模拟时钟应用程序.doc

模拟时钟应用程序案例五 模拟时钟应用程序以实例为背景学习基于MFC的WINDOWS应用程序设计,编写一个模拟时钟程序，此程序在屏幕左边有一个指针式钟面，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，可任意设置。模拟时钟示意图1  编程要求（1）为该程序设计一个美观大方的图标。（2）程序界面设计合理,色彩得体大方，显示正确。(3）时针、分针和秒针形象美观，即使各指针重合也可辨认。（4）各指针运动规律正确。为便于演示，时钟速度应比实际时间快20倍,即1小时相当于3分钟。（5）数字式时钟的时间显示与指针式时钟显示一致。（6）按下设置时间按钮或菜单项可弹出一对话框，用于设置当前的时间和日期。（7）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  问题分析本题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。不论何种指针，每次转动均以/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)注意,指针长度是指自圆心至指针一个端点的长度（是整个指针的一部分），由于指针可能跨越圆心，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，分针转一圈引起时针运动一格，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很快（50 ms一次），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，则先采用背景色（这里是白色）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.3  实现步骤  （1）用AppWizard生成一个名为Clock的单文档（SDI)程序框架。为了简化应用程序,在第四步时去掉Docking toolbar和Initial status bar选择项，其他各选项均可用缺省设置.（2）编辑项目的菜单资源,在主框架窗口的主菜单(IDR_MAINFRAME）中添加一个名为“时钟控制”的下拉菜单。在“时钟控制”菜单中添加三个菜单选项“启动时钟”、“停止时钟”和“时间设置”。并在菜单属性项中设定“启动时钟”菜单的ID标号为ID_START，“停止时钟"菜单的ID标号为ID_STOP，“时间设置”菜单的ID标号为ID_SETTIME。为了简化菜单，可删除系统原有的“文件"、“编辑"菜单项。（3）利用ClassWizard为视图类添加菜单命令处理函数。进入ClassWizard的Message Maps选项卡,选择Class Name项为CClockView类，在Object IDs列表框中分别选择新添加的菜单选项的ID，在Messages列表框中选择COMMAND，按下Add Function按钮添加成员函数。ClassWizard会为“启动时钟”、“停止时钟”和“时间设置”菜单选项添加相应的消息响应函数OnStart （ ）、OnStop （ ）和OnSettime （ ）.（4)利用ClassWizard为视图类添加定时器和鼠标消息处理函数。进入ClassWizard的Message Maps选项卡，选择Class Name项为 CClockView类，在Messages列表框中分别选择定时器消息WM_TIMER和鼠标消息WM_LBUTIONDOWN,按下Add Function按钮添加成员函数。ClassWizard会添加相应的定时器和鼠标消息响应函数OnTimer和OnLButtonDown.(5)使用Developer Studio菜单的Insert / Resource选项调出Insert Source对话框,为项目添加新的对话框资源。在对话框属性中,修改对话框名为“时间设定”。在对话框中增加用来输入年、月、日、时、分、秒的编辑框控件，如下图所示。 对话框通过控件属性，将年、月、日、时、分、秒等编辑控件的ID改为IDC_YEAR、IDC_MONTH、IDC_DAY、IDC_HOUR、IDC_MINUTE和IDC_SECOND。（6）设计好这个对话框模板后，利用ClassWizard自动建立对话框类.进入ClassWizard后，它会发现已建立的对话框模板资源，并弹出一个对话框询问是否要为该对话框模板建立类。按下“OK”按钮，会弹出New Class对话框，在Name栏填写对话框类的名称CSetTimeDlg后按“OK”按钮，即可为对话框创建一个对应的类。（7） 利用ClassWizard为对话框类添加与各控件对应的数据成员。选择MemberVariables选项卡，确保Class Name项为对话框CSetTimeDlg类，然后在选项卡下方的窗口中选择各控件的ID并按下“Add Variable”按钮，为其添加对应成员变量，如表11.4所示。表11.4  编辑控件属性Control IDsVariable TypeMember variable nameVariable RangeIDC_YEARintm_Year03000IDC_MONTHintm_Month112IDC_DAYimtm_Day131IDC_HOURimtm_Hour023IDC_MINUTEintm_Minute059IDC_SECONDintm_Second059 最后一列为变量取值范围。(8）编辑工程的图标资源，在Resource View选项窗口中修改Icon结点所包含的主框架图标（IDR_MAINFRAME），修改标准图标（32像素×32像素）及小图标（16像素×16像素)，从而为该程序设计一个美观大方的图标。（9）完成以上工作后，即可修改程序框架，添加必要的代码。4  程序清单按以下步骤向视图类（CClockView）添加下列数据成员及成员函数。（1） 添加表示年、月、日、时、分、秒的变量。int year；int month;int day;int hour；int minute;int second;（2) 添加秒表的计数变量.int watch；(3) 添加时钟的画笔及画刷变量。CPen m_HouPen, m_MinPen, m_SecPen; / 各种针的画笔CBrush m_MarkBrush; / 表盘标记的画刷（4） 添加时钟控制变量。CPoint m_Center； / 表的中心double m_Radius； / 表的半径CPoint m_Hour 2， m_OldHour 2; / 时针当前及前一次位置CPoint m_Minute 2, m_OldMin 2； / 分针当前及前一次位置CPoint m_Second 2， m_OldSec 2； / 秒针当前及前一次位置(5) 添加秒表的两个按钮位置变量。CRect m_WatchStart;CRect m_WatchStop；（6) 添加两个函数，计算时钟各指针位置。void SetClock （int hour， int minute, int second）；CPoint GetPoint (int nLenth， int nValue);（7) 在视图类构造函数中增加初始化语句:   然后添加下列代码：   绘制表盘上的标记、时针、分针和秒针，并显示数字时钟及秒表：在OnDraw函数中添加下面代码：/ 用白色覆盖原位置时针    请注意将表示时间的整数转换为CString字符串类型的方法以及秒表的显示方法。另外，watch计数器以1/100秒为计数单位，每达到100则秒数加1.u 按照下列步骤增加时钟控制代码: 修改Onstart和OnStop函数,设置时钟运动消息。按比正常时钟快20倍的假定,50ms产生一个消息. 其代码为： 修改OnTimer函数，正确计算并处理年、月、日、时、分、秒等变量的联动变化 ，其代码为： 添加时间设置对话框代码。首先在ClockView. cpp文件头部添加下列语句：#include “SetTimeDlg. H”在时间设定对话框类的构造函数中，做如下修改，将初始日期设为20107-10：最后，在OnSettime函数中添加代码如下：至此,除秒表外，时钟部分程序设计完成。u  按以下步骤设计秒表控制程序：在OnLButtonDown函数中增加下列内容，以便响应单击秒表启动、停止框所发出的消息：程序运行：下图显示了模拟时钟运行的情况。“启动"和“停止"框控制秒表，时钟用菜单控制.本题采用标准的SDI程序结构，完全利用视图类实现了这一程序。利用定时器消息控制时钟运动是本程序的出发点。利用一个定时器控制时钟,易于实现指针联动规律。计算指针位置利用了坐标变换和三角函数的知识。本程序一个较难处理的地方是屏幕重绘，由于完全在OnDraw函数中实现,因此限制较多.本程序采取了先覆盖，再重绘的方法。 模拟时钟示意图 本程序由于完全在OnDraw函数中实现，因此屏幕重绘较为麻烦。如果在OnDarw函数中采用“异或”屏幕重绘方式,在程序窗口最大、最小化及移出屏幕时,会显示异常。解决这一问题较理想的方式是在定时器处理函数OnTimer中采用“异或”方式直接重绘屏幕,而不采用调用Invalidate （ ）函数的方式;同时在OnDraw函数中显示指针的最后状态，以便处理程序窗口最大、最小化及移出屏幕的情况.在OnTimer函数中直接重绘屏幕需要使用OClientDC类，具体用法与OnDraw函数中的pDC对象基本一致.另外,本程序的数字时钟没有显示星期和农历，读者可尝试添加进去。