2. Этапы разработки программы

2.1 Постановка учебной задачи

Разработать приложение Windows для расчета параметров стандартной атмосферы в диапазоне высот от 0 до 15000 метров для следующих вариантов:

Вариант 1:

• для заданного единичного значения высоты;

Вариант 2:

• для ряда значений высот, изменяющихся с определенным шагом с выводом результатов расчета на экран в табличной форме.

Вариант 3:

• для ряда значений высот с выводом результатов расчета на экран в виде графиков.

2.2 Физический и математический анализ задачи

Атмосфера характеризуется следующими параметрами: давлением; плотностью; температурой; скоростью звука. Кроме того, в рассматриваемом диапазоне высот (от 0 до 15000м) стандартная атмосфера представляется в виде двух различных слоев:

• тропосфера ( высота от 0 до 11000 метров);

• стратосфера ( высота от 11000 до 40000 метров).

Для расчета параметров атмосферы в тропосфере используются следующие формулы:

где

• градиент уменьшения температуры по высоте;

-параметры атмосферы на высоте;

- параметры атмосферы у земли;

При математическом анализе необходимо обратить внимание на размерности используемых в формулах величин: давление измеряется в[Н/м²], плотность - [кг/м³], температура – в градусах Кельвина [К], скорость звука - [м/с], градиент уменьшения температуры по высоте - . [град/м].

Параметры атмосферы у земли известны и являются константами.

Известно также, что градиент уменьшения температуры в тропосфере не изменяется от высоты и равен минус 0.0065 [град/м].

Для расчета параметров атмосферы в стратосфере используются следующие формулы:

где В – давление стандартной атмосферы в мм.рт.ст.на заданной высоте Н.

2.3 Програмирование

Лабораторная работа №1

Изучение среды программирования Visual Basic

Задание: Создать файлSATM1.EXE приложения с пустой формой, которая

А) имеет следующие свойства:

• заголовок - “Параметры стандартной атмосферы”,

• имя - Satm1,

• рамку с изменяемыми размерами,

• значок системного меню в заголовке приложения,

• располагается в правом верхнем углу экрана.

В) реагирует на события:

• щелчок левой кнопкой мыши – вывод текстового сообщения,

• двойной щелчок левой кнопкой мыши – вывод текстового сообщения (цвет фона и текста изменяются случайным образом).

В ходе работынеобходимо

изучить:

• структуру интерфейса среды программированияVisual Basic;

• назначение основных пунктов меню среды Visual Basic;

• основные свойства формы проекта .

научиться:

• запускать среду программированияVisual Basic;

• создавать новый проект приложения;

• закрывать и сохранять разработанный проект;

• задавать и изменять свойства формы;

• запускать программу на выполнение в среде Visual Basic;

• создавать коды обработки простейших событий,

• создавать .exe - файл приложения;

• использовать .exe – файл приложения без средыVisual Basic.

1. Теоретическая часть

1.1 Среда программирования Visual Basic

После открытия нового проекта (см. п.2.1-2.2) экран, как правило, имеет следующий вид (рис. 1.1).

Полоса заголовка (Title bar)представляет пользователю информацию о названии приложения и о текущем режиме работы среды программирования:

……[ design] – разработка проекта;

……[run] – выполнение приложения в среде;

……[break]- временная остановка при отладке приложения.

Строка меню (Menu Bar) – это место расположения пунктов меню среды. Она обеспечивает доступ к большинству команд, управляющих средой программирования. Меню и команды работают в соответствии со стандартными соглашениямиWindows.Ниже рассматриваются только те пункты и команды меню, которые будут использоваться в данной работе.

Команды меню File(Файл) позволяют открывать или закрывать файлы приложения:

• New Project(Новый проект) - открывает окно диалога, с помощью которого можно создать новый проект.

• Open Project(Открыть проект) – открывает окно диалога для загрузки существующего проекта.

• Save Project(Сохранить проект) - сохраняет проект на диске в файле с расширением.vbp.

• Save Project As(Сохранить проект) - сохраняет проект под новым именем в файле с расширением.vbp.

• Save...(Сохранить...) - сохраняет текущий элемент проекта на диске в файле с расширением.frm. Многоточие представляет здесь имя элемента проекта, который является текущим.

• Save...As(Сохранить...под именем) - сохраняет текущий элемент проекта на диске под новым именем в файле с расширением.frm.

• Make...(Создать исполняемый файл) - создает исполняемый .exe-файл текущего проекта.

• Exit(Выход) – прекращает работу среды Visual Basic.

ВНИМАНИЕ!При сохранении файлов под новыми именами необходимо правильно выбрать папку, в которой будет сохранен файл.

Команды меню View(Вид) позволяют открывать или делать видимыми различные окна, а также получать вспомогательную информацию:

• Code(Окно кода) - открывает окно программного кода, относящееся к текущей форме.

• Object(Окно экранной формы- открывает окно изображения текущей формы.

• Project Explorer(Окно проекта) - открывает окно управления проектом.

• Properties Window(Окно свойств) - открывает окно свойств.

• Form Layout Window(Окно вида формы на экране) - открывает окно управления положением формы на экране при выполнении программы.

• Toolbars(Панели инструментов) вызывает подменю, управляющее выводом на экран пяти панелей инструментов среды Visual Basic.

Команды меню Run(Выполнить) управляют процессом выполнения программы:

• Start(Пуск) - запускает программу в средеVisual Basic.

• Break(Прерывание) - прерывает выполнение программы.

• End(Останов) - завершает выполнение программы.

Команды меню Help(Справка) относятся к справочной системе среды.

Указанные выше структуры интерфейса среды не могут быть изменены пользователем.

Панель инструментов Standardрасположена под строкой меню. Это набор кнопок, являющихся ярлыками для команд, с помощью которых осуществляется работа в среде. Чтобы получить подсказку о функции конкретной кнопки, поместите на эту кнопку указатель мыши и не перемещайте его некоторое время. Другие 3 панели инструментов (Edit – редактирование кода, Debug – отладка приложения, Form Edit – редактирование изображения формы) выводятся по желанию пользователя.

Основные окнасреды программирования:

• инструментов (Toolbox),

• содержания проекта (Project Container),

• формы (Form),

• проекта (Project),

• свойств (Properties),

• вида формы на экране (Form Layout),

• непосредственного выполнения (Immediate) на рис 1.1 не показано,

• кода (Code) на рис 1.1 не показано.

Можно изменять расположение и форму окон, а также сворачивать их так, чтобы сделать доступными и видимыми на экране все необходимые элементы среды программирования. Чтобы переместить окно или панель инструментов, поместите курсор на строку заголовка, нажмите клавишу мышки и, не отпуская ее, «перетащите» объект в новое положение.

ВНИМАНИЕ! Чтобы закрыть окно, нажмите на кнопку[X], расположенную справа в полосе заголовка окна.

Окно Панель инструментов (Toolbox)

Оно обычно располагается вдоль левой стороны экрана. Инструменты и средства управления служат для того, чтобы добавлять новые элементы управления (ЭУ) пользовательского интерфейса на форму в виде рисунков, этикеток, кнопок, списков, полос прокрутки, меню и геометрических фигур. Внесенные в форму ЭУ становятся объектами и программируемыми элементами формы. После запуска программы они появляются на экране и работают так же, как и любой объект в стандартном Windows-приложении.

Окно Свойства (Properties)

Свойство — это характеристика, определяющая внешний вид ЭУ, например размеры и название, или его поведение. Свойства ЭУ устанавливаются в процессе разработки проекта,но могут изменяться и программным методом в ходе работы программы.

Это окно позволяет изменять свойства ЭУ пользовательского интерфейса. Оно состоит из трех частей: раскрывающегося списка всех объектов формы, включая саму форму, поля свойств ЭУ и поля подсказки, в котором пользователю выводится пояснение к выбранному свойств. В свою очередь поле свойств имеет две колонки: название свойства и его значения. Свойства можно просматривать в алфавитном порядке (Alphabetic)или по категориям (Categorized). В зависимости от выбранного свойства в списке значений может быть:

• одно из булевых значений Тrueили False,

• цифры, определяющие размеры или режимы работы ЭУ,

• шестнадцатеричная константа кода цвета,

• предопределенный список значений,

• вызов стандартного диалогового окна Windows.

Значением некоторых свойств мажет быть произвольный текст, который вводится с клавиатуры пользователем.

ВНИМАНИЕ! Значения некоторых свойств могут быть взаимоисключающими.

Окно свойств можно открыть, открыв меню View и выполнив команду Properties Window.

Окно Проект (Project)

Как правило проект программы состоит из нескольких файлов. В окне проекта перечисляются все эти файлы и осуществляется доступ к ним при помощи двух кнопок: View Code(Просмотр программного кода) и View Object(Просмотр изображения объекта).

Чтобы открыть окно проекта, откройте меню Viewи выполните командуProject Explorer.

Окно Код (Code)

Окно редактора программного кода включает следующие элементы:

• заголовок с именами проекта и формы,

• раскрывающийся список ЭУ, включая форму,

• раскрывающийся список событий, возможных для выбранного ЭУ, включая форму,

• поле редактирования, где собственно и располагается код программы.

Чтобы открыть окно кода, откройте меню Viewи выполните командуCode.

1.2 Форма интерфейса пользователя

Форма в Visual Basic -это окно, которое может содержать меню, кнопки, окна списков, полосы прокрутки и другие ЭУ, используемые в Windows-программах. Каждая форма в период выполнения программы соответствует отдельному окну. На внешний вид и поведение формы на экране влияют ее свойства, методы и события. Свойства можно определять как в окне Properties на этапе проектирования, так и с помощью специальных кодов в процессе выполнения программы в зависимости от действий пользователя.

Свойства формы

Рассмотрим подробно свойства формы, используемые для выполнения лабораторной работы.

Name(Имя) Имя формы нужно для того, чтобы в программном коде ссылаться на определенную форму.

Caption(Название) Это свойство содержит текст заголовка окна формы. Кстати, свойства Nameи Captionнеодинаковы. Имя объекта используется в программном коде как идентификатор для ссылок на него, а название отображается в заголовке окна приложения.

BackColor(Цвет фона) - определяет цвет фона.

ForeColor(Основной цвет)- определяет цвет текста или графических изображений, расположенных на "переднем плане". Все операторы Printвыводят текст этим цветом.

Font (Шрифт) – определяет шрифт, которым текст изображается на форме ( вызывается стандартное окноWindows Font),

BorderStyle(Тип границ) – определяет тип границ формы. Свойство можно изменять лишь на этапе разработки приложения, но эти изменения проявляются только во время выполнения программы. Основные значениями этого свойства:

0 — None.Границы окна отсутствуют.

1 — Fixed Single.Окно при выполнении программы имеет постоянный размер, заданный на этапе разработки и не может быть перемещено по экрану.

2 — Sizeable.Разрешается изменять размеры и положение окна при выполнении программы.

ControlBox(Кнопка Системного меню) – задает в заголовке окна формы системное меню управления окном (значок в левом углу).

Enabled(Доступ) - разрешает воздействие на форму любых событий, связанных с мышью или клавиатурой, если установлено как True.

Visible(Видимость) - определяет видимо окно формы при выполнении программы или нет. При установке значения False форма становится невидимой.

MaxButton(Кнопка Развернуть), MinButton(Кнопка Свернуть) – определяют режим изменения размеров окна. Если в верхнем право углу окна должны присутствовать кнопки Maximize(Развернуть) и Minimize (Свернуть), то указанным свойствам присваивается значение True.

События

Программируя обработку событий для формы, чаще всего приходится иметь дело с событиями Clickи DblClick.

Click(Щелчок) - возникает при одинарном щелчке левой кнопкой мыши.

DblClick(Двойной щелчок) - возникает при двойном щелчке левой кнопкой мыши; при этом мышь должна быть неподвижной.

Методы

СLS- метод позволяет очистить форму от всех изображений и текста. Полный синтаксис метода выглядит так:

[имя_формы].Сls

Print.- выводит текст на форму. Его синтаксис:

[имя_формы].Рrint[[выражение][{;| , }]]...

• если после выражения поставить точку с запятой, то следующее выражение будет печататься за последним символом предыдущего выражения без пробела и перехода на новую строку;

• если после выражения поставить запятую, то следующее выражение выводится со следующей ближайшей позиции табуляции (зонный формат в Бейсике),

• если в конце оператора Print нет символов точки или точки с запятой, то выражение в следующем операторе Print будет печататься с новой строки.

2. Порядок выполнения работы

2.1 Запуститe среду программирования Visual Basic :

• войдите в Windows95 со своим именем и паролем,

• запустите приложение Проводник (Explorer),

• откройте папку C:\Program Files\Dev Studio\VB,

• щелкните левой кнопкой мыши на значке программы VB5.exe.

• появится окно среды с диалоговым окном нового проекта (New Project),в которомуказан установленный по умолчанию тип проекта Standard.exe.

2.2 Откройте новый проект:

• в диалоговом окне New Projectнажать кнопку Open(Открыть). После запуска среды программирования появляется форма, которая по умолчанию называется Form1.

2.3 Задайте свойства формы:

Чтобы перейти к определению свойств формы, сначала сделайте ее активным объектом, щелкнув левой кнопкой клавишей мыши где-нибудь в окне с заголовком Form1.

2.3.1. Измените размеры формы:

• установите курсор на размерный маркер (закрашенный прямоугольник) на нижней границы формы (курсор изменит свою форму и станет двунаправленной стрелкой) и перемещайте его при нажатой левой клавише мышки.

• аналогичным образом измените положение правой границы формы.

2.3.2. Укажите положение формы на экране, которое она будет занимать после запуска приложения.

• установите курсор мыши в окно Form Layout,

• переместите курсор на макет формы (курсор изменит свою форму и станет четырехнаправленной стрелкой),

• нажмите левую клавишу мышки и, не отпуская ее, переместите макет формы в верхний правый угол изображения экрана,

• отпустите левую клавишу мышки.

2.3.3. Измените имя формы.

Любой объект в Visual Basic обладает свойством Name(Имя). Имя – это идентификатор, который используется в программе для ссылки на этот объект.

• сделайте активным окно Properties. Обратите внимание: в заголовке окна выводится сообщение об имени обьекта Form1 и типе обьекта Form,

• выберите щелчком мышью в списке имя свойства Name.В поле значений указано его значение, установленное по умолчанию - Form1.

• установите курсор в поле значения свойства Name, сделайте его активным, введите текстSatm1 и нажмите Enter. Обратите внимание наизменение имени в списке файлов в окне проекта и в заголовкеProject1 - Satm1.

ВНИМАНИЕ!Определение каждой формы хранится в отдельном файле. При сохранении приложения его можно поместить в любой файл, но по умолчанию среда всегда предлагает имя файла, совпадающее с именем формы.

2.3.4. Измените название формы:

• выберите имя свойства Caption (Название),

• установите курсор в поле значения свойства Caption, сделайте его активными измените текст“Form1”на текст “Параметры стандартной атмосферы”. Обратите внимание на то, что по мере ввода новое название будет отображается в полосе заголовка окна формы.

2.3.5. Укажите стиль границ окна

• выберите свойство BorderStyle. Треугольник, расположенный справа в поле значений свидетельствует о том, что значение данного свойства ограничено вариантами, предложенными в раскрывающемся списке,

• откройте список вариантов значений, щелкнув мышью на треугольнике,

• выберите из списка щелчком мышью значение 1-Fixed Single,

2.3.6. Проконтролируйте, что у формы свойство Visible имеет значениеTrue.

2.4 Запустите программу на выполнение в среде и проверьте правильность ее работы (протестируйте):

• откройте меню Run,

• выберите команду Start. В правом верхнем углу экрана должна появиться пустая форма - окно приложения с заголовком“Параметры стандартной атмосферы”,

• убедитесь в том, что окно приложения не может изменять размеры, т.е. свойства формы не соответствуют заданным. Обратите внимание на то, что в окне приложения в строке заголовка отсутствуют кнопки MinimizeиMaximize. Это обусловлено тем, что значениеFixed Single для свойства формыBorderStyle запрещает масштабирование окна.

Для завершения работы программы и возврата в среду программирования:

• откройте меню Run,

• выполните команду End,

• убедитесь, что программа прекратила работу: в заголовке среды программирования появилось слово design.

ВНИМАНИЕ! Завершить работу программы можно:

1. нажатием на кнопку [X], расположенную в справа в полосе заголовка приложения,

2. через системное меню окна - команда Exit,

3. нажатием Alt+F4.

2.5 Измените свойства формы

• сделайте активной форму,

• сделайте активным окно Properties,

• выберите свойство BorderStyle,

• откройте список значений для данного свойства,

• выберите значение 2 — Sizable,

• запустите программу и протестируйте ее (см. п.2.4). Убедитесь в том, что размеры и положение окна приложения можно изменять, т.е. свойства формы соответствуют заданным. Обратите внимание на то, что в окне приложения присутствуют кнопоки Minimizeи Maximize.

• нажмите на кнопку Minimize. Окно приложения сворачивается и появляется его ярлык на панели задач (нижняя строчка экрана) с именем Параметры…

• нажмите на ярлык с именем Параметры... на панели задач. Окно приложения должно развернуться и принять исходные размеры и положение,

• нажмите на кнопку системного меню окна (значок в левом углу полосы заголовка окна), изучите пункты системного меню.

• нажмите Alt+F4. Произойдет возврат в среду программирования.

2.6 Создайте код обработки простейших событий

События происходят только в период выполнения программы. Реакция приложения на каждое из событий программируется в виде отдельной процедуры. Процедура, связаная с определенным событием или действием, называется процедурой обработки события.В объявлении процедуры ключевое слово Subобозначает начало процедуры. Далее следует имя процедуры и, наконец, круглые скобки. Имя процедуры в среде программированияVisual Basic формируется по следующим правилам:

• первая часть имени совпадает с именем объекта (именем самой формы);

• последняя часть имени совпадает с именем события;

• обе части разделяются знаком подчеркивания ( _ ).

2.6.1. Создайте процедуру обработки события Click для формы Satm1:

• вызовите окно кода, открыв меню Viewи выполнив командуCode,

• откройте список объектов проекта (левый раскрывающийся список в заголовке окна Code),

• выберите из списка объект Form. По умолчанию для формы в окне кода появится шаблон для процедуры обработки события Load,

• откройте список процедур,доступных для выбранного объекта (правый список в заголовке окна Code),

• выберите из списка процедуру Click клавишу. В поле кода появится обьявление процедуры в виде

Private Sub Form_Click()

End Sub

• введите в тело процедуры (после заголовка с новой строки) следующий текст

Print "Привет"

2.6.2. Протестируйте приложение для проверки обработки события Click:

• запустите программу на выполнение в среде ( см. п.2.4),

• сделайте несколько одиночных щелчков левой кнопкой мыши в окне приложения. В окне приложения после каждого щелчка должна появляться новая строка со словом “Привет”,

• закройте приложение.

2.6.3. Создайте процедуру обработки события DblClick (с частичным копированием текста из файла помощи)

• вызовите окно кода,

• выберите для объекта Form процедуру DblClick. В окне кода должно появиться обьявление процедуры в виде

Private Sub Form_DblClick()

End Sub

• в начало тела процедуры введите ForeColor,

• выделите слово ForeColor и нажмите функциональную клавишу F1. Появится окно помощи с описанием свойства ForeColor.

• выберите слово Example в первой строке окна помощи. Появится окно с примером использования свойства ForeColor,

• скопируйте в буфер обмена из представленного примера 2 следующих строки кода:

BackColor = QBColor(Rnd * 15)

ForeColor = QBColor(Rnd * 10)

• закройте окно помощи и примера,

• удалите из кода слово ForeColor :

• вставьте в тело процедуры из буфера обмена копию строк примера:

• поставьте курсор в пустую строку после заголовка процедуры,

• вызовите локальное меню щелчком правой кнопкой мыши,

• выполните команду Вставить (Paste) из локального меню;

• после вставленных строк с новой строки введите текст

Print “Двойной щелчок кнопкой мыши"

2.6.4. Протестируйте приложение для проверки обработки события DblClick

• запустите программу на выполнение ( см. п.2.4),

• сделайте несколько двойных щелчков левой кнопкой мыши в окне приложения. Убедитесь в неоднократном выводе слов "Двойной щелчок кнопкой мыши" с новой строки различными цветами фона и символов.

• закройте приложение,

• отредактируйте обе процедуры:Form_Click() и Form_DblClick() - в начало каждой процедуры вставьте строку

Cls

• запустите программу на выполнение ( см. п.2.4),

• сделайте несколько двойных щелчков мышью в окне приложения. Убедитесь в выводе слов "Двойной щелчок кнопкой мыши" с предварительной очисткой окна приложения,

• закройте приложение.

2.7 Сохраните разработанный проект в своей личной папке

Представленный ниже порядок записи файлов рекомендуется при первоначальной записи а также при изменении имен файлов.

• откройте меню File,

• выполните команду Save Project As.

• сохраните файл формы с использованием открывшегося диалогового окна Save Ffile As :

• сохраните файл проекта с использованием открывшегося диалогового окна Save Project As :

2.8 Создайте .exe-файл приложения

• откройте меню File,

• выполните команду Make satm1.exe,

проверьте спецификацию файла в открывшемся окне Make Project,

• нажмите кнопк OK.

2.9 Сверните среду программирования нажатием на кнопку [ _ ] в полосе заголовка среды.

2.10 Запустите .EXE-файл приложения.

• откройте приложение Проводник (Explorer) из панели задач или из меню Пуск (Start),

• откройте папку, в которой был сохранен проект приложения Z:\XXXYY, гдеXXXYY- имя вашей личной папки,

• запустите на исполнение файл satm1.exe,

• протестируйте приложение на соответствие заданным свойствам формы.

2.11. Предьявите результаты работы преподавателю.

2.12 Закройте среду программирования

2.13 Завершите работу вWindows: