Проектирование программного комплекса

2 Проектирование программного комплекса

В данной работе будет использовано 5 модулей и 4 формы.

Первая форма (mainForm) должна отражать дружественный интерфейс, вариационный ряд чисел, количество этих чисел, оценку центра, количество столбцов и две кнопки. Button1 будет называться «Гистограмма», Button2 – «Рассчитать».

При нажатии кнопки Button2 рассчитываются min и max числа ряда, ширина интервала и количество попаданий чисел в интервалы. Для пользователя выводятся на экран варианты количества столбцов для дальнейшего построения гистограммы. По умолчанию предлагается максимальное количество.

В Delphi имеется два компонента, представляющие меню: MainMenu – главное меню , и PopupMenu – всплывающее меню  (страница Standard).

Основное свойство компонентов Items. Его заполнение производится с помощью конструктора меню. Расположим на форме эти компоненты.

1) Двойным щелчком по компоненту MainMenu1 вызовем редактор меню.

2) Задаем свойству Caption значение Файл.

3) Щелчком мышью ниже пункта меню Файл создаем новый пункт Открыть.

4) Аналогичным способом создаем все пункты меню Файл.

5) Аналогичным способом создаем все пункты меню Правка.

6) Аналогичным способом создаем все пункты меню ?

7) Добавляем на форму компонент ImageList1 и заносим в него иконки для пунктов меню. Используя свойство Images компонента MainMenu1, связываем меню с набором иконок. Для некоторых пунктов меню, используя свойство ImageIndex, задаем иконки.

При нажатии кнопки Button1 открывается вторая форма (grafic), которая отображает графики (гистограмма исходных данных, симметрированная гистограмма и полигон). Для удобства внизу формы расположены флажки (CheckBox1, CheckBox2, CheckBox3), а они в свою очередь на панели (компонент GroupBox1). Эти флажки можно как включать так и отключать. По умолчанию, при открытии формы, они активированы.

Открывая пункт меню «О программе» появляется третья форма (о программе). На нее помещен компонент Image1 (данная картинка отображает суть программы), кнопка «ОК» (компонент Button1) и краткие данные.

Открывая пункт меню «Справка» появляется четвертая форма (справка). На которую помещен компонент Memo1, в котором отображено как пользоваться данной программой.

3. Кодирование программы

3.1 Модуль Math

В данном модуле мы описываем все свои математические действия. Здесь мы рассчитываем ширину интервала, количество интервалов, max, min.

Код модуля приведен в приложении А.

3.2 Модуль 1

Первый модуль связан непосредственно с первой формой, о которой говорилось выше. Здесь мы описываем дружественный интерфейс, вывод вариационного ряда в компонент Memo1. Причем, нужно учесть, что в файле, где сохранены числа первым указана оценка центра Хс, его мы выводим на форму в Label3. Так же мы описываем здесь расчеты, которые программа выполняет при нажатии на кнопку Button2 и Button3. Описана связь первой формы со второй.

Код модуля приведен в приложении Б.

3.3 Модуль 2

В данном модуле программа рассчитывает и строит графики. Связан с модулем 1 и модулем Math

Код модуля приведен в приложении В.

3.4 Модуль 3

Этот модуль описывает третью форму, связан с первым модулем.

Код модуля приведен в приложении Г.

 

3.5 Модуль 4

Данный модуль прилагается к четвертой форме, на которой располагается справка.

Код модуля приведен в приложении Д.

Заключение

Целью данной работы являлась разработка программы на языке программирования Delphi для идентификации формы закона распределения погрешностей экспериментальных данных. Построение полигона, который более наглядно, чем гистограмма, отражает форму распределения, производилось путем соединения прямыми середин верхних оснований каждого столбца гистограммы. За пределами гистограммы, как слева, так и справа следовали пустые интервалы, в которых точки, соответствующие их серединам, лежали на оси абсцисс. Все эти точки, при построении полигона, соединялись между собой отрезками прямых линий, образуя с осью х замкнутую фигуру. При замене гистограммы кривой в виде полигона выполняется автоматически правило нормирования, т.к. от каждого большого столбца гистограммы (рис.1) отсекается и отбрасывается часть площади в виде треугольников, заштрихованных на рис.1 вертикально, а к каждому меньшему столбцу добавляются такие же площади треугольников, заштрихованных горизонтально. В итого общая площадь под кривой полигона остается равной площади исходной гистограммы. Однако это «перемещение площадей» при переходе от гистограммы к полигону происходит всегда «вниз по склону». В итоге площадь центрального столбца в полигоне оказывается меньше площади центрального столбца гистограммы. Чтобы устранить это явление, мы считали центральный столбец гистограммы состоящим из двух равных столбцов. В этом случае вершина кривой полигона выше верхнего основания центрального столбца, как это показано штриховой линией на рис.1, но площадь под кривой полигона в пределах центрального столбца будет равна площади центрального столбца гистограммы.

Рис.1

ПРИЛОЖЕНИЕ А

(Модуль Math)

unit uMath;

interface

const

 MaxN = 1000;

type

 IndexEl = 1..maxN;

 TM = array[IndexEl] of Real;

 TParam = (lev, prav, kolvo);

var

 arrReal : TM; //исходные данные

 CountX: Integer; //кол-во исходных чисел

 dX: Real; //ширина интервала

 MasInt: array [TParam, IndexEl] of Real;

 dXmax: IndexEl;

 M: integer;

 N: integer; //фактрическое кол-во чисел

 CountInterv: Integer; //фактическое кол-во интервалов

 i: IndexEl;

 s: integer;

 sa: real;

 buf: Real;

 imin: IndexEl;

 j: IndexEl;

 Me: Real;

 x: Real;

 Mmin: Real;

 Mmax: Real;

 Xc : Real;//оценка центра

 SredInt: Integer;

 Max, Min : real;

function fMmin(N: Integer): Integer;

function fMmax(N: Integer): Integer;

function fdX(M: TM; N: Integer; Xc: Real; NInt: Integer): Real;

procedure ChastotaGist;

implementation

uses Math;

function fMmin(N: Integer): Integer;

var

 x: Real;

begin

 X := 0.55*power(N,0.4);

 Result := round(X);

end;

function fMmax(N: Integer): Integer;

var

 x: Real;

begin

 X := 1.25*power(N,0.4);

 Result := round(X);

end;

function fdX(M: TM; N: Integer; Xc: Real; NInt: Integer): Real;

var

 i: Integer;

 x, R: Real;

 nGist, NumInt: integer;

 Gist: array [1..5] of Integer;

begin

 Mmax := M[1];

 Mmin := M[1];

 for i := 2 to N do

 begin

 if M[i] > Mmax then Mmax := M[i];

 if M[i] < Mmin then Mmin := M[i];

 end;

 if abs(MMax - Xc) > abs(MMin - Xc) then

 x := MMax

 else

 x := MMin;

 Result := (2 * abs(x - Xc)) / NInt;

end;

procedure ChastotaGist;

var

 i, NumInt: Integer;

begin

 for i := 1 to CountInterv do

 MasInt[kolvo, i] := 0;

 for i := 1 to N do

 begin

 NumInt := Trunc((arrReal[i] - MMin)/dx) + 1;

 MasInt[kolvo, NumInt] := MasInt[kolvo, NumInt] + 1;

 end;

end;

end.

Приложение Б (Модуль 1)

unit Unit1;

interface

uses

 Windows, Messages, SysUtils, Variants, Classes, Graphics, Controls, Forms,

 Dialogs, ImgList, Menus, StdCtrls, ExtCtrls, ExtDlgs, ComCtrls, Math;

type

 TForm1 = class(TForm)

 MainMenu1: TMainMenu;

 PopupMenu1: TPopupMenu;

 N1: TMenuItem;

 N2: TMenuItem;

 N3: TMenuItem;

 N4: TMenuItem;

 N5: TMenuItem;

 N6: TMenuItem;

 N7: TMenuItem;

 N8: TMenuItem;

 N9: TMenuItem;

 N10: TMenuItem;

 N11: TMenuItem;

 ImageList1: TImageList;

 N12: TMenuItem;

 N13: TMenuItem;

 N14: TMenuItem;

 Memo1: TMemo;

 OpenDialog1: TOpenDialog;

 SaveDialog1: TSaveDialog;

 N15: TMenuItem;

 Button1: TButton;

 Button2: TButton;

 ComboBox1: TComboBox;

 Label1: TLabel;

 Label2: TLabel;

 Label3: TLabel;

 Label4: TLabel;

 N16: TMenuItem;

 procedure N6Click(Sender: TObject);

 procedure N11Click(Sender: TObject);

 procedure N4Click(Sender: TObject);

 procedure N3Click(Sender: TObject);

 procedure N15Click(Sender: TObject);

 procedure N2Click(Sender: TObject);

 procedure Button1Click(Sender: TObject);

 procedure Button2Click(Sender: TObject);

 procedure N16Click(Sender: TObject);

 private

 { Private declarations }

 public

 { Public declarations }

 function TextSaved: Boolean;

 end;

var

 Form1: TForm1;

 implementation

 uses Unit2, uMath, Unit3, Unit4;

{$R *.dfm}

 function TForm1.TextSaved: Boolean;

 begin

 Result := True;

 if Memo1.Modified then

 case MessageDlg('Save current document?', mtConfirmation, mbYesNoCancel, 0) of

 mrYes:

 begin

 N3Click(Self);

 Result := not Memo1.Modified;

 end;

 mrCancel: Result := False;

 end;

 end;

procedure TForm1.N6Click(Sender: TObject);

begin

 if TextSaved then

 begin

 Memo1.Lines.Clear;

 Caption := 'Text Editor';

 SaveDialog1.FileName := '';

 end;

end;

procedure TForm1.N11Click(Sender: TObject);

begin

 Form3.Show;

end;

procedure TForm1.N4Click(Sender: TObject);

begin

 with SaveDialog1 do

 if Execute then

 begin

 Memo1.Lines.SaveToFile(FileName);

 Memo1.Modified := False;

 // - сохранение текста в файле

 Caption := 'Text Editor - ' + ExtractFileName(FileName);

 end;

end;

procedure TForm1.N3Click(Sender: TObject);

begin

 with SaveDialog1 do

 if FileName = '' then

 N4Click(Self)

 else

 begin

 Memo1.Lines.SaveToFile(FileName);

 Memo1.Modified := False;

 end;

end;

procedure TForm1.N15Click(Sender: TObject);

begin

 Close;

end;

procedure TForm1.N2Click(Sender: TObject);

 var

 i:Integer;

 f: System.Text;

 sX: string;

 X: Real;

begin

 with OpenDialog1 do

 if Execute then

 begin

 AssignFile(f, OpenDialog1.FileName);

 Reset(f);

 ReadLn(f, sX);

 X := StrToFloat(sX);

 Xc := X;

 i := 0;

 while not EOF(f) do

 begin

 i := i + 1;

 ReadLn(f, sX);

 X := StrToFloat(sX);

 arrReal[i] := X;

 end;

 N := i;

 CloseFile(f);

 Label2.Caption := FloatToStr(Xc);

 Label4.Caption := format('Кол-во: %d',[N]);

 Memo1.Lines.Clear;

 for i:=1 to N do

 Memo1.Lines.Add(format('%f',[arrReal[i]]));

 Caption := 'Text Editor - ' + ExtractFileName(FileName);

 end;

end;

procedure TForm1.Button1Click(Sender: TObject);

begin

 Form2.Raschet;

 Form2.Show;

end;

procedure TForm1.Button2Click(Sender: TObject);

var

 i, min, max: Integer;

begin

 min := fMmin(N);

 max := fMmax(N);

 ComboBox1.Clear;

 for i := min to max do

 if Odd(i) then

 ComboBox1.Items.Add(format('%d',[i]));

 ComboBox1.ItemIndex := ComboBox1.Items.Count - 1;

end;

procedure TForm1.N16Click(Sender: TObject);

begin

 Form4.Show;

end;

end.

Приложение В (Модуль 2)

unit Unit2;

interface

uses

 Windows, Messages, SysUtils, Variants, Classes, Graphics, Controls, Forms,

 Dialogs, TeEngine, Series, ExtCtrls, TeeProcs, Chart, Math, StdCtrls;

 const

 MaxN = 1000;

type

 TForm2 = class(TForm)

 Chart1: TChart;

 Series1: TBarSeries;

 Series2: TBarSeries;

 Series3: TLineSeries;

 GroupBox1: TGroupBox;

 CheckBox1: TCheckBox;

 CheckBox2: TCheckBox;

 CheckBox3: TCheckBox;

 procedure CheckBox1Click(Sender: TObject);

 procedure CheckBox2Click(Sender: TObject);

 procedure CheckBox3Click(Sender: TObject);

 private

 { Private declarations }

 public

 { Public declarations }

 procedure Raschet;

 end;

var

 Form2: TForm2;

implementation

uses Unit1, uMath;

{$R *.dfm}

{ TForm2 }

procedure TForm2.Raschet;

var

 sum: Real;

 i : integer;

 a, Centr : Real;

begin

 CountInterv:= StrToInt(Form1.ComboBox1.Items[Form1.ComboBox1.ItemIndex]);

 SredInt := (CountInterv div 2) + 1;

 dX := fdX(arrReal, N, Xc, CountInterv);

 ChastotaGist;

 Chart1.Series[0].Clear;

 Chart1.Series[1].Clear;

 Chart1.Series[2].Clear;

//исходные

 for i := 1 to CountInterv do

 Chart1.Series[0].AddXY(i,MasInt[kolvo, i]);

//симмметрированные

 for i := SredInt+1 to CountInterv do

 begin

 sum := MasInt[kolvo, i] + MasInt[kolvo, CountInterv+1-i];

 MasInt[kolvo, i] := sum /2;

 MasInt[kolvo, CountInterv+1-i] := sum /2;

 end;

 for i := 1 to CountInterv do

 Chart1.Series[1].AddXY(i,MasInt[kolvo, i]);

//полигон

 a := abs(MasInt[kolvo, SredInt] - MasInt[kolvo, SredInt - 1]);

 a := a / 3 * 4;

 Centr := MasInt[kolvo, SredInt - 1] + a;

 Chart1.Series[2].Clear;

 Chart1.Series[2].AddXY(0,0);

 for i := 1 to CountInterv do

 begin

 if i <> SredInt then

 Chart1.Series[2].AddXY(i,MasInt[kolvo, i])

 else

 Chart1.Series[2].AddXY(i,Centr);

 end;

 Chart1.Series[2].AddXY(CountInterv+1,0);

end;

procedure TForm2.CheckBox1Click(Sender: TObject);

begin

 Chart1.Series[0].Active := CheckBox1.Checked;

end;

procedure TForm2.CheckBox2Click(Sender: TObject);

begin

 Chart1.Series[1].Active := CheckBox2.Checked;

end;

procedure TForm2.CheckBox3Click(Sender: TObject);

begin

 Chart1.Series[2].Active := CheckBox3.Checked;

end;

end.

Приложение Г (Модуль 3)

unit Unit3;

interface

uses

 Windows, Messages, SysUtils, Variants, Classes, Graphics, Controls, Forms,

 Dialogs, ExtCtrls, StdCtrls;

type

 TForm3 = class(TForm)

 Image1: TImage;

 Label1: TLabel;

 Label2: TLabel;

 Label3: TLabel;

 Label4: TLabel;

 Label5: TLabel;

 Button1: TButton;

 procedure Button1Click(Sender: TObject);

 private

 { Private declarations }

 public

 { Public declarations }

 end;

var

 Form3: TForm3;

implementation

{$R *.dfm}

procedure TForm3.Button1Click(Sender: TObject);

begin

 Close;

end;

end.

Приложение Д (Модуль 4)

unit Unit4;

interface

uses

 Windows, Messages, SysUtils, Variants, Classes, Graphics, Controls, Forms,

 Dialogs, StdCtrls;

type

 TForm4 = class(TForm)

 Memo1: TMemo;

 private

 { Private declarations }

 public

 { Public declarations }

 end;

var

 Form4: TForm4;

implementation

{$R *.dfm}

end.

Список использованных источников

1. Новицкий П.В. Оценка погрешностей результатов измерений / П.В. Новицкий, И.А Зограф. - 2-е изд., перераб. – Л.: Энерго – Атомиздат,1991. – 304 с.