Mô tả hoạt động của hệ thống thang máy tòa nhà d6

Từ kiến thức đã học trên lớp cùng với việc tìm hiểu các thông tin liên quan đến thang máy trên Internet như là các cấu trúc của thang máy, thuật toán được dùng trong việc xử lí thang máy

──────── * ───────

BÀI TẬP LỚN

MÔN: KỸ THUẬT LẬP TRÌNH

<PE 05>

Sinh viên thực hiện : Hà Đức Thắng

Phan Tuấn Phúc

Võ Tá Hoàng

Vũ Phi Long

Giáo viên hướng dẫn : TS Vũ Thị Hương Giang

MỤC LỤC

MỤC LỤC 2

LỜI NÓI ĐẦU 3

PHÂN CÔNG THÀNH VIÊN TRONG NHÓM 4

CHƯƠNG 1 PHÂN TÍCH YÊU CẦU VÀ THIẾT KẾ GIẢI PHÁP 5

1.1 Mô tả yêu cầu bài toán 5

1.2 Biểu đồ IPO 5

1.2.1 Chức năng 1 5

1.2.2 Chức năng 2 5

1.3 Thiết kế chương trình 5

1.4 Thiết kế dữ liệu 5

1.5 Thiết kế giải thuật 5

1.5.1 Giải thuật 1 6

1.5.2 Giải thuật 2 6

CHƯƠNG 2 CÀI ĐẶT CHƯƠNG TRÌNH 7

2.1 Các kỹ thuật lập trình đã áp dụng 7

2.2 Kết quả chương trình 7

2.3 Giao diện chương trình 8

KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 9

TÀI LIỆU THAM KHẢO 10

PHỤ LỤC 11

LỜI NÓI ĐẦU

Bài tập lớn môn Kĩ thuật lập trình của lớp KSCLC là:

”Mô tả hoạt động của hệ thống thang máy tòa nhà D6”

Tòa nhà D6 gồm có 5 tầng và hệ thống thang máy của tòa nhà này là tổ hợp của 2 thang Qua sự khảo sát hệ thống thang máy của các tòa nhà khác như hệ thống thang máy của thư viện Tạ Quang Bửu, nhóm PE05 đã cố gắng mô tả gần đúng nhất hệ thống thang máy của nhà D6 với của thư viện Tạ Quang Bửu

Từ kiến thức đã học trên lớp cùng với việc tìm hiểu các thông tin liên quan đến thang máy trên Internet như là các cấu trúc của thang máy, thuật toán được dùng trong việc xử lí thang máy hay các yêu cầu cần phải xử lí trong bài toán thang máy, nhóm đã thu thập được các thông tin cần thiết để đề ra phương án giải quyết bài toán thang máy của nhóm và bắt đầu phân công công việc cụ thể cho từng thành viên và thường xuyên gặp gỡ trao đổi và kiểm tra tiến độ công việc

Sau khi đã hoàn thành xong phần code xử lí chính cho thang máy, nhóm bắt tay vào nghiên cứu phần giao diện cho thang máy để có thể quan sát một cách tốt nhất quá trình hoạt động của thang, qua đó có thể nhận ra các cách thức để tối ưu hóa quá trình di chuyển của thang máy

Mặc dù thời gian có hạn cùng với kinh nghiệm lập trình còn hạn chế nhưng nhóm PE05 đã cố gắng hết sức để hoàn thành bài tập một cách tốt nhất

Trong quá trình code, do quan điểm chủ quan hoặc sơ suất, chương trình có thể có một số lỗi trong quá trình hoạt động, rất mong nhận được các ý kiến đóng góp của thầy cô và các bạn

Xin chân thành cảm ơn

Nhóm PE05

PHÂN CÔNG THÀNH VIÊN TRONG NHÓM

TUẦN 9:

- Từng thành viên trong nhóm tự tìm hiểu các thông tin về thang máy, sau

đó nhóm tập trung lại để thảo luận và tìm ra phương án tốt nhất và phù hợp nhất với khả năng của nhóm để bắt tay vào thực hiện

- Sau khi đã thống nhất phương án thực hiện, nhóm bắt đầu đề xuất các cấu trúc dữ liệu và các hàm cần thiết cho chương trình và phân công thực hiện

TUẦN 10:

Các thành viên trong nhóm tập trung hoàn thành các công việc được giao

Cụ thể như sau:

 Hà Đức Thắng : Thực hiện hàm nhập dữ liệu cho thang

 Võ Tá Hoàng : Thực hiện hàm kiểm tra dữ liệu nhập và xử lí dữ liệu nhập

 Phan Tuấn Phúc: Thực hiện hàm xử lí quá trình chạy của thang

 Vũ Phi Long : Thực hiện hàm kiểm tra quá trình chạy của thang

TUẦN 11:

- Nhóm PE05 tập trung lại để tổng hợp các kết quả và tổng hợp các hàm vào trong một chương trình thống nhất.\

- Sau khi thang đã hoạt động và đáp ứng các yêu cầu của bài toán, nhóm tiếp tục nghiên cứu phần giao diện và tối ưu quá trình hoạt động của 2 thang Phân công cụ thể như sau:

 Hà Đức Thắng : Vẽ khung chính của hệ thống thang máy

 Võ Tá Hoàng : Thực hiện hàm di chuyển cho từng thang

 Vũ Phi Long : Thực hiện hàm đóng mở cửa cho từng thang

 Phan Tuấn Phúc: Thực hiện hàm tối ưu hóa hoạt động

TUẦN 12:

- Kiểm tra lại quá trình hoạt động của thang, chỉnh sửa code cho hợp lí và kiểm thử

- Cuối cùng là phân công viết báo cáo

CHƯƠNG 1 PHÂN TÍCH YÊU CẦU VÀ THIẾT KẾ GIẢI PHÁP

1.1 Mô tả yêu cầu bài toán

Qua các quan sát thực tế và những lần thảo luận nhóm, nhóm đã đi đến việc thống nhất cấu trúc của thang máy để có thể lập trình một cách thuận tiện Cùng với việc tham khảo trên mạng nhóm đã thống nhất về quá trình chạy của thang,

sự kết hợp giữa hai thang sao cho đạt được hiệu quả tối ưu nhất

Bài toán là mô phỏng quá trình hoạt động của thang đôi cho tòa nhà D6, hệ thống thang máy bao gồm 2 thang Mỗi thang vừa có thể hoạt động độc lập một cách chính xác, vừa có thể kết hợp với nhau để có thể phục vụ hành khách một cách tối ưu nhất

Về phần giao diện trong và ngoài thang, nhóm đã cố gắng mô phỏng một cách chính xác nhất Đó là ở bên ngoài thang chỉ có thể cung cấp thông tin về tầng hiện thời khách đang chờ và hướng mà người khách đó sẽ đi Ở bên trong sẽ chỉ

có tầng mà khách muốn đến

1.2 Biểu đồ IPO

1.2.1 Chức năng 1: Nhận yêu cầu từ bên ngoài thang

Tầng mà khách đang đứng

và chiều mà khách muốn

đi

Thêm tầng và hướng vào các vector tương ứng

Vector tầng và hướng đã được thêm các giá trị

1.2.2 Chức năng 2: Nhận tiếp yêu cầu từ bên ngoài

Tầng mà khách đang đứng

và chiều mà khách muốn

đi

Thêm tầng và hướng vào các vector tương ứng

Vector tầng và hướng đã được thêm các giá trị

Vector tầng và hướng đã

được thêm các giá trị

tương ứng sau khi khách

gọi

Sắp xếp lại các vector theo đúng trình tự di chuyển của thang trong thực tế

Vector tầng và hướng đã được sắp xếp lại một cách

chính xác

1.2.3 Chức năng 3: Nhận yêu cầu tầng mà khách muốn đến:

Tầng mà khách muốn đến

khi đã vào trong thang

Thêm tầng muốn đến cảu khác vào vector điểm đến

Vector điểm đến đã được thêm các giá trị

Vector điểm đến đã được

thêm các giá trị

Sắp xếp lại vector tuyến đường của thang theo đúng trình tự di chuyển của thang trong thực tế

Vector tuyến đường đã được sắp xếp lại một cách

chính xác

1.2.4 Chức năng 4: Di chuyển

Tuyến đường của thang Di chuyển thang theo

tuyến Thang đến tầng đích

1.2.5 Chức năng 5: Đóng mở cửa

Thang đến tầng đích Mở đóng cửa Đón trả xong khách

1.3 Thiết kế chương trình

int main()

Mục đích các hàm xem phần phụ lục.

1.4 Thiết kế dữ liệu

Đầu tiên, quá trình hoạt động của thang phụ thuộc rất nhiều vào vị trí hiện tại của thang và hướng thang đang di chuyển nên nhóm đã dùng struct để mô tả trạng thái của thang

void

left()

Thang

trái

void right() Thang phải

void Arange() Thang trái

EditStart Route

Arrange

Từ đó việc yêu cầu thang cũng bao gồm tầng gọi, hướng di chuyển và tầng đến cho nên yêu cầu cũng được thiết kế theo kiểu dữ liệu struct

Đối với quá trình chạy của thang, từ hoạt động thực tế là thang sẽ phục vụ khách theo thứ tự gọi thang, điều này có nghĩa là khách nào gọi thang trước sẽ

được ưu tiên phục vụ trước Từ đó nhóm đã nghĩ đến một kiểu dữ liệu mà tương

tự với ngăn xếp và hàng đợi, cuối cùng nhóm đã đi đến thống nhất sử dụng Vector để lưu thông tin các tầng mà thang máy phải đến do Vector có cả tính chất của queue và stack Hơn nữa, Vector có ưu điểm hơn so với Array là cơ chế sắp xếp và chèn đơn giản hơn rất nhiều

1.5 Thiết kế giải thuật

1.5.1 Giải thuật 1

Giải thuật về sắp xếp vector startPoints lưu các tầng mà thang được gọi Do vector route là vector lưu các tầng mà thang phải đến phụ thuộc vào vector startPoints nên cần phải sắp xếp lại vector startPoints Việc sắp xếp có sử dụng đến thuật toán sắp xếp lựa chọn Cụ thể như sau:

- Khi size của vector startPoints lớn hơn 1 thì phải sắp xếp tất cả các tầng

có lệnh gọi và cùng hướng di chuyển theo thứ tự tùy thuộc vào việc di chuyển của thang

- Sử dụng thuật toán sắp xếp lựa chọn có cải tiến để có thể sắp xếp vector trong khoảng 2 vị trí bất kì

1.5.2 Giải thuật 2

Giải thuật về sắp xếp vector route là vector lưu các tầng phải đến của thang

- Với các giá trị của tầng phải đón và tầng cần đến, sẽ sắp xếp vector route

để thang chạy hiệu quả

- Hàm sắp xếp có sử dụng hàm chèn theo thứ tự từ trái sang hoặc lớn nhất

từ phải sang

CHƯƠNG 2 CÀI ĐẶT CHƯƠNG TRÌNH

2.1 Các kỹ thuật lập trình đã áp dụng

<Liệt kê các kỹ thuật lập trình đã sử dụng để làm bài tập lớn >

STT Mô tả kỹ thuật / quy tắc Mô tả đối tượng áp dụng

(hàm, biến, biểu thức, câu lệnh) và phạm vi áp dụng

I Các kỹ

thuật làm việc

với biến

1 Đặt tên biến có tính gợi nhớ để dễ kiểm soát chương trình

Đối với tất cả các biến

2 Sử dụng linh hoạt biến toàn cục và biến cục bộ Đối với các hàm có sử dụng biến toàn cục hay cục bộ

3 Chú thích các biến khi khai báo Đối với các biến quan trọng

II Các kỹ

thuật viết mã

chương trình

hiệu quả

1 Sử dụng các vòng lặp for

và while một cách linh hoạt

Đối với các hàm vẽ thang và các hàm chạy song song

2 Sử dụng switch và if else đối với những cấu trúc đa lựa chọn

Các hàm phụ thuộc vào hướng của thang, các hàm cần xử lí nhiều trường hợp

3 Soạn thảo code theo chuẩn

để dễ dàng theo dõi Đối với tất cả các hàm III Các kỹ

thuật thiết kế

chương trình

1 Sử dụng thư viện cho phép chạy nhiều hàm song song

Các hàm xử lí riêng cho từng thang

2 Chia bài toán thành nhiều chương trình con, hàm con rút ngán code

Đối với hầu hết các hàm đều

sử dụng các hàm con

IV Các kỹ

thuật xây dựng

hàm/thủ tục

1 Đặt tên và vị trí phù hợp cho từng hàm Đối với hầu hết các hàm

2 Sử dụng các phương pháp tham chiếu biến hợp lí Đối với hầu hết các hàm

V Các kỹ

thuật bẫy lỗi và

lập trình phòng

ngừa

1 Luôn kiểm tra size của vector trước khi thực hiện phép toán trên vector đó

Đối với các hàm sắp xếp

2 Theo dõi sự thay đổi của biến để dễ dàng kiểm soát

Đối với các hàm sắp xếp

VI Phong

cách lập trình

1 Đặt tên biến gợi nhớ Đối với tất cả các biến

2 Căn lề và sử dụng các dấu ngoặc để phân biệt các đoạn chương trình

Đối với hầu hết các hàm

3 Chú thích đầy đủ Đối với tất cả các biến và

hàm

2.2 Kết quả chương trình

Chức

năng Chữ ký (Khai báo chức năng) Tình trạng khi nộp bài( 0 : chưa làm

1 : chưa chạy

2 : chạy thông và chưa bắt

hết ngoại lệ 3: chạy thông và có bắt hết

ngoại lệ)

Người thực hiện : ai làm

gì

(X: cài đặt Y: kiểm thử)

Hoàng cài đặt Long kiểm thử

Phúc cài đặt Thắng kiểm thử

thử

Long cài đặt Phúc kiểm thử

2.3 Giao diện chương trình

KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN

Ưu điểm:

- Mô tả được cấu trúc ngoài thang trong thang

- Chạy khá giống với thang máy thật

Nhược điểm:

- Chưa nhập được nhiều tầng đến một lúc

- Thỉnh thoảng còn gặp lỗi

Sẽ khắc phục các nhược điểm trong bài bảo vệ

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1] Slide môn Kỹ thuật lập trình của cô Vũ Thị Hương Giang

[2] GENETIC ALGORITHM FOR CONTROLLERS IN ELEVATOR

GROUPS: ANALYSIS AND SIMULATION DURING LUNCHPEAK

TRAFFIC

Download ở link sau: http://io.us.es/componentes/p.cortes/pdfs/asoc%2002-146%20(gahca).pdf

PHỤ LỤC

1 Hương dẫn cài đặt

- Cài thư viện graphics.h

- Thêm các linker cần thiết

Làm theo link sau:

http://consoleapp.blogspot.com/2011/01/su-dung-thu-vien-graphicsh-voi-dev-c.html

2 Hướng dẫn sử dụng

- Muốn gọi thang thì click chuột vào của sổ đồ họa sau đó nhấn phím ‘s’

Có thể gọi nhiều thang bằng cách trên

- Sau khi click vào của sổ đồ họa nhấn phím ‘s’ thì click sang của sổ

console để nhập tầng Quy ước khi nhập tầng:

n : lên tầng n

- n : xuống tầng n

- Khi thang đón xong khì phải click vào cửa sổ đồ họa và nhấn phím ‘d’ để nhập tầng muốn đến

Danh sách các hàm khi trong sơ đồ phân cấp:

void left(void* data ); // ham chay thang trai

void right(void* data); // ham chay thang phai

void Arrange (void* data);// ham xu lí don va nhap tang goi

void EditStart ( ElevatorState &eleState, bool& edit, vector<unsigned

int>& startPoints, vector<unsigned int>& direction);

// ham sap xep route

void RouteArrange( ElevatorState &eleState, vector<unsigned int>&

startPoints, vector<unsigned int>& destPoints,

vector<unsigned int>& route, vector<unsigned int>&

direction);

// ham di chuyen thang

ElevatorState &eleState,

vector<unsigned int>& startPoints,

vector<unsigned int>& destPoints,

vector<unsigned int>& route,

vector<unsigned int>& direction);

// ham dong mo cua

void DoorAction(int& x1, int& y1, int& x2, int& y2, int &cua1, int &cua2);