Курсовая работа (т): Разработка программного продукта для моделирования прибора магнитотерапии

Разработка программного продукта для моделирования прибора магнитотерапии

Курсовая работа по дисциплине

«Технология программирования и создания программных продуктов»

на тему: «Разработка программного продукта для моделирования прибора магнитотерапии»

Введение

Магнитное поле обладает столь разносторонним лечебным действием, что может использоваться при огромном числе заболеваний. Благодаря значительному числу исследований и широкому использованию магнитотерапии сегодня уже известны многие направления лечебного воздействия магнитного поля на организм человека [1].

Актуальность выбранной темы заключается в том, что на сегодняшний день люди стремятся получить более «природное» лечение, т.е лечение без каких-либо химических препаратов. В данном случае в основе лечебного эффекта магнитного поля лежит улучшение кровообращения и состояния кровеносных сосудов. Отсюда и разноплановость его использования. Ведь правильная доставка крови, а с ней питательных веществ, во многом определяет работу всех органов человека, состояние нервной системы, костей и суставов [2].

программа магнитотерапия информация

Раздел 1. Техническое задание на разработку программы "Моделирование аппарата магнитотерапии для обучающих целей"

.1 Наименование программы, назначение и область применения

Область применения - медицинские учреждения, вузы с медицинским направлением.

Программа предназначена для моделирования работы прибора магнитотерапии, который будет полезен как объект изучения в медицинских высших учебных заведениях (как альтернативная замена реальному прибору), в среде разработки LabVIEW 7.1.

Программа моделирования аппарата магнитотерапии имеет следующие возможности:

Возможность осуществлять загрузку данных о пациенте из внешней базы данных.

Возможность демонстрации лечения пациента после введения параметров работы виртуального прибора, таких как:

Частота импульсов магнитного поля в Гц;

.2.2.2 величина индукции магнитного поля в мТл.

.2.3 Графичиское изображение магнитного сигнала, генерируемое виртуальным прибором магнитотерапии.

.2.4 Возможность просмотра результата лечения пациента.

.2.5 Возможность осуществлять добавление нового пациента в базу данных.

.2 Требования к программе

.2.1 Требования к функциональным характеристикам

Программа должна обеспечивать возможность выполнения перечисленных ниже функций: Генерировать низкочастотный магнитный импульс, который будет направлен на виртуального пациента.

Предоставлять возможность пользователю производить настройку и выбор параметров прибора.

Иметь базу данных пациентов с определенными диагнозами и методиками их лечения.

БД должна состоять из 2 таблиц. Первая таблица будет описывать сведения о пациентах, вторая содержать информацию о диагнозе и методике лечения.

Требования к обеспечению надежного функционирования программы

Надежное (устойчивое) функционирование программы должно быть обеспечено выполнением Заказчиком совокупности организационно-технических мероприятий, перечень которых приведен ниже:

а) организацией бесперебойного питания технических средств;

б) использованием лицензионного программного обеспечения;

в) регулярным выполнением рекомендаций Министерства труда и социального развития РФ, изложенных в Постановлении от 23 июля 1998 г. Об утверждении межотраслевых типовых норм времени на работы по сервисному обслуживанию ПЭВМ и оргтехники и сопровождению программных средств»;

г) регулярным выполнением требований ГОСТ 51188-98. Защита информации. Испытания программных средств на наличие компьютерных вирусов.

Время восстановления после отказа

Время восстановления после отказа, вызванного сбоем электропитания технических средств (иными внешними факторами), не фатальным сбоем (не крахом) операционной системы, не должно превышать 30-ти минут при условии соблюдения условий эксплуатации технических и программных средств.

Время восстановления после отказа, вызванного неисправностью технических средств, фатальным сбоем (крахом) операционной системы, не должно превышать времени, требуемого на устранение неисправностей технических средств и переустановки программных средств.

Отказы из-за некорректных действий пользователей системы

Отказы программы вследствие некорректных действий пользователя недопустимы.

1.3 Условия эксплуатации

.3.1 Климатические условия эксплуатации

Климатические условия эксплуатации, при которых должны обеспечиваться заданные характеристики, должны удовлетворять требованиям, предъявляемым к техническим средствам в части условий их эксплуатации.

.3.2 Требования к квалификации и численности персонала

Для адекватной работы с моделируемым прибором достаточно одного человека: специалиста, который удовлетворял бы требованию знания ПК на уровне пользователя и имел общее представление о моделируемой области.

.3.3 Требования к составу и параметрам технических средств

В состав технических средств должен входить IВМ-совместимый персональный компьютер (ПЭВМ), включающий в себя:

Процессор Pentium-2.0Hz, не менее;

Оперативную память объемом, 1Гигабайт, не менее; , 40 Гигабайт, не менее;

Операционную систему Windows 2003/2007/Vista;

Среду разработки лабораторных виртуальных приборов NI LabVIEW 7.1.

1.3.4 Требования к информационной и программной совместимости

Требования к информационным структурам и методам решения

Программа работает под управлением системы NI LabVIEW 7.1.

Система должна содержать следующие дополнительные модули:

·        LabVIEW ADO Toolkit.

Требования к запросам пользователей данных из базы

Пользователи работают с программой через интерфейс. Пользователи программы должны иметь возможность считывать данные из БД, настраивать виртуальный прибор, а также генерировать магнитный импульс.

Требования к исходным кодам и языкам программирования

Исходные коды должны быть открытыми, содержать комментарии, графический программный код должен быть написан аккуратно.

Требования к программным средствам, используемым программой

Программные средства, используемые программой, должны быть представлены лицензионной локализованной версией операционной системы Windows 2003/2007/Vista и NI LabVIEW 7.1.

Требования к защите информации и программ

Требования к защите информации и программе не предъявляются.

.3.5 Специальные требования

Специальные требования к программе не предъявляются.

1.4 Требования к программной документации

.4.1 Предварительный состав программной документации

Состав программной документации должен включать в себя:

Титульный лист;

Оглавление;

Техническое задание;

Изображение схемы программы помодульно;

Схема иерархической структуры системы и расчет невязки системы;

Листинг (отчет по программному коду) основных модулей, сгенерированный в NI LabVIEW;

Расчет для основных модулей силы связности, силы сцепления, длины и объема модуля;

Схема иерархической структуры системы из NI LabVIEW и расчет невязки системы;

Руководство пользователя;

Диаграмму Use Case;

Диаграмму Ганта;

Выводы о разработанной системе.

.5 Технико-экономические показатели

.5.1 Экономические преимущества разработки

Ориентировочная экономическая эффективность не рассчитываются.

.6 Стадии и этапы разработки

.6.1 Стадии разработки

Разработка должна быть проведена в восемь стадий:

. разработка технического задания;

. проектирование;

. оформление и сдача РГР;

. кодирование;

. тестирование и отладка работы программы;

. подготовка документации;

. оформление и сдача курсовой работы.

1.6.2 Этапы разработки

На стадии разработки технического задания должен быть выполнен этап разработки, согласования и утверждения настоящего технического задания.

На стадии предварительного проектирования должны быть выполнены перечисленные ниже этапы работ:

o   разработка UML-моделей (диаграммы Use Case);

o   разработка структурной схемы программы;

o   разработка диаграммы Ганта (по структуре WBS).

На стадии проектирования должны быть выполнены перечисленные ниже этапы работ:

·        разработка общего интерфейса программы;

·        разработка модулей программы в среде NI LabVIEW 7.1;

·        реализация объединения модулей в одну программу.

На стадии тестирования и отладки работы программы производится испытание системы на наличие ошибок, достоверность работы всех подсистем и системы в целом.

На стадии разработки документации должны быть выполнены перечисленные ниже этапы работ:

. произведен расчет для основных модулей силы связности, силы сцепления, длины и объема модуля;

. произведен расчет невязки системы по схема иерархической структуры программы;

. разработано руководство пользователя.

На стадии оформления РГР производится подитоживание и описание результатов всех выполненных работ.

На стадии кодирования должен быть реализован рабочий код программы и её интерфейс.

На стадии тестирования и отладки работы программы производится испытание системы на наличие ошибок, правильность работы всех подсистем и системы вцелом.

На этапе подготовки программной документации должна быть выполнена разработка программных документов в соответствии с требованиями к составу документации.

На стадии оформления курсовой производится подведение итогов и описание результатов всех выполненных работ за весь проект.

.6.3 Содержание работ по этапам

На этапе разработки технического задания должны быть выполнены перечисленные ниже работы:

.         постановка задачи;

.         определение и уточнение требований к техническим средствам;

.         определение требований к программе;

.         определение стадий, этапов и сроков разработки программы и документации на неё;

.         согласование и утверждение технического задания.

На этапе предварительного проектирования должны быть выполнены перечисленные ниже работы:

.         разработка UML-моделей (диаграммы Use Case);

.         разработка структурной схемы программы;

.         разработка диаграммы Ганта (по структуре WBS).

На этапе проектирования программы должна быть выполнена работа по программированию (кодированию) программы.

На этапе тестирования и отладки работы программы должна быть выполнена работа по проверке достоверности полученных в программе результатов и по отладке программы.

На этапе разработки программной документации должна быть выполнена разработка программных документов в соответствии с требованиями к составу документации.

На этапе оформления РГР по разработке программы должны быть выполнены перечисленные ниже виды работ:

1.         сделаны выводы о разработке;

2.         произведено оформление РГР.

На этапе кодирования должны быть выполнены перечисленные ниже работы:

1.         реализация пользовательского интерфейса (первый прототип);

2.         реализация второго прототипа (на 70-80% готовая функциональная часть программы);

3.         реализация третьего прототипа (полностью готовая программа).

На этапе тестирования должна быть проверена работоспособность программа и проведено исправление ошибок.

На этапе разработки документации должны быть выполнены перечисленные ниже этапы работ:

.         произведен расчет для основных модулей силы связности, силы сцепления, длины и объема модуля;

.         произведен расчет невязки системы по схема иерархической структуры программы;

.         разработано руководство пользователя.

На этапе оформления курсовой по реализованной программе должны быть выполнены перечисленные ниже виды работ:

.         сделаны выводы о программе в целом;

.         произведено оформление курсовой работы.

.7 Порядок контроля и приемки

.7.1 Виды испытаний

Согласно требованиям к приему РГР в НТУУ "КПИ".

1.7.2 Общие требования к приемке работы

РГР должна содержать все пункты задания, а разработанный программный продукт должен отвечать всем требованиям к качественному программному продукту.

.8 Используемые источники

1.       «Магнитотерапия <#"784554.files/image001.gif">

Рис 2. Схема модулей разработанной программы.

2.2.2 Алгоритм работы системы, входные и выходные данные

Рис. 3. Схема алгоритма работы моделируемого прибора магнитотерапии.

2.2.3 ERD, диаграмма «сущность-связь»

Рис. 4. Диаграмма «сущность-связь».

2.2.4 SADT, диаграмма функционального моделирования

Рис. 5. Диаграмма функционального моделирования.

2.2.5 DFD, диаграмма потока данных

Рис. 6. Диаграмма потока данных системы в целом.

Рис. 7. Диаграмма потока данных системы.

2.2.6 Use case, диаграмма прецедентов

Рис. 8. Диаграмма прецедентов системы.

2.2.7 Схема иерархической структуры системы и расчет невязки системы

Невязка рассчитывается по формуле 10, где n - количество вершин графа, а е - количество его ребер.

Для данной проектной структуры (см. рис.11) n = 39, e = 61.

                   (2)

Данная проектная структура имеет невязку стремящуюся к 0, что означает - структура хорошая.

Рис. 9. Схема иерархической структуры системы из NI LabVIEW.

2.2.8 Расчет для основных модулей силы связности, силы сцепления, длины и объема модуля

Связность модулей - в данной программе коммуникативная СС=7, т.к. все части модуля связаны по данным.

Сила сцепления - в данной программе сцепление по данным СЦ=1, т.к. модули между собой передают только элементарные данные.

Раздел 3. Результат этапа реализации

.1 Кодирование, тестирование и отладка системы

.1.1 Реализация программы

Данная программа была реализована с использованием графической среды разработки LabVIEW 7.1, тулкита ADO-Toolkit, а сервера баз данных MySQL [3, 4]. Программа состоит из 4 модулей: модуль получения информации из базы данных, модуль обработки информации, модуль построения графиков, модуль записи информации в базу данных. На рис.8 показан общий вид программного кода.