewconstruction/destruction
CClockView:
:
CClockView（）
{//初始化时间为系统时间
longnow=time（NULL）;
tmlocal=*localtime（&now）;
year=local.tm_year+1900;
month=local.tm_mon+1;
day=local.tm_mday;
minute=local.tm_min;
hour=local.tm_hour;
second=local.tm_sec;
wday=local.tm_wday;
//创建画笔、画刷
m_HouPen.CreatePen（PS_SOLID,5,RGB（255,50,0））;
m_NoHouPen.CreatePen（PS_SOLID,5,RGB（204,255,102））;
m_MinPen.CreatePen（PS_SOLID,3,RGB（0,0,255））;
m_NoMinPen.CreatePen（PS_SOLID,3,RGB（204,255,102））;
m_SecPen.CreatePen（PS_SOLID,1,RGB（0,0,0））;
m_NoSecPen.CreatePen（PS_SOLID,1,RGB（204,255,102））;
m_circle.CreatePen（PS_SOLID,2,RGB（0,0,0））;
m_RectPen.CreatePen（PS_SOLID,3,RGB（204,102,0））;
m_HurkBrush=CreateSolidBrush（RGB（255,0,0））;
m_CircleBrush=CreateSolidBrush（RGB（204,255,102））;
m_RecBrush=CreateSolidBrush（RGB（255,255,51））;
m_RectBrush=CreateSolidBrush（RGB（102,51,0））;
m_RectBrush1=CreateSolidBrush（RGB（255,51,0））;
m_RectBrush2=CreateSolidBrush（RGB（0,102,204））;
m_Center.x=200;
m_Center.y=200;
m_Radious=185;
SetClock（hour,minute,second）;
watch=0;
m_WatchStart=CRect（480,310,560,340）;
m_WatchStop=CRect（590,310,670,340）;
//TODO:
addconstructioncodehere
}
CClockView:
:
~CClockView（）
{
}
voidCClockView:
:
SetClock（inthour,intminute,intsecond）
{
hour=hour*5;//时针每过1小时转5*PI/3
hour=hour+minute/12;//时针每过12分钟转PI/3
//保存时钟原位置
m_OldHour[0]=m_Hour[0];
m_OldHour[1]=m_Hour[1];
//计算时针当前位置
m_Hour[0]=GetPoint（int（m_Radious/2）,hour）;
m_Hour[1]=GetPoint（7,hour+30）;
//保存分针位置
m_OldMin[0]=m_Minute[0];
m_OldMin[1]=m_Minute[1];
//计算分针位置
m_Minute[0]=GetPoint（int（m_Radious*7/10）,minute）;
m_Minute[1]=GetPoint（10,minute+30）;
//保存秒针位置
m_OldSec[0]=m_Second[0];
m_OldSec[1]=m_Second[1];
//计算秒针位置
m_Second[0]=GetPoint（int（m_Radious*8/10）,second）;
m_Second[1]=GetPoint（30,second+30）;
}
CPointCClockView:
:
GetPoint（intnlenth,intnvalue）
{//用来计算指针的俩端点的位置和表盘上刻度的位置
CPointp;
doubleangle=nvalue*PI/30;
p.x=m_Center.x+（int）（nlenth*sin（angle））;
p.y=m_Center.y-（int）（nlenth*cos（angle））;
returnp;
}
BOOLCClockView:
:
PreCreateWindow（CREATESTRUCT&cs）
{
//TODO:
ModifytheWindowclassorstylesherebymodifying
//theCREATESTRUCTcs
returnCView:
:
PreCreateWindow（cs）;
}
/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
//CClockViewdrawing
//*********画表***********//
voidCClockView:
:
OnDraw（CDC*pDC）
{
SetTimer（1,1000,NULL）;
CClockDoc*pDoc=GetDocument（）;
ASSERT_VALID（pDoc）;
//TODO:
adddrawcodefornativedatahere
CRectrc;
CDCdcMem;
GetClientRect（&rc）;
CBitmapbmp;//内存中承载临时图象的位图
dcMem.CreateCompatibleDC（pDC）;//依附窗口DC创建兼容内存DC
//创建兼容位图（必须用pDC创建，否则画出的图形变成黑色）
bmp.CreateCompatibleBitmap（pDC,rc.Width（）,rc.Height（））;
CBitmap*pOldBit=dcMem.SelectObject（&bmp）;//按原来背景填充客户区，不然会是黑色
dcMem.FillSolidRect（rc,RGB（255,255,255））;
//画图，添加你要画图的代码，不过用dcMem画，而不是pDc
//画表盘最外面的大圆并填充颜色
dcMem.SelectObject（m_circle）;
dcMem.Ellipse（m_Center.x-195,m_Center.y-195,m_Center.x+195,m_Center.y+195）;
dcMem.SelectObject（m_CircleBrush）;
dcMem.Ellipse（m_Center.x-195,m_Center.y-195,m_Center.x+195,m_Center.y+195）;
//画60个刻度
for（inti=0;i<60;i++）
{
CPointpt=GetPoint（m_Radious,i）;
dcMem.SelectObject（m_SecPen）;
//画小时刻度
if（i%5==0）
{
CStringm_Number;
dcMem.SetBkMode（TRANSPARENT）;//将textout背景透明
m_Number.Format（"%2d",（i/5==0?
12:
i/5））;
dcMem.TextOut（pt.x-7,pt.y-7,m_Number）;
}//画小时之间的刻度
else
{
dcMem.SelectObject（m_HurkBrush）;
dcMem.Ellipse（pt.x-2,pt.y-2,pt.x+2,pt.y+2）;
}
}
//画时针
if（m_OldHour[0]!
=m_Hour[0]）
{//用表盘背景色覆盖原来的时针
dcMem.SelectObject（m_NoHouPen）;
dcMem.MoveTo（m_OldHour[0]）;
dcMem.LineTo（m_OldHour[1]）;
//时针绘制
dcMem.SelectObject（m_HouPen）;
dcMem.MoveTo（m_Hour[0]）;
dcMem.LineTo（m_Hour[1]）;
}
else
{
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