Введение в базы данных

Дипломный проект

По теме

Разработка лабораторного стенда для исследования фотоэффекта

АННОТАЦИЯ

Дипломный проект на тему «Разработка лабораторного стенда для исследования фотоэффекта». Выполнил студент 4 курса группы 0814 Жгутов Кирилл Анатольевич. Проект предназначен для изучения темы фотоэффект из раздела физики. Он позволяет изучить теорию, проверить и закрепить свои знания, а так же провести лабораторную работу по изученному материалу.

В работе содержится приложения, листинг программы и электронная версия программы, 16 рисунков, 3 таблицы. Количество страниц в дипломе – 87.

СОДЕРЖАНИЕ

 

АННОТАЦИЯ

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

1.1 Обзор литературы

1.2 Введение в базы данных

2. ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

2.1 Назначение программы

2.2 Описание программы

3. ПРОГРАММНАЯ ДОКУМЕНТАЦИЯ

3.1 Спецификация

3.2 Техническое задание

4. ЭКСПЛУАТАЦИОННАЯ ДОКУМЕНТАЦИЯ

4.1 Ведомость эксплуатационных документов

4.2Описание применения

4.3 Составные части программы

5. ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ РАЗРАБОТКИ

5.1 Технико-экономическое обоснование

6. ОХРАНА ТРУДА И ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ

6.1 Введение

6.2 Освещение рабочего места оператора

7. ЭРГОНОМИКА

7.1 Введение

7.2 Базовый подход к конструированию рабочего места оператора

7.3 Понятие рабочего места и рабочей зоны оператора

7.4 Формирование типового состава рабочей зоны

7.5 Условия, которым должна удовлетворять рабочая зона

7.6 Основные эргономические требования, предъявляемые к клавиатуре

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

ВВЕДЕНИЕ

 

Данный дипломный проект на тему «Создание стенда по изучению фотоэффекта». Он предназначен для учащихся, для частного использования и для работников различных учебных заведений. Для написания программы я использовал язык программирования Borland Delphi v.6.0.

Для изучения принципа фотоэффекта требуется большое количество времени и средств. Многие учебные заведения не могут позволить себе провести наглядные эксперименты, поэтому выбор мной данной темы очень актуален. Для проведения экспериментов требуется дорогостоящее оборудование. Программа «Создание стенда по изучению фотоэффекта» позволяет экономить время и средства, так как для проведения эксперимента требуется только компьютер.

Объектно-ориентированный язык программирования Borland Delphi v.6.0. предназначен для разработки программ и имеет две характерные особенности: создаваемые им программы могут работать не только под управлением Windows, а сам он относится к классу инструментальных средств ускоренной разработки программ. Это ускорение достигается за счет двух характерных свойств Delphi: визуального конструирования форм и широкого использования библиотеки визуальных компонентов.

Визуальное конструирование форм избавляет программиста от многих аспектов разработки интерфейса программы, так как Delphi автоматически готовит необходимые программные заготовки. Delphi является объектно-ориентированным, визуально программируемым языком, управляемым по событиям и в полной мере соответствует новым требованиям, предъявляемым к современным средствам проектирования. В Borland Delphi v.6.0. имеется несколько уровней разработки приложений. Если необходимо в кротчайшее время разработать не очень сложное приложение, то можно воспользоваться средствами быстрой разработки приложений, которые представлены многочисленными мастерами для создания форм, отчётов и многого другого. Borland Delphi v.6.0. является системой управления реляционными базами данных, которые в настоящее время являются наиболее распространёнными.

В Borland Delphi 6 существует понятие базы данных, которая содержит совокупность таблиц. Borland Delphi 6 использует средства Windows, с помощью которых приложение Borland Delphi 6 может обмениваться данными с другими приложениями Windows. Borland Delphi 6 является системой управления реляционными базами данных. Реляционные базы данных в настоящее время наиболее распространенны и фактически являются промышленным стандартом. В Borland Delphi6 реализованы все атрибуты реляционных СУБД. Прежде всего, введено понятие базы данных, которая содержит совокупность таблиц. В базе данных вы можете определить условия целостности данных с помощью первичных и внешних ключей таблиц. В Borland Delphi 6 реализованы триггеры и хранимые процедуры, которые позволяют централизовано обрабатывать события, возникающие при любых изменениях в базе данных.

В данной работе рассматривались следующие вопросы:

§ Проектирование структуры базы данных;

§ Создание удобного интерфейса;

§ Расчёт экономической эффективности данного проекта;

Также в работе подробно описаны этапы разработки дипломного проекта. Представлено приложение, содержащее формы, отчёты проекта.

Для того чтобы облегчить процесс обучения учащихся в области физики и облегчить работу преподавателей я решил создать обучающую программу, написанную на языке программирования Borland Delphi v 6.0 и при помощи средств MS ACCESS.

В процессе обучения учащемуся объясняет данную тему преподаватель или же он самостоятельно ищет необходимую информацию в библиотеках, из лекций, что влечет за собой большую трату времени и сил. В процессе поиска информация может находиться в разбросанном виде или будет предоставлена ему на короткий срок. Возможность ксерокопирования возможна, но стоит определённых затрат и, если информация разбросана, то затраты могут оказаться большими.

После анализа поставленной задачи стало необходимо изучить предметную область, в которой решалась задача создания вышеупомянутой программы. Для этого первым этапом стало: подбор и изучение информации по заданным темам и предоставление информации в удобном виде. В ходе изучения этой области, стоит уделить немалое внимание проработке интерфейса. Плохо продуманный интерфейс может свести к минимуму желание работать с программой независимо от примененных аппаратно-программных средств для ее работы.

Наиболее подходящей системой программирования с учетом имеющихся знаний является Borland Delphi. Мною было решено создать программу именно на ее основе, так как Delphi является системой программирования очень высокого уровня и даже «сама» пишет значительную часть текста программы: описание объектов, заголовки процедур и многое другое. Разработчику остаётся лишь вписать необходимые строчки, определяющие индивидуальное поведение программы. Однако ряд вопросов требовал более глубокого изучения, что и было проделано при исследовании задачи.

На основе имеющихся знаний относительно построения баз данных с помощью объектно-ориентированного языка программирования Borland Delphi было принято решение создать программу учитывая следующие требования:

1.Требование к эффективности, то есть получение выходных данных с минимальными расходами машинного времени.

2.Требование к мобильности, то есть возможность сохранения и эффективного использования программы в процессе развития аппаратуры ЭВМ.

3. Требование к лёгкости восприятия, то есть для пользователя данной программы должен быть понятен принцип её работы. Интерфейс должен быть удобным.

4. Требование к надёжности. Надёжность программы зависит от уровня подготовки пользователя по работе с данной программой, от используемого языка программирования, от архитектуры ЭВМ, от используемых аппаратных и программных средств. От надёжности зависит общая производительность и эффективность программы. Именно поэтому надёжности уделяется пристальное внимание на этапе проектирования, то есть надёжность программы заключается в том, что она должна выполнять поставленные перед ней задачи.

5....Требования к эксплуатации, то есть требования к аппаратным и программным средствам, необходимых для эффективного функционирования программы.

Реализовать описанные требования и было целью дипломной работы. Данные средства реализации программы являются перспективными и позволили решить поставленную задачу в соответствии с требованиями к программе.

Таким образом, автоматизация процесса обучения учащихся является нужным и перспективным процессом.

 

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Обзор литературы

 

№ п/п	Наименование источника	Описание
1.	Глушаков С.В., Ломотько Д.В. Базы данных: Учебный курс Художественный оформитель А.С. Юхтман. – Харьков: Фолио; Ростов н/Д: Феникс; Киев:Абрис, 2000.	В книге теоретический и практический материал об управлении и структуре баз данных, рассмотрены основные приёмы работы с ними при использовании языка запросов SQL. Книга содержит также материал о конфигурировании и управлении сервера баз данных Microsoft SQL Server 7.0, о создании приложений «клиент-сервер» на примере различных программных средств. Приводиться много практических примеров и иллюстраций, помогающих легче усвоить используемый материал.
2.	Базы данных: модели, разработка, реализация/ Г.С. Карпова. – СПб.: Питер, 2001.	Настоящее учебное пособие подготовлено по материалам лекционных курсов, посвящённых основам теории баз данных, языка SQL и серверам баз данных, которые читались автором в течение последних десяти лет в Государственном Санкт-Петербургском университете аэрокосмического приборостроения и в Государственном техническом университете.
3.	Архангельский А.Я. Работа с локальными базами данных в Delphi 5 – М.: ЗАО «Издательство БИНОМ», 2000.	Книга посвящена наиболее мощной особенности Delphi 5 – возможности эффективно работать с базами данных различных типов. Основное внимание сосредоточено на методике работы с локальными базами данных. Рассматриваются не только способы создания соответствующих прикладных программ, но и инструментарий Delphi для разработки самих баз данных. Даются справочные сведения по характеристикам ряда типов драйверов, по свойствам, методам, событиям компонентов, предназначенных для работы с базами данных.
4.	Фаронов В.В. Delphi 4. Учебный курс. – М.: «Нолидж», 1999	В книге даются начальные сведения по системе программирования Delphi. Книга рассчитана на читателей, не знакомых с программированием вообще или имеющих небольшой опыт программирования в MS-DOS. В ней описывается версия Delphi 4, работающая под управлением современных 32-разрядных операционных систем Windows 95/98/NT (Windows 32).
5.	Михаэль Эбнер Delphi 5. Руководство разработчика: Пер. с нем. – К.: Издательская группа BHV, 2000.	Данная книга предназначена для начинающих и профессиональных программистов, разрабатывающих приложения баз данных в среде Delphi. В книге подробно описаны основные компоненты управления данными, методики и особенности их применения. Большое внимание уделено средствам доступа к локальным распределённым базам данных, анализу данных с помощью диаграмм, подготовке и печати отчётов, а также вопросам создания приложений клиент-сервер.
6.	Жуков А. Изучаем Delphi. – СПб.: Питер, 2000.	В книге сделан упор на базовые конструкции языка программирования Delphi. При этом используется мощь изобразительных возможностей Delphi, позволяющих увидеть, как на экране монитора в буквальном смысле «оживают» те или иные объекты.
7.	Методические рекомендации no технико-экономическому обоснованию инвестиционных проектов в дипломном проектировании	Настоящие методические рекомендации предназначены для экономического обоснования инвестиционных проектов, разрабатываемых студентами, обучающимися по специальности 2203 "Программное обеспечение ПО ВТ и AC".

Введение в базы данных

 

1.2.1 Основные положения

Сложившийся в прошлом подход к проектированию систем сбора и накопления информации и ее эффективного использования для всевозможных целей состоял в автоматизации отдельных процессов в рамках фрагментов предметной области, или как говорят, в создании множества локальных приложений. В силу значительной независимости приложений одни и те же данные многократно представлялись в памяти ЭВМ, а их соответствие действительным значениям обеспечивалось периодическим применением процедур обновления. При изменении каких-либо сведений приходилось корректировать от нескольких до сотен и даже тысяч записей.

При переходе от автоматизации отдельных процессов предметной области к созданию автоматизированных информационных систем требуется не только взаимоувязка приложений, но и качественно новый подход к организации данных. Этот подход состоит в использовании единого хранилища – базы данных. БД - это объективная форма представления и организации совокупности данных, систематизированных таким образом, что эти данные могли быть найдены и обработаны с помощью ЭВМ.

Отдельные пользователи перестают быть владельцами тех или иных данных. Все данные накапливаются и хранятся централизованно. В памяти ЭВМ создается динамически обновляемая модель предметной области.

Слова “динамически обновляемая” означают, что соответствие БД текущему состоянию предметной области обеспечивается не периодически (раз в месяц, неделю, день), а в режиме реального времени.

При выборках для разных приложений эти записи могут быть упорядочены по-разному, т.е. пользователи информационной системы имеют возможность обращаться к интересующим их данным, а одни и те же данные могут быть по-разному представлены в соответствии с потребностями пользователей. При этом всякое обращение к данным осуществляется через некий программный фильтр, обеспечивающий, если это необходимо, предварительные преобразования запрошенных пользователем данных.

Современный подход требует, чтобы в программе были лишь перечислены необходимые для обработки данные и заданы требуемые форматы их представления. При этом описание баз данных становится независимым от программ пользователей и составляет самостоятельный объект хранения. Эти описания обычно называют метаданными.

Для управления различного вида информацией требуется большое количество баз и банков данных. По этой причине появилось множество различных компьютерных систем, систем управления базами данных, предназначенных для этих целей. Пользователю таких систем предоставляется возможность осуществлять множество различных операций над определёнными наборами данных. Например:

1. Добавлять новые данные в существующие файлы.

2. Вести поиск информации в БД.

3. Изменять информацию в БД.

4. Удалять информацию из существующей БД.

 

1.2.2 Виды баз данных

Выбор модели базы данных зависит прежде всего от анализа поставленной задачи. Существуют четыре модели баз данных:

· Автономные.

· Файл-серверные.

· Клиент/сервер.

· Многоярусные.

Автономные локальные базы хранят свои данные в локальной файловой системе на том компьютере, на котором установлены. Сеть при этом не используется. Они полезны для тех приложений, в которых каждый пользователь такого приложения манипулирует своими собственными данными на своём компьютере.

Файл - серверные базы данных могут быть доступны многим клиентам через сеть. Сама база данных хранится на сетевом файл-сервере в единственном экземпляре. Во время работы для каждого клиента создаётся локальная копия, которой он манипулирует. При каждом запросе клиента данные в его локальной копии полностью обновляются из базы данных на сервере. Даже если запрос относится к одной записи обновляются все записи данных. Недостаток данной модели состоит в том, что забота о целостности данных при такой организации работы возлагается на программы клиентов. Если они недостаточно тщательно продуманы, в базу данных легко занести ошибки, которые могут отразиться на всех пользователях.

Для баз данных с множеством пользователей часто используются базы данных на платформе клиент-сервер. Доступ к базе данных для группы клиентов выполняется специальным компьютером - сервером. Клиент даёт задание серверу выполнить те или иные операции, а сервер выполняет их и сообщает клиенту результаты своей работы.

Многоярусные базы данных - это новый путь обработки данных в сети. По другому этот способ организации данных называется multi-tier - многонитевые. Под нитью понимается один из множества потоков данных, обменивающихся одновременно с базой данных.

Наиболее распространён трехъярусный вариант:

· на нижнем уровне на компьютерах пользователя располагаются приложения клиентов, которые обеспечивают пользовательский интерфейс;

· на втором уровне расположен сервер приложений, который обеспечивает обмен данными между пользователями и распределёнными базами данных. Сервер приложений располагается в узле сети, доступном всем клиентам;

· на третьем уровне расположен удалённый сервер баз данных, принимающий информацию от серверов приложений и управляющий ими.

Это наиболее сложная и гибкая организация баз данных. Delphi обеспечивает в основном создание приложений для первых двух уровней этой системы.

 

1.2.3 Основные концепции реляционных баз данных

Реляционная база данных представляет собой совокупность отношений, содержащих всю необходимую информацию и объединённых различными связями.

В реляционной теории одним из главных является понятие отношения. С точки зрения обработки данных отношение представляет собой таблицу с характеристиками (атрибутами). Поскольку в локальных базах данных каждая таблица размещается в отдельном файле, то сточки зрения размещения данных для локальных баз данных отношение можно отождествлять с файлом. Таблица имеет имя - идентификатор, по которому на неё можно сослаться.

Столбцы в таблице соответствуют тем или иным характеристикам объектов - полям. Каждое поле имеет своё имя и тип хранящихся данных.

Тип поля определяет тип хранящихся в поле данных (числа, тексты и так далее).

Имя поля - это идентификатор, который используется для манипуляции данными.

Строка таблицы называется записью. Причём она соответствует одному из объектов и содержит значения всех полей, которые характеризуют данный объект.

Во избежание противоречивости информации используются ключевые поля, назначение которых заключается в организации уникальности каждой записи.

Для упорядочивания данных используется индекс, который показывает, в какой последовательности желательно просматривать таблицу. При этом пользователь может поменять индекс и последовательность записей изменится.

Это объясняется изменением последовательности ссылок на записи, а не перестройкой самой таблицы. Существуют первичные и вторичные индексы. Первичным индексом может быть поле, которое было отмечено при создании базы данных как ключевое. Вторичные индексы могут быть созданы из других полей в процессе работы с базой данных или в процессе её создания.

Существует такое понятие как связанные таблицы. То есть между несколькими таблицами организуется связь, с помощью ключа. При этом одна таблица является главной, а несколько других - вспомогательными. Ключом могут быть поля, которые присутствуют в обеих таблицах.

 

1.2.4 Требования к базам данных

Поскольку использование баз данных является одним из краеугольных камней, на которых построено существование различных организаций, пристальное внимание разработчиков приложений баз данных вызывают инструменты, при помощи которых такие приложения можно было бы создавать. Выдвигаемые к ним требования в общем виде можно сформулировать как: "быстрота, простота, эффективность, надежность".

Надёжность - это вероятность того, что программа какой-то период времени будет работать без сбоев с учётом степени их влияния на выходные результаты. Так как надёжность является одним из важнейших факторов, определяющих общую производительность и эффективность БД, то в связи с этим на стадии проектирования БД вопросам надёжности уделяется пристальное внимание.

 

1.2.5 Проектирование базы данных

Эффективность БД определяется количеством времени необходимым для работы с ней, скоростью выполнения различных операций.

Хорошо спроектированная БД:

Удовлетворяет всем требованиям пользователей к содержимому базы данных.

Гарантирует непротиворечивость и целостность данных. При проектировании таблиц нужно определить их атрибуты и некоторые правила, ограничивающие возможность ввода пользователем неверных значений. Для верификации данных перед непосредственной записью их в таблицу база данных должна осуществлять вызов правил модели данных и тем самым гарантировать сохранение целостности информации.

Обеспечивает естественное лёгкое для восприятия структурирование информации. Качественное построение базы данных позволяет делать запросы к базе более "прозрачными" и лёгкими для понимания. Следовательно, снижается вероятность внесения некорректных данных и улучшается качество сопровождения базы.

Удовлетворяет требованиям пользователей к производительности базы данных. При больших объёмах информации вопросы сохранения производительности начинают играть главную роль, сразу "высвечивая" все недочёты этапа проектирования.

 

1.2.6 Базы данных в среде Delphi

1. Первый шаг состоит в определении информационных потребностей базы данных. Он включает в себя опрос будущих пользователей для того, чтобы понять и задокументировать их требования. Выясняются следующие вопросы:

· кто будет вводить данные в базу и в какой форме, как часто будут изменяться данные;

· какая информация является наиболее чувствительной к скорости её извлечения и изменения.

2.  Следующий шаг включает в себя анализ объектов реального мира, которые необходимо смоделировать в базе данных:

· идентификация функциональной деятельности предметной области;

· идентификация объектов, которые осуществляют функциональную деятельность, и формирование из их операций последовательности событий, которые помогут идентифицировать все сущности и взаимосвязи между ними;

· идентификация характеристик этих сущностей;

· идентификацию взаимосвязей между сущностями.

3. Третий шаг заключается в установлении соответствия между сущностями и характеристиками предметной области и отношениями и атрибутами в рамках выбранной СУБД.

4. Четвёртый шаг предполагает выработку правил, которые будут устанавливать и поддерживать целостность данных.

5. На пятом шаге устанавливаются связи между объектами.

6. На седьмом шаге необходимо спланировать вопросы надёжности данных и при необходимости сохранение секретности информации и решить нужно ли делать различие в правах доступа.

Реализация дипломной работы проводится в системе программирования Delphi v.6.0, располагающей широкими возможностями по созданию приложений баз данных. Уже с более ранних версии система Delphi снабжена необходимым набором драйверов для доступа к самым известным форматам баз данных, удобными и развитыми средствами для доступа к информации, расположенной как на локальном диске, так и на удаленном сервере. В поставку продукта входит большое количество коллекций визуальных компонент для построения отображаемых на экране окон, что необходимо для создания удобного интерфейса между пользователем и исполняемым кодом.

Среди большого разнообразия продуктов для разработки приложений Delphi занимает одно из ведущих мест. Delphi отдают предпочтение разработчики с разным стажем, привычками, профессиональными интересами. С помощью Delphi написано колоссальное количество приложений, десятки фирм и тысячи программистов-одиночек разрабатывают для Delphi дополнительные компоненты.

В основе такой общепризнанной популярности лежит тот факт, что Delphi, как никакая другая система программирования, удовлетворяет изложенным выше требованиям. Delphi-приложения эффективны, если разработчик соблюдает определенные правила. Эти приложения надежны и при эксплуатации обладают предсказуемым поведением.

Язык, на котором предстоит разрабатывать программу, характеризуется наличием множества новых понятий и конструкций, и в нем предпочтение отдается удобству работы профессионального пользователя.

Delphi содержит полноценный текстовый редактор типа Brief, назначения клавиш в котором соответствуют принятым в Windows стандартам, а глубина иерархии операций Undo неограниченна. Как это стало уже обязательным, реализовано цветовое выделение различных лексических элементов программы. Процесс построения приложения достаточно прост. Нужно выбрать форму (в понятие формы входят обычные, диалоговые, родительские и дочерние окна MDI), задать ее свойства и включить в нее необходимые компоненты (видимые и, если понадобится, неотображаемые): меню, инструментальные панели, строку состояния и т. п., задать их свойства и далее написать (с помощью редактора исходного кода) обработчики событий.

 

1.2.7 Компилятор языка Delphi

В смысле проектирования в Delphi после выполнения компиляции мы получаем код, который исполняется в 10-20 раз быстрее, чем тоже самое, сделанное при помощи интерпретатора. Кроме того в Delphi компиляция производится непосредственно в родной машинный код, в то время как существуют компиляторы, превращающие программу в так называемый p-код, который затем интерпретируется виртуальной p-машиной. Это не может не сказаться на фактическом быстродействии готового приложения.

Следует отметить также, что благодаря опции оптимизации сегментов удается существенно сократить размер выполняемого файла. Можно запустить компилятор в режиме проверки синтаксиса. При этом наиболее длительная операция компоновки и изготовления исполняемого файла выполняться не будет.

 

1.2.8 Объектная ориентация языка Delphi

Язык программирования Delphi базируется на Borland Object Pascal. Кроме того, Delphi поддерживает такие низкоуровневые особенности, как подклассы элементов управления Windows, перекрытие цикла обработки сообщений Windows, использование встроенного ассемблера.

Предусмотренный в Delphi аппарат исключений максимально упрощает кодирование обработки нештатных ситуаций и освобождения ресурсов.

При построении Delphi использовалась следующая технология: ссылки на классы придают дополнительный уровень гибкости, так, когда вы хотите динамически создавать объекты, чьи типы могут быть известны только во время выполнения кода. К примеру, ссылки на классы используются при формировании пользователем документа из разного типа объектов, где пользователь набирает нужные объекты из меню или палитры.

Введено средство, известное как механизм делегирования. Под делегированием понимается то, что некий объект может предоставить другому объекту отвечать на некоторые события. Он используется в Delphi для упрощения программирования событийно-ориентированных частей программ, т. е. пользовательского интерфейса и всевозможных процедур, запускаемых в ответ на манипуляции с базой данных.

Основной упор этой модели в Delphi делается на максимальном повторном использовании кода. Это позволяет разработчикам строить приложения весьма быстро из заранее подготовленных объектов, а также дает им возможность создавать свои собственные объекты для среды Delphi. Никаких ограничений по типам объектов, которые могут создавать разработчики, не существует. Действительно, все в Delphi написано на нем же, поэтому разработчики имеют доступ к тем же объектам и инструментам, которые использовались для создания среды разработки. В результате нет никакой разницы между объектами, поставляемыми Borland или третьими фирмами, и объектами, которые можно создать самостоятельно.

В стандартную поставку Delphi входят основные объекты, которые образуют удачно подобранную иерархию из 270 базовых классов. На Delphi можно одинаково хорошо писать как приложения к корпоративным базам данных, так и, к примеру, игровые программы. Во многом это объясняется тем, что традиционно в среде Windows было достаточно сложно реализовывать пользовательский интерфейс. Событийная модель в Windows всегда была сложна для понимания и отладки. Но именно разработка интерфейса в Delphi является самой простой задачей для программиста.

Благодаря такой возможности приложения, изготовленные при помощи Delphi, работают надежно и устойчиво. Из готовых компонент работающие приложения собираются очень быстро. Кроме того, поскольку Delphi имеет полностью объектную ориентацию, разработчики могут создавать свои повторно используемые объекты для того, чтобы уменьшить затараты на разработку.

Delphi предлагает разработчикам - как в составе команды, так и индивидуальным - открытую архитектуру, позволяющую добавлять компоненты, где бы они ни были изготовлены, и оперировать этими вновь введенными компонентами в визуальном построителе. Разработчики могут добавлять CASE-инструменты, кодовые генераторы, а также авторские help’ы, доступные через меню Delphi.

 

1.2.9 Формы, модули и метод разработки

Формы - это объекты, в которые помещаются другие объекты для создания пользовательского интерфейса любого приложения. Модули состоят из кода, который реализует функционирование приложения, обработчики событий для форм и их компонент.

Информация о формах хранится в двух типах файлов - .dfm и .pas, причем первый тип файла - двоичный - хранит образ формы и ее свойства, второй тип описывает функционирование обработчиков событий и поведение компонент. Оба файла автоматически синхронизируются Delphi, так что если добавить новую форму проект, связанный с ним файл .pas автоматически будет создан, и его имя будет добавлено в проект.

Визуальный построитель интерфейсов (Visual User-interface builder) дает возможность быстро создавать клиент-серверные приложения визуально, просто выбирая компоненты из соответствующей палитры. В процессе построения приложения разработчик выбирает из палитры компонент готовые компоненты как художник, делающий крупные мазки кистью. Еще до компиляции он видит результаты своей работы - после подключения к источнику данных их можно видеть отображенными на форме, можно перемещаться по данным, представлять их в том или ином виде.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Назначение программы

 

Программный продукт «Создание стенда для изучения фотоэффекта» предназначен для автоматизации обучения учащихся различных учебных заведений, а так же для личного использования.

После изучения вопросов, описанных выше в исследовательском разделе, были разработаны структура базы данных и интерфейс программы. При этом пришлось решить ряд сложностей, выявленных уже на этапе программирования: подбор информации по заданной теме, создание удобного интерфейса, создание теста и само создание лабораторного стенда.

Наиболее рутинными и в то же время наиболее ответственными процессами являются:

· поиск и ввод нужной информации;

· заполнение вопросов к тестирующей программе;

· создание лабораторного стенда.

Облегчения условий труда достигается благодаря возможности автоматизировать основные процессы ознакомления с информацией.

Ознакомление с информацией превращается в четкий и удобный процесс. Это заметно упрощает усвоение информации и позволяет закрепить полученные знания при помощи тестирующей программы, а так же наглядно провести лабораторную работу по изучению фотоэффекта.

 

Описание программы

 

Форма 1

Главная форма(Приложение 1, рис. 1). Она появляется при запуске программы. На ней находятся компоненты: MainMenu1 – это компонент главного меню, клавиши Button1, Button2, Button3, текстовые поля Label1, Label2, Label3 и поле Image1.

Главное меню содержит пункты «Файл», «Справка», «Помощь». В пункте меню «Файл» находятся подпункты:

«Теория» - при его выборе на экране появляется теоретическая часть(Приложение 1, рис. 2);

«Тест» - на экране появляется форма с тестом(Приложение 1, рис. 3);

«Лабораторная работа» - на экране появляется форма с лабораторной работой(Приложение 1, рис. 8, 9);

«Выход» - при выборе этого пункта программа завершает работу(Приложение 1, рис. 14).

В пункте меню «Справка» находятся подпункты:

«О программе» - появляется сообщение о программе(Приложение 1, рис. 5);

«Автор» - появляется сообщение об авторе(Приложение 1, рис. 6).

При выборе пункта меню «Помощь» появляется справка, помогающая разобраться в программе(Приложение 1, рис. 7).

Клавиша Button1 - «Теория» при ее нажатии на экране появляется теоретическая часть(Приложение 1, рис. 2). Клавиша Button2 - «Тест» - на экране появляется форма с тестом(Приложение 1, рис. 3). Клавиша Button3 - «Лабораторная работа» - на экране появляется форма с лабораторной работой(Приложение 1, рис. 8).

Форма 2

Форма регистрации(Приложение 1, рис. 12). На ней находятся компоненты: ComboBox1 – в нем находится список групп, Edit1 – в это поле вводится фамилия, Button1 – фиксирует значения в полях и позволяет начать работу с тестом, Label1 и Label2 – содержат пояснения для полей.

Форма 3

Форма содержит информацию о программе(Приложение 1, рис. 7). На ней находятся компоненты Memo1, в котором записывается информация о программе и Button1, при нажатии на которую, данная форма закрывается.

Форма 4

Тестирующая форма(Приложение 1, рис. 3). На ней находятся компоненты: 4 компонента DBEdit – в них отображаются вопросы и ответы к тесту. Button2 (Следующий) – переходит к следующему вопросу. Button1 (Выход) – закрывает форму и возвращается на главную форму. 6 компонентов Label. 12 компонентов Image, в которых записываются формулы. Компонент Gauge1 – считает процент правильных ответов. MainMenu1 – компонент главного меню.

Главное меню содержит пункты меню «Файл» и «Справка». Пункт меню «Файл» содержит подменю:

«Начать» - при его выборе происходит обнуление результатов и появляется окно регистрации(Приложение 1, рис. 4), после чего начинается сам тест(Приложение 1, рис. 10);

«Выход» - закрывается форма теста и переходит на главную форму.

Пункт меню «Справка» содержит подменю:

«Список результатов» - появляется форма пароля(Приложение 1, рис. 15), если пароль введен правильно, то появляется форма, в которой содержится список учеников, прошедших тест(Приложение 1, рис. 12);

«Помощь» - содержится информация о том, как работать с тестом(Приложение 1, рис. 13).

Компоненты DataSource1, ADOTable1, DBGrid1, подключают базу данных с вопросами и ответами к компонентам DBEdit.

Форма 5

Форма «Список студентов» (Приложение 1, рис. 12). На ней находятся компоненты DataSource1, ADOTable1, DBGrid1, DBNavigator1 подключают базу данных со списком студентов, прошедших тест. Button1 «Выход» - закрывает форму 5 и переходит на форму 4.

Форма 6

Форма ввода пароля(Приложение 1, рис. 15). На ней находится компонент Password, в который вводится пароль. OkBtn – клавиша подтверждения пароля. CancelBtn – клавиша подтверждения выхода из формы пароля.

Форма 7

Форма справки(Приложение 1, рис. 13). На ней находится компонент Memo1, в котором находится информация о том, как работать с тестом. Клавиша Button1 выходит из формы 7 и возвращается на форму 4.

Форма 8

Форма «Лабораторная работа» (Приложение 1, рис. 8, 9). На ней находится компоненты: GroupBox1, в котором находятся компоненты RadioButton1, RadioButton2, RadioButton3, которые, в свою очередь, служат для выбора цвета, 9 компонентов Image – им соответствуют все графические компоненты формы. Gauge1 и Gauge2 измеряют показания амперметра и вольтметра. ScrollBar1 – служит для увеличения и уменьшения напряжения в цепи. Button1 – закрывает форму 8 и переходит на главную форму. Button2 – включает цепь, Button3 – выключает цепь.

Форма 9

Форма помощь(Приложение 1, рис. 7). На ней находится компонент Memo1, в котором находится информация о том, как работать с программой. Клавиша Button1 выходит из формы 9 и возвращается на форму 1.