Калькулятор на Visual Basic

Введение.

Программирование - это наука, изучающая теорию и методы разработки, производства и эксплуатации программного обеспечения Электронно-вычислительной машины. Эта работа требует точности, аккуратности и терпения. Команды машине должны формулироваться абсолютно четко и полно, не должны содержать никакой двусмысленности. Программы создают в определенной среде. Среда - это инструментальная программная оболочка, облегчающая составлении и отладку программ. Чем лучше развита среда программирования, тем проще и быстрее создать в ней программу.

Калькулятор - это электронное вычислительное устройство для выполнения операций над числами или алгебраическими формулами. Мы пользуемся калькуляторами для математических вычислений. В наше время калькуляторы играют значимую роль во всех сферах жизни: начиная профессиональной, заканчивая бытовой. Калькулятор заменил ручные вычислительные устройства и приспособления счёты. Сейчас же калькуляторы - это электронные приборы с микросхемами, производящими любые вычисления. Калькуляторы просты в использовании и являясь вычислительными устройствами, в отличии от персональных компьютеров не требуют для своего использования специальной подготовки людей.

Интересные факты о программируемых  калькуляторах

Первый программируемый микрокалькулятор был создан  в 1977 году и его  имя было Б3-21. Буква Б значила  в названии - бытовая техника, а далее шла цифра 3, что значило - калькулятор. 21 это номер модели. Стоимость Б3-21 была 350 рублей. Не каждый человек в те годы имел такую зарплату. Обычному человеку 2 месяца надо было работать, чтобы заработать на такое чудо техники. В 1984 году появились первые микрокалькуляторы, которые могли общаться с внешним устройством. Б3-34 - Первый народный микрокалькулятор. Стоил всего 85 рублей, поэтому  и приобрел народную любовь. По  нему писались книги, диссертации.  С помощью него писали простейшие  игры и даже показывали фокусы. Игры были например такие. Калькулятор "задумывал" число, а пользователь должен был отгадать его. Но лучшее, что смогла создать  наша наука был безусловно MK-52. В  нем даже было, что-то похожее на винчестер на 4 килобита. И люди умудрялись писать на нем и игры и программы. Журналы того времени о науке целые полосы посвящали программированию на МК-52 и Б3-34. В конце 80 стали выпускать микрокалькуляторы, где размер памяти был несколько  десятков килобайт, они поддерживали уже языки программирования ассемблер и бейсик. Но на ту пору пришелся как раз распад СССР, и людям стало сложнее купить различные разновидности МК

ГЛАВА 1. Анализ предметной области.

 

Постановка задачи

Разработать проект "Калькулятор", который позволит производить четыре арифметических действия над числами (сложение, вычитание, деление и умножение), находить синус, косинус, тангенс, котангенс и квадратный корень.

Цель курсовой работы:

Целью данной курсовой является создание программы "Калькулятор" и научится вычислять с использование четырех арифметических действия и математических функций в системах объектно-ориентированного и алгоритмического программирования.

Основываясь на данной задачи я выдвинула несколько требований программе:

• Соблюдение правильности вычислений;
• Графический интерфейс проекта должен быть простым, понятным и привлекательным;
• Сброса полученного результата;
• Возможность вычисления основных математических действий.

В ходе разработки программы все вышеописанные требования были выполнены.

Выбор языка программирования

Для работы с проектом я выбрала язык программирования такой, как  Visual Basic. В принципе, возможности Visual Basic ничем не ограничены. Вы можете расширять возможности VB посредством использования дополнительных функций. Visual Basic позволяет использовать библиотеки динамической компоновки (DLL библиотеки), которые также могут широко расширить возможности Visual Basic. Эти библиотеки могут быть написаны на любом языке программирования. На VB можно написать любую программу, от обслуживающих рутинные операции ввода данных, до сложных информационных и коммуникационных систем. В США 60% программных продуктов написаны на VB. Есть конечно очень небольшие ограничения, например, на VB нельзя написать полноценную DLL библиотеку, драйвер устройства VXD, также в VB нельзя использовать ассемблер. Visual Basic -- один из самых популярньк языков программирования для написания программ. Несмотря на то, что серьезные программисты отдают предпочтение C/C++, многие программисты используют Visual Basic по целому ряду причин. Простота в изучении. Вы можете изучить Visual Basic и приступить к написанию программ намного быстрее, чем при выборе любого другого языка программирования. Чем быстрее вы изучите язык программирования, тем быстрее вы сможете создавать (и продавать) программы. Возможность быстрого создания прототипов. Используя Visual Basic, вы очень быстро создадите прототипы.  Другие языки программирования намного сложнее при создании прототипов, а значит,вам лучше создать прототип, а затем создавать полноценную работающую программу с нуля. Таким образом, язык программирования Visual Basic, наглядно позволяет смоделировать физический процесс, получить конкретные результаты и навыки. Отличительной особенностью VB, является возможность работы его непосредственно в среде Windows, что значительно повышает наглядность, красочность программы и гибкость в ее применении. Необходимо еще раз подчеркнуть, что создаваемые объекты сразу же обеспечены программным кодом и для них приемлем метод перетягивания, что весьма распространено Windows. Итак, полученные навыки позволят в дальнейшем самостоятельно решать задачи различной сложности, расширить приобретенный опыт и углубить свои знания в вопросах программирования.

 

ГЛАВА 2. Разработка программы

 

Алгоритм работы

     Алгоритмом называют описание последовательности действий, необходимых для решения определенной задачи. Основными характеристиками алгоритма являются вычислительная сложность и емкостная сложность. Вычислительная или, иначе, временная сложность алгоритма - это количество элементарных операций в процессе его выполнения. Различают вычислительную сложность в среднем и в худшем случае. Емкостная сложность алгоритма - это объем используемых данных, а также объем кода самой программы. При создании алгоритма целью является сокращение как его вычислительной, так и емкостной сложности.Алгоритмы могут записываться различными способами, например, в виде блок-схем или в виде программ. Программа это набор указаний исполнителю, т.е. в нашем случае - компьютеру. Общий алгоритм работы таков:

Рaбота над проектом начинается с графического создания интерфейса, для этого на форму помещаются элементы управления.

Разместить на форме:

• Текстовое поле TextBox для ввода числовых данных
• Надпись Label для вывода результата
• Кнопки для записи oбработчика событий: сложение, вычитание, деление, умнoжение, вычисления арифметических функций и извлечение квадратного корня

 

Следующим шагом является создание программного кода обработчика событий. Двойным щелчком мыши по одному из элементов управления вызывается окно Программный код c пустой заготовкой обработчика событий. Обработчик события, реализующий: сложение, вычитание, деление и умножение чисел, будем описывать в операторе выбора case. C помощью этого оператора можно заменить условный оператор это удобнее. Для начала мы присваиваем Label3.Text значение TextBox1.Text, далее мы вводим переменные, с помощью которых будут производится математические действия. Надпись Label предназначена для отображения текста, который пользователь не может изменить с клавиатуры. Она обладает всеми перечисленными выше общими свойствами. Text - аналог свойства Caption. Через это свойство осуществляется, как правило, ввод данных в программу и вывод данных на экран; Для наших действий нам нужны три перемнные, одна из которых будет являться ответом. Затем мы представляем наши переменные в заданной строке в число с плавающей запятой двойной точности. Впоследствии мы используем оператор case, который и будет делать математические вычисления.

Далее мы сделаем обработку события нажатия кнопки и вывода его на строку. Для этого нам следует двойным кликом щелкнуть по той кнопки, которую мы хотим обработать и присвоить TextBox1.Text значение TextBox1.Text и присваиваем ему значение той цифры, которую вы обрабатываете. Все остальные кнопки обрабатываются аналогично и так же обрабатывается запятая, если вы захотите посчитать десятичное число.

Обработчик события, реализующий вычисление квадратного корня примет вид(Используется функция Sqrt()).

Объявляем переменные типа Double, преобразуем из строковой переменной в Double :sqrt = Convert.ToDouble(TextBox1.Text).Преобразуем текстовое значение TextBox1 в числовое типа Double и записываем в переменную sqrt.

Следующим шагом будет являться обработка события вычисления геометрических функций(синуса, косинуса, тангенса и котангенса). Обратока события тригонометрических функций аналогично вычислению квадратного корня за исключение мы используем функцию Val() (Val() - преобразование текста в число ), аргументом которой является строка, а значением-число.

Косинус, тангенс и котангенс обрабатываются так же, только с разными обращениями к библиотекам. И не стоит забывать, что котангенс это обратная функция тангенса(1/tn(x)), т.к. библиотеки для него нет.

Обработчика события изменения математического знака осуществляется с помощью перемнной, которая три раза вычитается.

Например: Возьмем число 25. Мы хотим сделать его с противополжным знаком. По нашей формуле калькулятор берет число 25 и просто вычитает его же 3 раза. Таким образом 25 - 25 - 25 = -25.

Обратотка события сброс. Для этого нам нужна всего одна функция TextBox1.Clear(), которая делает очистку поля.

Label1.Text = ""  ' Задаем текст метки Label1 в данном случае метка будет без текста или очистка метки, аналогично с Label2 и Label3.

Данная программа позволяет вычислять выражения, содержащие численные значения и некоторые функции. В данной главе был воплощен задуманный мною алгоритм по созданию приложения. Использовался стандартные конструкции языка оператор выбора case. На данном этапе программа полностью реализована и готова к дальнейшему использованию.

 

ГЛАВА 3. Руководство пользователя

 

Инструкция по применению

Данная программа предназначена для выполнения математических вычислений. Для работы с ней нужно запустить программу "Калькулятор" в Microsoft Visual Studio и начать отладку программы. Программа запускает и вы видите перед собой интерфейс калькулятора с кнопками и математическими действиями.

 

Функции стандартных кнопок

 

  - стандартные цифровые клавиши с помощью которых вы осуществляете ввод чисел;

- изменение математического знака числа на дисплее на противоположный;

 

  - вычисление квадратного корня;

  - сложение;

  - вычитание;

  - умножение;

  - деление;

- сброс полученного результата;

- Тригонометрические функции(синус, косинус, тангенс, котангенс)

 

- ровно

 

В строке ввода данных введите первое число с помощью кнопок.

Затем нажмите кнопку [ + ] - сложение, [ - ] - вычитание, [ х ] - умножение, [ ÷ ] - деление.

Введите следующее число.

Введите необходимый оператор. Введите остальные числа и операторы. Нажмите кнопку [ = ] - ровно.

 

И калькулятор автоматически выполнит все ваши преобразования. А так же если вы хотите воспользовать тригонометрические функции вам нужно ввести в строку ввода значение угла в градусах, который вы хотите найти.

Затем нажимаете на кнопку любой тригонометрической функции:[ sin ] -синус, [cos ] - косинус, [ tan ] - тангенс, [ ctg ] - котангенс и калькулятор быстро высчитывает заданный вами угол в радианах.

 

Ввод команд с компьютерной клавиатуры.

 

Для работы с калькулятором можно использовать любые цифровые клавиши: как цифровые клавиши находящиеся сверху, так и отдельные цифровые клавиши находящиеся справа.

Для стирания последнего знака используется клавиша [Backspace] (клавиша со стрелкой);

Для ввода знака плюс используется клавиша [ + ] сверху или на боковой клавиатуре;

Для ввода знака минус используется клавиша [ - ] сверху или на боковой клавиатуре;

Для ввода знака умножения используется клавиша [ * ] на боковой клавиатуре;

Для ввода знака деления используется клавиша [ / ] на боковой клавиатуре;

 

Заключение

 

В соответствии с курсовой работой и поставленной задачей удалось создать программный продукт "Калькулятор", с помощью которого мы можем высчитывать и совершать математические и тригонометрические операции. Проанализировав всю проделанную работу в ходе работы над проектом удалось ознакомиться с таким программным языком, как Visual Basic и Объектно-ориентироваемым программированием. В ходе выполнения работы были изучены: синтаксис языка Basiс, способы создания графики в Microsoft Visual Studio 2013, в частности работа с библиотеками. Были изучены приемы работы с такими компонентами, как: Form, Label, TextBox. Была составлена математическая модель задачи, где описаны основные математические формулы, на основании которых была написана программа. Для верификации и тестирования разработанного алгоритма была реализована программа, представляющая собой интерфейс калькулятора с математическими вычислениями. Программа выводит на экран калькулятор. Также был создан расчет тригонометрических функций