J CIENCIAS BASICAS E INGENIERIA

DEPARTAMENTO DE INGENIERIA ELECTRICA J LIC. EN COMPUTACION

PROYECTO JEDITOR GRAFICO DE CIRCUITOS ELECTRICOS

J'AUTORES: MENDOZA CASIMIR0 SANTIAGO

MORENO ESPINOSA HILAR10

ASESOR: LUIS FERNAMDO CASTRO CAREAGA

MATRICULA: 883251 71

PROYECTO :

EDITOR DE CIRCUITOS ELECTRICOS

AUTOR :

MENDOZA CASIMIR0 SANTIAGO

MORENO ESPINOSA HILAR10

ASESOR :

LUIS FERNANDO CASTRO CAREAGA

/&& F. CASTRO CAREAGA

INDICE

1 .-INTRODUCCION

1 . I .- Programación Orientada a Objetos

1.2.- Conceptos Básicos

1.2.1 .- Mecanismos Básicos

1.2.2.- Objetos

1.2.3.- Mensajes y Métodos

1.2.4.- Clases, subclases y objetos

1.2.5.- Herencia

1.2.6.- Conceptos clave

1.2.6.1 .- Encapsulación

1.2.6.2.- Abstracción

1.2.6.3.- Polimorfismo

1.2.6.4.- Persistencia

1.3.- Análisis y Diseño Orientado a Objetos

2.- FORMATO SPICE

2.1 .- 2 Qué es SPICE ?

2.2 .- Archivo Fuente para el Circuito a Simular

3.- OBJETIVOS

3.1 .- Objetivos Generales y Particulares del Proyecto

4.- ANALISIS Y DISEÑO

4.1 .- Identificación de las clases

4.2.- Clases de Elementos Electricos

4.2.1 .- Clase Elemento : cElem

4.2.2.- Clase Elemento de una Terminal : cElemlT

4.2.2.1 .- Clase Elemento Tierra : cTierra

4.2.3.- Clase Elemento de 2 Terminales

4.2.3.1 .- Clase Elemento Resistencia : cResistencia

4.2.3.2.- Clase Elemento lnductancia : clnductancia

4.2.3.3.- Clase Elemento Capacitor : ccapacitor

4.2.3.4.- Clase Elemento Fuente : cFuente

4.2.3.5.- Clase Elemento Diodo : cDiodo

4.2.4.- Clase Elemento de 3 terminales

4.2.4.1 .- Clase Elemento Transistor : cTransistor

4.3.- Estructura de Datos

4.3.1 .- Clase Nodo : cNodo

4.3.2.- Clase Conjunto de segmentos de linea : cSeg

4.3.3.- La Clase Circuito Electric0

4.4.- lnterfaz Grafica del Editor

4.4.1 .- BOTON

4.4.2.- Herramienta especializadas para el dibujo

4.4.2.1 .- Clase Herramienta para seleccionar : TSelectTool

4.4.2.2.- Clase Herramienta para Unir Elementos : TPolylineTool

4.4.2.3.- Clase Herramienta Tierra : TTierraTool

4.4.2.4.- Clase Herramienta Resistencia : TResistenciaTool

4.4.2.5.- Clase Herramienta lnductancia : TlnductanciaTool

4.4.2.6.- Clase Herramienta Capacitor : TCapacitorTool

4.4.2.7.- Clase Herramienta Fuente : TFuenteTool

4.4.2.8.- Clase Herramienta Diodo : TDiodoTool

4.4.2.9.- Clase Herramienta Transistor : TTransistorTool

4.4.3.- PALETA DE HERRAMIENTAS

4.4.4.- ADMINISTRADOR DEL SISTEMA

4.5.- EDITOR DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS

4.4.5.- Funcionamiento

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5.- CONCLUCIONES

6.- ALCANCES PARA VERSIONES FUTURAS

7.- ESPECIFICACIONES TÉCNICAS

8.- BlBLlOGRAFlA

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1

I Introducción

En esta sección se dará una noción de que es la Programación Orientada a Objetos, cuales son los términos comúnmente usados por ésta y cual es la filosofía de ésta. Se detallaran algunos términos como clase, objeto, etc. Que forman parte importante del Paradigma de la Programación Orientada a Objetos que nos sirve para tener soluciones mas apropiadas.

1 . I Programación Orientada a Objetos.

AI principio de la década de los años 90, las posibilidades del software están retrasados respecto a las del hardware con un mínimo de dos generaciones de procesadores y la distancia continua aumentando.

En los go's, las aplicaciones necesitan satisfacer las exigencias mas sofisticadas, utilizar arquitecturas y estructuras de datos mas complejas y ser asequibles a cada vez mas amplia base de usuarios.

La Orientación a Objetos proporciona un nuevo paradigma para la creación de software. En este nuevo paradigma, los Objetos y las clases son los pilares, mientras que los métodos, los mensajes y la herencia producen los mecanismos primarios.

Históricamente, la creación de un paradigma implicaba la definición de los procesos que actuaban sobre un conjunto independiente de datos. La Orientación a Objetos cambia el centro de atención del proceso de programación desde el procedimiento a los objetos módulos autocontenidos que incluyen tanto los datos como los procedimientos que actúan sobre los datos.

Los objetos que tienen un empleo común se agrupan en una clase, y pueden crearse nuevas clases que heredan los procedimientos y datos a partir de las clases ya construidas, posibilitando al programador volver a utilizar clases existentes y programar solamente las diferencias.

La Orientación a Objetos es un paradigma importante para los desafíos en el desarrollo de software de los años 90. Promete un lanzamiento que aumentara gradualmente y a lo largo de una amplia gama de tecnología y saturara la próxima generación de arquitectura de software. El paradigma mejorara el proceso de desarrollo del software y hará aparecer nuevas y mejores aplicaciones.

La orientación a objetos parece estar introduciéndose en la corriente principal de la computación tanto para los creadores del software como los usuarios.

Parte de la potencia de la Orientación a Objetos se deja ya sentir. Los estándares del lenguaje Orientado a Objetos están empezando a cristalizar con aplicaciones de objetos en lenguajes de programación como Cobol,Pascal,C.

El éxito total comercial dependerá de la convergencia e integración de los sistemas de software, lenguajes, herramientas Base de Datos y bibliotecas de objetos prefabricados para guardar la creación y realización de sistemas completos con arquitectura de Objetos.

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Usuario final Biblioteca de clases >/ Entornos operativos >/ Bases de Datos

Herramientas Potencia de la de desarrollo orientacidn a objetos

Lenguajes ;;" 1990 1992 1994 1996 1998 2000

figura 1

Las técnicas orientadas a objetos proporcionarán la claridad y flexibilidad esenciales para el desarrollo satisfactorio de sistemas complejos. La orientación a objetos proporcionará entornos en los que los usuarios puedan comunicarse entre aplicaciones y navegar fácilmente por arquitecturas heterogéneas y distribuidas.

La orientación a objetos librará la mayor parte de sus ventajas de sus ventajas a las tres categorías de programadores a nivel de sistemas. Las ventajas más importantes serán para los desarrolladores de sistemas, quienes requerirán y adoptarán este método de desarrollo de sistemas y sus incipientes herramientas para realizar la creciente complejidad y el potencialmente software innovador de la década de los 90.

La figura 2 ilustra el impacto de la orientación a objetos en la comunidad de usuarios. Como se puede apreciar, la disponibilidad de objetos prefabricados será el mecanismo que posibilite la capacidad de programación del usuario final.

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Progreso de las bibliotecas de objetos

C o U

m IJ

tl 1

d

cl a

d e

U

B

U a r I

o s

Usuarios finales

Usuarios avanzados

1 Programadores comerciales

7 Desarrolladores a nivel de sistema

1990 1992 1994

Figura 2

En un entorno orientado a objetos, la interoperatividad será perfeccionada. La preparación de un documento compuesto hoy en día consta de un proceso de múltiples pasos: apertura de aplicaciones específicas, "corte" al portapapeles, cierre de una aplicación, apertura de otra y "pegado" del resultado. Un gráfico es actualizado revisando la hoja de cálculo en la que está basado, volviendo a cortar y pegando de nuevo el resultado. Con el documento compuesto orientado a objetos, los dibujos pueden insertarse sin hacer juegos malabares con las aplicaciones. Las actualizaciones de una hoja de cálculo se reflejarán automáticamente en el gráfico que pertenece en el documento del procesador de textos. Los sistemas de archivos orientados a objetos permanecerán debajo de las aplicaciones y proporcionarán una gestión transparente de todos los objetivos.

1.2 Conceptos Básicos

1.2.1 Mecanismos Básicos

Los mecanismos básicos de la orientación a objetos son los objetos, mensajes y los métodos, clases y variables instancia lo modelo) y herencia.

1.2.2 Objetos

Los objetos son módulos que contienen los datos y las instrucciones que operan sobre esos datos. Los objetos, por tanto, son entidades que tienen atributos (datos) y formas de comportamiento (procedimientos) particulares.

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1.2.3 Mensajes y Métodos

A diferencia de los elementos de datos pasivos en los sistemas tradicionales, los objetos tienen la posibilidad de actuar. La acción sucede cuando un objeto recibe un mensaje, que es, una solicitud que pide al objeto que se comporte de alguna forma. Cuando se ejecutan los programas orientados a objetos, los objetos reciben, interpretan y responden a mensajes procedentes de los objetos. El conjunto de mensajes al que un objeto puede responder se llama protocolo del objeto.

Los procedimientos llamados métodos residen en el objeto y determinan cómo actúa el objeto cuando recibe un mensaje. Además, las variables modelo o de instancia almacenan información o datos locales en el objeto. Los métodos se ejecutan en respuesta a mensajes y manipulan los valores de las variables modelo.

1.2.4 Clases, subclases y objetos

Una clase es una descripción de un conjunto de objetos casi idénticos. Una clase consta de métodos y datos que resumen las características comunes de un conjunto de objetos. La posibilidad de abstraer métodos y descripciones de datos cumunes de un conjunto de objetos y almecenarlos en una clase es esencial para la potencia de la orientación a objetos. Finalmente, la definición de una clase ayuda a clarificar la definición de un objeto: un objetos es un modelo o instancia de una clase.

Los objetos se crean cuando se recibe un mensaje solicitando creación por la clase padre. El nuevo objeto toma sus métodos y datos de su clase padre. Los datos son de dos formas, variables de clase y variables modelo o de instancia. Las variables de clase tienen valores almacenados en una clase; las variables instancia tienen valores asociados únicamente con cada instancia u objeto creado a partir de una clase.

Una clase puede también resumir elementos comunes para un conjunto de subclases. Utilizando subclases, los programadores orientados a objetos describen las aplicaciones como conjuntos de módulos generales o abstractos. Los métodos y datos comunes se elevan tan alto como sea posible de forma que sean accesibles a todas las subclases relacionadas. A veces se denomina a las subclases como clases derivadas.

1.2.5 Herencia

La herencia es le mecanismo para compartir automáticamente métodos y datos entre clases, subclases y objetos. La herencia permite a los programadores crear nuevas clases programando solamente las diferencias con la clase padre.

Herencia simple y múltiple son dos tipos de mecanismo de herencia utilizados normalmente en la programación orientada a objetos. Con la herencia simple, una subclase puede

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heredar datos y métodos de una clase simple así como añadir o sustraer comportamiento por sí misma. La Herencia múltiple se refiere a la posibilidad de una subclase de adquirir los datos y métodos de más de una clase.

1.2.6 Conceptos clave

Los mecanismos básicos señalados anteriormente forman la base del paradigma de la orientación a objetos. Cuatro conceptos clave que resumen las ventajas del método orientado a objetos son la encapsulación, la abstracción, el polimorfismo y la persistencia.

1.2.6.1 Encapsulación

La encspsulación es el término formal que describe el conjunto de métodos y datos dentro de un objeto de forma que el acceso a los datos se permite solamente a través de los propios métodos del objeto.

1.2.6.2 Abstracción

La orientación a objetos fomenta que los programadores y usuarios piensen sobre las aplicaciones en términos abstractos. Comenzando con un conjunto de objetos, los programadores buscan un factor de comportamiento común y lo sitúan en superclases abstractas. Las bibliotecas de clases proporcionan un depósito para los elementos comunes y reutilizables.

1.2.6.3 Polimorfismo

Los objetos actúan en respuesta a los mensajes que reciben. El mismo mensaje puede originar acciones completamente diferentes al ser recibido por diferentes objetos. Este fenómeno se conoce como polimorfismo. Con el polimorfismo un usuario puede enviar un mensaje genérico y dejar los detalles exactos de la realización para el objeto receptor.

1.2.6.4 Persistencia

La persistencia se refiere a la permanencia de un objeto, es decir, al tiempo durante el cual se signa espacio y permanece accesible en la memoria de la computadora.

1.3 Análisis y Diseño Orientado a Objetos

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Con el análisis Orientado a Objetos, la forma de modelar la realidad difiere del análisis convencional. Modelamos el mundo en términos de tipos de objetos y lo que le ocurre a estos.

En el análisis Orientado a Objetos, construimos dos tipos de modelos estrechamente relacionados: un modelo de los tipos de objetos y sus estructuras; y un modelo de lo que le ocurre a los objetos.

Con estos dos tipos de modelos primero se vera como se identifican clases de objetos y su relación entre sí, si es que la tienen, y después se vera el comportamiento de los objetos derivados de las clases.

En el diseño se verán las clases implementadas, los objetos que se generaran; la estructura de datos que utilizará cada clase, que operaciones y métodos ofrece cada clase. 2 Formato SPICE

2.1 ¿Qué es SPICE ?

SPICE es un programa de simulación asistido por computadora que permite diseñar un circuito y luego simular el diseño en un computadora. SPICE es el acrónimo de Simulation Programm with Integrated Circuit Emphasis (Programa de Simulación con énfasis en los Circuitos integrados).

El procedimiento general para usar SPICE consiste en tres pasos básicos:

El primero, crear un archivo fuente para el circuito que se ha de simular o analizar. El segundo, el usuario introduce un archivo fuente en el computadora, el cual ejecuta el programa y crea un archivo de salida. El tercero, el usuario indica al computadora que imprima o grafique los resultados del archivo de salida.

2.2 Archivo Fuente para el Circuito a Simular

AI crear un archivo fuente para indicar a SPICE que analice un circuito, es necesario hacer tres cosas: Primero, Se debe describir el circuito que se analizara. Segundo, se debe de establecer el tipo de análisis que se llevara a cabo. Tercero, se debe especificar la salida deseada.

Por lo tanto, para que sea más práctico, se debe dividir el archivo fuente en tres secciones principales.

i) Una de ellas consiste en los enunciados de datos que describen el circuito que se simulará. El primer paso para esta descripción es numerar todos los nodos. El nodo referencia (Tierra) debe tener el número O; después de numerar todos los nodos el lector puede describir el circuito identificando el tipo de elemento conectado a cada nodo. Además de describir el tipo de elemento, también debe especificar sus características numéricas.

El formato de cada enunciado de datos de los elementos consisten

1 .- El nombre del elemento 2.- Los nodos del circuito a los cuales está conectado el elemento

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3.- Los valores de los parámetros que describen el comportamiento del elemento

I I ) La segunda, comprende los enunciados de control que describen el tipo de analisis que se llevará a cabo.

Ill) La tercer sección, contiene los enunciados de especificación de la salida, los cuales controlan los resultados que se imprimirán o gratificarán.

Además de estas secciones principales de enunciados, el archivo fuente debe incluir otras dos. En el archivo fuente la primera línea debe ser un enunciado de título y la última línea debe contener un enunciado de terminación.

3 OBJETIVOS

Editor Gráfico de Circuitos Eléctricos

3.1 Objetivos generales y particulares del proyecto.

La Universidad Autónoma Metropolitana adquirió el simulador electrónico SPICE (desarrollado por la Universidad de Berkley), para éste simulador se requiere de un archivo de entrada que describe el circuito a simular.

El uso de SPICE se facilitaría si se contara con una interfaz gráfica. Es por esto que, la propuesta para proyecto es desarrollar un editor gráfico de circuitos eléctricos que sirva de interfaz entre los usuarios y el simulador electrónico.

Objetivo General:

Desarrollar un ambiente gráfico para el dibujo de circuitos eléctricos y/o electrónicos que pueda servir como interfaz para programas de simulación como SPICE.

Objetivos Particulares

a) Diseño y desarrollo de un editor gráfico con los símbolos más comunes de circuitos eléctricos y/o electrónicos (resistencias, capacitores, tierra, etc.) para el dibujo de circuitos eléctricos. b) Generar un archivo de texto con formato SPICE a partir del circuito editado.

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4 ANALISIS Y DISEÑO

Esta sección se determinara la forma como va a estar estructurado el programa; es decir, se identificara todo lo que va a componer al editor de circuitos (clases ). El flujo de información que va a tener para poder llegar a buen termino el programa.

4.1 Identificación de las clases.

El editor constara de dos partes fundamentales que son una barra de menús y un circuito a ser editado como lo muestra el diagrama.

( EDITOR DE CIRCUITOS 1

I

BARRA DE M E M S CIRCUITO

La barra de menús contiene lo siguiente

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7 BARRA DE M E N Ú S

MENÚ MENÚ MENÚ MENÚ EDITAR VER FSPICE AYUDA

El circuito se compone de dos partes fundamentales que son elementos (elementos eléctricos) y nodos. A su vez los elementos pueden ser diferenciados por el numero de patas o terminales que tienen.

Un elemento es un componente eléctrico que se utiliza para construcción o diseño de los circuitos.

Un elemento o componente eléctrico puede tener una pata o terminal como la tierra o más de una terminal como una resistencia.

Los nodos son utilizados en el análisis del circuito y son los puntos entre los que se encuentra un componente dentro del circuito.

f + ELEMENTO

Elemento de

Las clases identificadas del diagrama son las siguientes:

Elemento de n terminales

La clase circuito La clase elemento

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La clase nodo La clase elemento de 1 terminal La clase elemento de 2 terminales La clase elemento de 3 terminales

A continuación se muestra la especialización que se tiene para los elementos eléctricos dependiendo de su número de terminales.

[“I cResistencia [-I clnductancia [-I ccapacitor [ciJente) [*j

1 cElemlT I r-1 cElem3T

l - 7 cTransistor

Las clases que se identifican de este diagrama son las siguientes:

La clase Tierra La clase Resistencia La clase Capacitor La clase Diodo La clase lnductancia La clase Fuente

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La clase Transistor

4.2 Clases de Elementos Eléctricos

En esta sección se describen brevemente cada una de las clases que conforman o que son requeridas por un circuito eléctrico.

Se mostrara cuales son los datos miembro y métodos que conforman a cada clase.

4.2.1 Clase Elemento: cElem

Un objeto Elemento es un componente eléctrico que se utiliza para la construcción de circuitos (P.e. tierra, resistencia, capacitor, transistor, etc.) , Los elementos tienen la característica de tener una terminal (la tierra), dos terminales (resistencia), tres terminales (transistor),.., etc. Por lo cual clasificamos a los elementos por el número de terminales.

Los elementos comparten características comunes; las cuales son capturadas en la clase base cElem.

cElem entonces proporciona las características comunes a las clases que representan elementos ya sea de una terminal, dos terminales, ..,etc., utilizados en la edición de un circuito eléctrico.

La clase cElem tiene los siguientes atributos y métodos :

Atributos.

Etiqueta. Es una cadena alfanumérica que identifica a un elemento. Tamaño. Especifica el tamaño del elemento. Orientación. Especifica el ángulo de inclinación de un elemento. Color. Especifica el color del elemento. bmpElem. Especifica el patrón de dibujo del elemento. Este patrón puede ser un

(X,Y) Posición donde esta el dibujo del elemento.

bitmap.

Métodos. cElem Constructor de la clase. dibuja elem Función que dibuja un elemento especificado. get - bmp - elem Función que devuelve el patrón de dibujo.

4.2.2 Clase elemento 1 Terminal.

Clase elemento de una terminal: cElemlT

La clase cElemlT caracteriza a los elementos de una terminal con la ayuda de la clase c€/em.

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La clase cElem 1 T tiene los siguientes atributos y métodos:

Atributos. (x-t l , y - t l ) Coordenadas de la terminal - 1. conj-seg-tl Conjunto de segmentos de línea de la terminal - 1. Este conjunto de

segmentos de línea une a éste elemento de una terminal con otro elemento.

elemento de una terminal. Nodo-t 1 Nodo de la terminal - 1. Es el punto entre los que se encuentra un

Métodos.

cElem 1 T Es el constructor de la clase.

4.2.2.1 Clase elemento Tierra: cTierra

La clase cTierra representa al elemento tierra en un circuito eléctrico.

La clase cTierra tiene los siguientes atributos y métodos.

Atributos Valores Conjunto de valores relacionados con elementos tierra.

Métodos cTierra Constructor de la clase.

4.2.3 Clase elemento de 2 terminales.

Clase elemento de dos terminales: cElem2T

La clase cElem2T caracteriza a los elementos de dos terminales.

La clase cElem2T tiene los siguientes atributos y métodos:

Atributos. (x t l , y - t l ) Coordenadas de la terminal - 1. ( x I t 2 , y-t2) Coordenadas de la terminal - 2.

conj-seg-tl Conjunto de segmentos de línea de la terminal - 1. conj-seg-t2 Conjunto de segmentos de línea de la terminal - 2.

Nodo-t1 Nodo de la terminal -1, Nodo-t2 Nodo de la terminal - 2.

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Métodos. cElem2T Constructor de la clase.

4.2.3.1 Clase elemento Resistencia: cResistencia

La clase cResistencia representa al elemento resistencia en un circuito eléctrico.

La clase cResistencia tiene los siguientes atributos y métodos.

Atributos ValoresConjunto de valores relacionados con elementos resistencia.

Métodos cResistencia Constructor de la clase.

4.2.3.2 Clase elemento Inductancia: clnductancia

La clase clnductancia representa al elemento inductancia en un circuito eléctrico.

La clase clnductancia tiene los siguientes atributos y métodos.

Atributos ValoresConjunto de valores relacionados con elementos inductancia.

Métodos clnductancia Constructor de la clase

4.2.3.3 Clase elemento Capacitor: ccapacitor

La clase ccapacitor representa al elemento capacitor en un circuito eléctrico.

La clase ccapacitor tiene los siguientes atributos y métodos.

Atributos ValoresConjunto de valores relacionados con elementos capacitor.

Métodos ccapacitor Constructor de la clase

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4.2.3.4 Clase elemento Fuente: cFuente

La clase cFuente representa al elemento fuente en un circuito eléctrico.

La clase cFuente tiene los siguientes atributos y métodos.

Atributos ValoresConjunto de valores relacionados con elementos resistencia.

Métodos cFuente Constructor de la clase

4.2.3.5 Clase elemento Diodo: cDiodo

La clase cDiodo representa al elemento diodo en un circuito eléctrico.

La clase cDiodo tiene los siguientes atributos y métodos.

Atributos ValoresConjunto de valores relacionados con elementos diodo.

Métodos cDiodo Constructor de la clase

4.2.4 Clase elemento de 3 terminales.

Clase elemento de tres terminales: cElem3T

La clase cElem3T caracteriza a los elementos de tres terminales.

La clase cElem3T tiene los siguientes atributos y métodos:

Atributos. (x-tl , y - t l ) Coordenadas de la terminal - 1. (x-t2 , y-t2) Coordenadas de la terminal - 2. (x-t3 , y-t3) Coordenadas de la terminal - 3.

conj-seg-t1 Conjunto de segmentos de línea de la terminal - 1. conj-seg-t2 Conjunto de segmentos de línea de la terminal - 2. conj-seg-t3 Conjunto de segmentos de línea de la terminal - 3.

Nodo t l Nodo de la terminal -1. NodoIt2 Nodo de la terminal - 2. N o d o t 3 Nodo de la terminal - 3 . Métodos. cElem3T Constructor de la clase

4.2.4.1 Clase elemento Transistor: cTransistor

La clase cTransistor representa al elemento transistor en un circuito eléctrico.

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La clase cTransistor tiene los siguientes atributos y métodos.

Atributos ValoresConjunto de valores relacionados con elementos transistor.

Métodos cTransistor Constructor de la clase

4.3 Estructura de Datos.

La estructura de datos para guardar el circuito creado esta organizada de la siguiente manera : Se tiene una lista doblemente ligada la cual contiene como información un apuntador a un elemento eléctrico, es decir, un objeto de cElem; por ejemplo un elemento resistencia, diodo, etc.

7 Lista d, doblemente ligada

r 7

cE'em

b+ ++ Conjunto de Nodo de la segmentos de terminal - 1 linea de la terminal - 1

..... Nodo de la terminal - n

Conjunto de segmentos de linea de la terminal - n

4.3.1 Clase Nodo: cNodo

La clase cNodo representa a los nodos utilizados en el análisis de circuitos y son los puntos entre los que se encuentra un elemento dentro del circuito.

La clase cNodo tiene los siguientes atributos y métodos:

Atributos. etiqueta Cadena alfanumérica que identifica al nodo.

Métodos. cNodo Constructor de la clase.

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4.3.2 Clase Conjunto de Segmentos de línea: cSeg

La clase cSeg guarda o mantiene los segmentos de línea con los que se une un elemento con otro. La clase cSeg guarda los segmentos de línea en forma de lista.

Un segmento de línea esta definido por el punto A y el punto B entonces la clase cSeg guarda cada punto que define a los segmentos de línea de la siguiente forma:

Conjunto de segmentos Junto B

L punto C punto D

Lista ligada simple = conjunto de segmentos

conjunto de segmentos

~- 6punto)- [ punti- i punto I P ” ]

La clase cSeg tiene los siguientes atributos y métodos:

Atributos. Segmentos Es una lista ligada la cual guarda los puntos que definen a los segmentos de

línea.

Métodos. cSeg Constructor de la clase. Insertar Pone en la lista simple un punto get - segmentos Regresa el conjunto de segmentos.

4.3.3 La Clase Circuito Eléctrico.

La estructura de datos planteada al inicio de esta sección se implementa en la clase circuito eléctrico.

Es una lista doblemente ligada que mantiene a los elementos del circuito eléctrico creado por el usuario.

La clase tiene los siguientes métodos y atributos.

Atributos.

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CE clases

Es una lista doblemente ligada implementada através de la biblioteca de contenedoras basadas en templates ( patrones de clases 1.

Métodos. Insertar Inserta o pone un elemento en la lista ligada. Busca-elem Busca un elemento en la lista ligada. Redibujar-cir Dibuja el circuito eléctrico.

4.4 lnterfaz Gráfica del Editor

Esta sección presenta las clases requeridas para la implementación de la interfaz de usuario del editor.

Estas clases son implementadas apartir de las clases de la biblioteca ObjecWindows.

4.4.1 BOTóN

Botones de radio con dibujos del usuario.

Clase Botón de Radio Propio : TOwnerRadioButton

Clase TBRadioButton. Esta clase es usada para crear un botón de radio en una TWindow padre. TBRadioButton puede también ser usada para facilitar la comunicación entre la aplicación y el botón de radio de un TDialog.

Los botones de radio tienen dos estados: Checked y Uncheked.

La clase TOwnerRadioButton es un control TBRadioButton de windows con dibujo del usuario.

HERRAMIENTAS.

Una herramienta de dibujo genérica.

Los botones de la paleta de herramienta son botones de radio con dibujo del usuario, implantados con ayuda de la clase TOwnerDrawRadioButton.

Clase Herramienta : TTool

Todas las herramientas comparten ciertas características comunes por lo que se implanta una clase base denominada TTool.

La clase TTool tiene los siguientes atributos y métodos :

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Atributos cursor Nombre del recurso del cursor que aparece en pantalla cuando se elige

Métodos una herramienta determinada.

Drawchecked Dibuja un botón pulsado , comunica al administrados del sistema que herramienta fue seleccionada, modifica el cursor y la línea de estado.

HandleLeftMouseButtonDown Acciones a tomar al ocurrir el evento LBUTTONDOWN del ratón.

HandleLeftMouseButtonUp Acciones a tomar al ocurrir el evento LBUTTONUP del ratón.

HandleRightMouseButtonDown Acciones a tomar al ocurrir el evento RBUTTONDOWN del ratón.

HandleMouseMove Acciones a tomar al ocurrir el evento MOUSEMOVE del ratón.

Prompt Devuelve una cadena que aparece en la línea de estado siempre que se escoge una herramienta determinada.

4.4.2 Herramientas especializadas para el dibujo.

4.4.2.1 Clase Herramienta para Seleccionar : TSelectTool

4.4.2.2 Clase Herramienta para Unir Elementos : TPolylineTool

Clase línea: TLineTool

4.4.2.3 Clase Herramienta Tierra : TTierraTool

La clase herramienta TTierraTool dibuja un elemento tierra en la posición indicada por el cursor del ratón.

Los atributos y métodos de la clase TTierraTool son:

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Métodos HandleLeftMouseButtonDown Crea un objeto cTierra, lo inserta en la lista y dibuja

un elemento tierra en la posición indicada por el cursor del ratón, como respuesta al evento LBUTTONDOWN.

utilizando la herramienta TTierraTool. Prompt Devuelve una cadena indicando que se esta

4.4.2.4 Clase Herramienta Resistencia : TResistenciaTool

La clase herramienta TResistenciaTool dibuja un elemento resistencia en la posición indicada por el cursor del ratón.

Los atributos y métodos de la clase TResistenciaTool son:

Métodos HandleLeftMouseButtonDown Crea un objeto cResistencia, lo inserta en la lista y

indicada por el cursor del ratón, como respuesta al dibuja un elemento resistencia en la posición

evento LBUTTONDOWN. Prompt Devuelve una cadena indicando que se esta

utilizando la herramienta TResistenciaTool.

4.4.2.5 Clase Herramienta lnductancia : TlnductanciaTool

La clase herramienta TlnductanciaTool dibuja un elemento inductancia en la posición indicada por el cursor del ratón.

Los atributos y métodos de la clase TlnductanciaTool son:

Métodos HandleLeftMouseButtonDown Crea un objeto clnductancia, lo inserta en la lista y

dibuja un elemento inductancia en la posición indicada por el cursor del ratón, como respuesta al

Prompt Devuelve una cadena indicando que se esta evento LBUTTONDOWN.

utilizando la herramienta TlnductanciaTool.

4.4.2.6 Clase Herramienta Capacitor : TCapacitorTool

La clase herramienta TCapacitorTool dibuja un elemento capacitor en la posición indicada por el cursor del ratón.

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Los atributos y métodos de la clase TCapacitorTool son:

Métodos HandleLeftMouseButtonDown Crea un objeto ccapacitor, lo inserta en la lista y dibuja

un elemento capacitor en la posición indicada por el cursor del ratón, como respuesta al evento LBUTTONDOWN.

Prompt Devuelve una cadena indicando que se esta utilizando la herramienta TCapacitorTool.

4.4.2.7 Clase Herramienta Fuente : TFuenteTool

La clase herramienta TFuenteTool dibuja un elemento fuente en la posición indicada por el cursor del ratón.

Los atributos y métodos de la clase TFuenteTool son:

Métodos HandleLeftMouseButtonDown Crea un objeto cfuente, lo inserta en la lista y dibuja

un elemento fuente en la posición indicada por el cursor del ratón, como respuesta al evento

LBUTTONDOWN. Prompt Devuelve una cadena indicando que se esta

utilizando la herramienta TFuenteTool

4.4.2.8 Clase Herramienta Diodo : TDiodoTool

La clase herramienta TDiodoTool dibuja un elemento diodo en la posición indicada por el cursor del ratón.

Los atributos y métodos de la clase TDiodoTool son:

Métodos HandleLeftMouseButtonDown Crea un objeto cDiodo, lo inserta en la lista y dibuja

un elemento diodo en la posición indicada por el cursor del ratón, como respuesta al evento

Prompt Devuelve una cadena indicando que se esta utilizando la herramienta TDiodoTool

LBUTTONDOWN.

4.4.2.9 Clase Herramienta Transistor : TTransistorTool

La clase herramienta TTransistorTool dibuja un elemento transistor en la posición indicada por el cursor del ratón.

Los atributos y métodos de la clase TTransistorTool son:

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Métodos HandleLeftMouseButtonDown Crea un objeto transistor, lo inserta en la lista y

dibuja un elemento transistor en la posición indicada por el cursor del ratón, como respuesta al evento

LBUTTONDOWN. Devuelve una cadena indicando que se esta

utilizando la herramienta TTransistorTool Prompt

i-: TBRadioButton

1 TOwnerDrawRadioButton I

a TUerraTool

a TResistenciaTool

D TlnductanciaTool

a TCapacitorTool

a TFuenteTool

"I TDiodoTool

a llransistorTool

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4.4.3 PALETA DE HERRAMIENTAS

La paleta de herramientas se implanta como una caja de dialogo amodal.

/

\

a TSelectTool

41'1 TPolylineTool

n TResistenciaTool

a TlnductanciaTool

TCapacitorTool

a TFuenteTool

4 a l TDiodoTool

a llransistorTool

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4.4.4 ADMINISTRADOR DEL SISTEMA.

Clase Administrador del Sistema : TSysternManager

El editor tiene varios objetos de sistema que hay coordinar de alguna manera. Se cuenta con menús, una línea de estado, una paleta de herramientas y un cursor del sistema. El administrador del sistema es el que se hace cargo de la coordinación de todas las actividades del sistema.

Se cuenta con una función por cada objeto del sistema manejado por la clase TSystemManager. En realidad, la clase resulta ser bastante breve, debido a que su función principal es informar a otros objetos qué es lo que tienen que hacer, y no hacer las cosas directamente.

La clase TSystemManager tiene los siguientes atributos y métodos:

Atributos programWindow toolSelectec ToolPalette

Métodos TSystemManager

StatusLineMessage ViewTools la ventana. ToolPaletteVisible

Setcursor Tool

Ventana de trabajo. Herramienta seleccionada. Paleta de herramientas

Guarda un apuntador hacia la ventana de la aplicación principal, instala el administrador del sistema e inicializa la paleta de

Cambia el mensaje de la línea de estado. Muestra u oculta la paleta de herramientas, restaura el cursor de

herramientas y la herramienta seleccionada.

Devuelve VERDADERO si la paleta de herramientas es visible y FALSO en otro caso. Cambia el cursor del ratón. Establece que herramienta fue seleccionada.

4.5 EDITOR DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS

Teniendo en cuenta el análisis y diseño que se acaba de presentar nos damos cuenta de todos los objetos que se fueron conformando a través del diseño como son el menú de opciones y dentro de este los submenus con las opciones que mas nos interesan por el momento como son, del submenu ver que la opción paleta de herramienta que es una parte fundamental para la elaboración de los circuitos .

De la paleta de herramientas se desprenden otros objetos como son la cajas de dialogo los botones de la interfaz para dibujar elementos. Existe otra opción dentro del submenu de Formato spice que es la que nos permite generar el archivo tipo SPICE.

Una vez que se tienen todos los objetos se unen para poder conformar el editor de circuitos cuyo comportamiento se describe a continuación

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4.5.1 Funcionamiento

Como el programa es una aplicación windows se puede correr de la misma forma que otros programas para windows; ya que ofrece la misma interfaz gráfica de ventanas, cajas de dialogo, botones, etc.

AI iniciar el programa este nos presenta un menú de opciones que consta de lo siguiente. Menú Archivo

En este menú tenemos las opciones de archivo nuevo que nos presenta una hoja en blanco para que en ella podamos realizar el circuito deseado

Las opciones del menú como son las de abrir, guardar, guardar como, nos muestra una caja de dialogo con una información que nos dice que aun no se han implementado estas opciones. La última opción del menú es la de salir, esta termina con la aplicación que se este realizando en ese momento, si es que se esta realizando, y nos regresa al administrador del sistema.

Menú Editar Las opciones que tenemos en este menú son dehacer, cortar, copiar y pegar cuando seleccionamos alguna de ellas aparece una caja de dialogo que nos informa que las opción no se ha implementado en este momento.

Menú Ver Aquí tenemos dos opciones que son herramienta y tamaño cuando se selecciona la opción de tamaño aparece una caja de dialogo que nos informa que no se ha implementado aun . Cuando seleccionamos herramienta nos aparece una paleta de herramientas que nos muestra los tipos de elementos que se pueden dibujar y apartir de este momento podemos crear un circuito eléctrico.

Menú Fspice En este tenemos la opción de generar formato y al selecionarla nos aparece una caja de dialogo que nos pide el titulo de archivo y un nombre para este.

Menú Acerca de En el cual aparece una caja de dialogo con información referente a los realizadores del programa.

Para poder generar un circuito eléctrico primero hay que seleccionar de la barra de menús la opción ver y de esta la de herramienta cuando hemos hecho esto aparece la paleta de herramientas entonces seleccionamos alguna herramienta a dibujar el cursor cambiara a la forma del elemento seleccionado indicándonos que mientras tenga esa forma podremos dibujar cuantas veces queramos el elemento y para hacer esto nos ponemos en la hoja o zona de dibujo y con un click en el botón izquierdo del ratón se pintara el elemento seleccionado y cuantos elementos se quiera dibujar se dará un click el botón izquierdo para hacerlo si se quiere combiar de elemento se debe seleccionar con el botón izquierdo en la paleta de herramientas el nuevo elemento nuevamente cambiara el cursor a la figura del elemento seleccionado y podremos dibujar cuantas veces se quiera el elemento.

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Una vez que tenemos dibujados los elementos los unimos con la línea para tener conformado el circuito y ya hecho esto de la paleta de herramientas seleccionamos la flecha de selección (flecha negra) esto nos permitirá poner información a cada elemento para hacer esto hacemos doble click con el botón izquierdo sobre un elemento al hacerlo nos aparece una caja de dialogo que nos pregunta que etiqueta le pondremos al elemento nos da la información de entre que nodos esta y nos pide un valor para este.

Cuando se le a puesto una etiqueta y un valor a cada elemento podemos entonces generar un archivo con el formato SPICE para hacer esto vamos al menú Fspice hacemos click en la opción generar y damos la información que nos pide la caja de dialogo en caso de no dar la información completa se regresa a la zona de dibujo cuando tenemos la información del titulo y nombre del archivo entonces el programa genera un archivo que tiene un formato tipo SPICE.

5 CONCLUSIONES

Los Objetivos planteados al inicio del proyecto se llevaron a cabo ya que en ellos se pretendía realizar un editor de circuitos eléctricos que sirviera de interface entre el usuario y el simulador SPICE.

Para el desarrollo del editor se emplearon los siguientes conceptos: El análisis y diseño orientado a objetos El paradigma de Programación orientado a objetos La biblioteca de clases ObjecWindows La biblioteca de clases contenedoras.

El análisis y diseño orientado a objetos nos permitió distinguir la gran variedad de clases que son necesarias para la implementacion ya que se pudo determinar mediante el análisis como deberían de ser las clases y determinar las características (atributos y métodos) que estas deberían de tener, el diseño nos permitió tener la información de como se relacionan las clases entre sí y el flujo de información que se tendría.

La fase implementación del diseño obtenido através del análisis orientado a objetos del editor fue directo ya que se utiliza el paradigma de la programación orientada a objetos . La biblioteca de clases objecwindows nos permite dar una presentación mas agradable al usuario ya que nos brinda la facilidad de crear menús, botones, cajas de dialogo, ventanas de una manera muy fácil y con lo cual podemos dar una mejor presentación al programa de una forma fácil y rápida.

La biblioteca de clases contenedoras nos brindo la facilidad de utilizar un t ipo de datos abstracto con el cual se pudo guardar la información generada. Esta es otra de las bondades que nos ofrece una herramienta de programación orientada a objetos ya que una de las ventajas es la reutilización de las clases implementadas.

El análisis y diseño de acuerdo al paradigma de la programación orientada a objetos nos proporciono una forma diferente de concebir soluciones de los problemas planteados .

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El grado de avance del editor .

A continuación se listan los módulos del editor que han sido implementados: Se tiene una interfaz gráfica para poder dibujar circuitos eléctricos Se tiene la opción de generar la especificación del circuito en formato SPICE Se planteo y desarrollo una jerarquía de clases de elementos eléctricos mas comunes en un circuito o malla.

6 ALCANCES PARA VERSIONES FUTURAS

Se tiene una base con la cual se puede realizar un circuito eléctrico y con el generar un archivo que tiene un formato tipo SPICE. Lo que se plantea para el futuro es lo siguiente:

i ) lmplementar todas las opciones que se tienen en los mentis. I I ) lmplementar una clase etiqueta que aparezca en cada elemento. Ill) lmplementar la opción de las líneas ortogonales. IV) lmplementar la opción de multidocumento. v) lmplementar una opción que nos permita añadir las opciones de analisis para el formato tipo

vi) lmplementar una opción que nos permita añadir enunciados de salida para el formato tipo

VII) lmplementar una herramienta de selección para poder mover un elemento de su posición. VIII) lmplementar una opción donde se pueda abrir un archivo existente en formato SPICE que no

SPICE.

SPICE.

haya sido creado en este editor.

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7. ESPECIFICACIONES TÉCNICAS

El desarrollo fue realizado en una maquina PC IBM compatible con la siguiente configuración:

Hardware:

Procesador 486-DX2 50Mhz. Memoria RAM 4 M b Disco Duro 212 Mb Monitor Super VGA Color 14" Acelerador Gráfico 2 8 +, 1 M b Drive 3.5" HD Mouse estándar Microsoft.

Software:

Sistema operativo MS-DOS 6.2. Compilador Borland C+ + 3.1 para MS-DOS Y WINDOWS. Windows 3.1 1 para trabajo en grupo.

Requerimientos de la Aplicación:

Hardware: PC IBM compatible con Procesador 386 o posterior Memoria RAM 4 M b mínimo. Espacio en Disco Duro 1 M b Monitor VGA o posterior Drive 3.5" HD Mouse estándar Microsoft.

Software:

Sistema operativo MS-DOS 6.0 o posterior. Windows 3.1 o 3.1 1 para trabajo en grupo.

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8 BlBLlGRAFlA

Wingland, Ann L., Edwards, Samuel D., King, David R., SOFTWARE ORIENTADOS A OBJETOS , Edit. Addison Wesley/Diaz de Santos.

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