IZRAČUN OBSTOJEČIH ZOBNIKOV NA MOBILNI NAPRAVI … · 2018-08-24 · Slika 2: Valjasti zobniki na vzporednih gredeh Ravnini, ki omejujeta zob po širini, sta čelni ravnini, katerih

Andraž Krevh

IZRAČUN OBSTOJEČIH ZOBNIKOV NA MOBILNI NAPRAVI

Diplomsko delo

Maribor, maj 2011

I

II

III

IV

I

Diplomsko delo visokošolskega strokovnega študijskega programa

Študent: Andraţ Krevh

Študijski program: VS ŠP Računalništvo in informacijske tehnologije

Smer:

Mentor(ica): red. prof. dr. ZORMAN MILAN, univ. dipl. inţ. rač. in inf.

Somentor(ica): dr. Mateja Verlič, univ. dipl. inţ. rač. in inf.

Lektor(ica): Maja Koleţnik, prof. slovenščine

Maribor, maj 2012

II

Zahvala

Zahvaljujem se mentorju dr. Milanu Zormanu in somentorici dr.

Mateji Verlič za pomoč in vodenje pri izdelavi diplomske naloge.

Zahvala gre tudi konstrukcijskemu oddelku podjetja Serpa, d. o. o., za

strokovno pomoč in možnost testiranja izdelka.

Največja zahvala gre staršema, ki sta me finančno in moralno

podpirala v času študija.

III

IZRAČUN OBSTOJEČIH ZOBNIKOV NA MOBILNI NAPRAVI

Ključne besede:

Android, Windows, okenska aplikacija, mobilna aplikacija, čelni zobniki, stoţčasti zobniki,

polţevo gonilo, izračun zobnikov.

UDK: (004.4:621.395.721.5):621.8(043.2)

Povzetek

V diplomski nalogi opisujemo potek izdelave programa za izračun obstoječih zobnikov za

potrebe strojnih inženirjev, ki se ukvarjajo z rekonstrukcijo gonil. Program sestavljata

okenska aplikacija in mobilna aplikacija. Mobilna različica, ki omogoča delo na terenu in

pošiljanje rezultatov v podjetje, kar pospeši in olajša delo inženirja z zobniki, ki jih zaradi

velikosti ne morejo prenesti v pisarno. V uvodnem delu se posvetimo opisu izdelave in

uporabe okenske aplikacije, ki teče na operacijskem sistemu Microsoft Windows, nato se

lotimo opisa izdelave mobilne aplikacije, ki teče na operacijskem sistemu Android. V zadnjem

delu diplomske naloge prikažemo primer uporabe okenske in mobilne aplikacije v realnem

okolju in predstavimo odziv strokovnjakov na novo orodje.

IV

CALCULATION OF THE EXISTING GEARS ON MOBILE DEVICE

Key words

Android, Windows, windows application, mobile application, front gears, bevel gears, snail's

driving gear, calculation of gears.

UDK:

(004.4:621.395.721.5):621.8(043.2)

Abstract

The thesis describes the course of a program to calculate the existing gear to the needsof

mechanical engineers who are engaged in reconstruction of the drivers. The program

consists of window applications and mobile applications. The wireless version, whichallows it

to work in the field and send the results to the entity, which expedite and facilitate the work

of an engineer with the gear that the size can not be transferred to the office.The introductory

part is concerned with describing the production and use windowsapplication that runs

on Microsoft Windows, then we start the description of themanufacture of mobile applications

that run on Android. The last part of the thesis showan example of using windows and mobile

applications in the real world and present a response professionals a new tool.

V

Kazalo

1 Uvod .................................................................................................................................................... 1

2 Vrste zobnikov ................................................................................................................................... 1

2.1 Gonila z valjastimi zobniki ......................................................................................................... 2

2.2 Gonila s stoţčastimi zobniki ..................................................................................................... 3

2.3 Gonila z mimobeţnimi osmi ..................................................................................................... 5

3 Načrtovanje aplikacij za izračun obstoječih zobnikov .................................................................. 5

4 Izdelava okenske aplikacije ............................................................................................................. 6

4.1 Operacijski sistem Windows ..................................................................................................... 6

4.1.2 Zgodovina ............................................................................................................................ 7

4.2 Microsoft Visual Studio .............................................................................................................. 9

4.2.1 Urejevalnik kode ............................................................................................................... 10

4.2.2 Razhroščevalnik ................................................................................................................ 10

4.2.3 Oblikovalec ........................................................................................................................ 10

4.2.4 Zgradba .............................................................................................................................. 11

4.3 Okenska aplikacija Izračun obstoječih zobnikov ................................................................. 12

4.3.1 Čelni zobniki ...................................................................................................................... 13

4.3.2 Stoţčasti zobniki ............................................................................................................... 16

4.3.3 Polţasta gonila .................................................................................................................. 19

4.3.4 Izpis podatkov ................................................................................................................... 21

4.3.5 Izvoz podatkov v Microsoft Office Excel ........................................................................ 21

4.3.6 Tiskanje podatkov ............................................................................................................. 22

5 Izdelava mobilne aplikacije ............................................................................................................ 23

5.1 Operacijski sistem Android ..................................................................................................... 23

5.1.1 Zgodovina .......................................................................................................................... 25

VI

5.2 Eclipse ....................................................................................................................................... 28

5.2.1 Android v Eclipsu .............................................................................................................. 30

5.3 Mobilna aplikacija Izračun obstoječih zobnikov ................................................................... 30

5.3.1 Oblikovanje ........................................................................................................................ 31

5.3.2 Programiranje .................................................................................................................... 33

5.3.3 Zapis podatkov v Microsoft Excel datoteko .................................................................. 36

5.3.4 AndroidManifest ................................................................................................................ 37

5.3.5 Pošiljanje datoteke ........................................................................................................... 38

6 Uporaba izdelka v praksi ................................................................................................................ 39

7 Sklep .................................................................................................................................................. 42

8 Viri ...................................................................................................................................................... 43

9 Viri slik ............................................................................................................................................... 44

VII

Kazalo slik

Slika 1: Zobniški reduktor .................................................................................................................... 2

Slika 2: Valjasti zobniki na vzporednih gredeh ................................................................................. 3

Slika 3: Stoţčasta zobniška dvojica ................................................................................................... 4

Slika 4: Gonilo z mimobeţnimi osmi (polţevo gonilo) ..................................................................... 5

Slika 5: Primer uporabe OS Windows XP ......................................................................................... 7

Slika 6: Primer uporabe OS Windows Vista ..................................................................................... 8

Slika 7: Primer uporabe OS Windows 7 ............................................................................................ 9

Slika 8: Arhitektura operacijskega sistema Windows .................................................................... 12

Slika 9: Izgled glavnega okna okenske aplikacije .......................................................................... 13

Slika 10: Primer čelnega ravnega zobnika ..................................................................................... 13

Slika 11: Primer izračunov čelnih poševnih zobnikov − začetek ................................................. 14

Slika 12: Primer izračunov čelnih poševnih zobnikov – zadnji izračuni ..................................... 15

Slika 13: Primer izračunov čelnih poševnih zobnikov – končni izpis .......................................... 16

Slika 14: Primer stoţčastih ukrivljenih zobnikov ............................................................................ 17

Slika 15: Primer izračunov za stoţčaste ukrivljene zobnike − začetek ...................................... 18

Slika 16: Primer izračunov za stoţčaste ukrivljene zobnike – končni izpis ............................... 18

Slika 17: Primer polţevega gonila .................................................................................................... 19

Slika 18: Primer izračunov za polţevo gonilo − začetek .............................................................. 20

Slika 19: Primer izračunov za polţevo gonilo – končni izpis ........................................................ 20

Slika 20: Okno za shranjevanje izračunov v Excelovo tabelo ..................................................... 22

Slika 21: Okno za nastavitve tiskanja tabele izračunov ................................................................ 23

Slika 22: Arhitektura operacijskega sistema Android .................................................................... 25

Slika 23: Motorola T-Mobile G1 ........................................................................................................ 26

Slika 24: Logotip Androida 4.0 .......................................................................................................... 27

Slika 25: Primer vmesnika za prikazovanje porabe baterije in pomnilnika ................................ 28

VIII

Slika 26: Primer uporabe razvojnega okolja Eclipse ..................................................................... 29

Slika 27: Primer uporabe Android emulatorja v razvojnem okolju .............................................. 30

Slika 28: Izgled glavnega menija in podmenija mobilne aplikacije ............................................. 31

Slika 29: Primer izračunov čelnih ravnih zobnikov ........................................................................ 33

Slika 30: Primer izbire standardnega modula ................................................................................ 35

Slika 31: Primer pošiljanja izračunov preko elektronske pošte ................................................... 39

Slika 32: Počen zobnik, ki ga je potrebno izmeriti – potrebna izmera ........................................ 40

Slika 33: Po dobljenih merah inţenir izdela skico in izračune na naši okenski aplikaciji ........ 40

Slika 34: Po izračunih inţenir zmodelira izračunani zobnik in izdela načrt ................................ 41

Slika 35: Inţenir opravi meritve na zobniku in izvede izračun s pomočjo mobilne aplikacije . 41

IX

Seznam uporabljenih kratic

LPT − Line Print Terminal

DIN – Deutsches Institut für Normung

ISO − International Organization for Standardization

API − Application Programming Interface

IBM − International Business Machines

XML − Extensible Markup Language

XSLT − Extensible Stylesheet Language Transformations

HTML − Hyper Text Markup Language

XHTML − Extensible Hyper Text Markup Language

CSS − Cascading Style Sheet

WPF − Windows Presentation Foundation

DEX − Dalvik Executable

OHA − Open Handset Alliance

POP − Post Office Protocol

IMAP − Internet Message Access Protocol

TAT − The Astonishing Tribe

BBX − BlackBerry Exchange

RIM − Research In Motion

ICS − Internet Connection Sharing

NFC − Near Field Communication

SDK − Software Development Kit

X

IDE − Integrated Development Environment

JDT − Java Development Tools

UML − Unified Modeling Language

DB − Data Base

SWT − Standard Widget Toolkit

AWT − Abstract Window Toolkit

ADT − Android Development Tool

HSSF − Horrible SpreadSheet Format

1

1 Uvod

Zobniška gonila so sestavni del vsakega stroja, ker pa se zobniki obrabijo ali pa zaradi

preobremenitev pride do poškodb, jih je potrebno nadomestiti z novejšimi, ki bodo imeli

boljše karakteristike glede vzdrţljivosti in se v podobnih okoliščinah ne bodo tako obrabljali.

V strojništvu se inţenirji ubadajo z vzdrţevanjem takšnih zobnikov, kar pomeni, da jih na

novo skonstruirajo. Ko inţenir dobi poškodovan zobnik v delo, mora najprej izmeriti njegove

geometrijske veličine (vse tiste, ki jih je moţno izmeriti), zatem pride na vrsto izračun

potrebnih veličin, za kar so si do sedaj lahko pomagali zgolj z zastarelo konzolno aplikacijo,

ki ne podpira 64-bitnih operacijskih sistemov, njen izpis pa je omejen na LPT-izhod, ki ga ima

le še redko katera delovna postaja.

Zato smo se odločili za izdelavo programa Izračun obstoječih zobnikov z grafičnim

vmesnikom in podporo za 64-bitna Okna. Uporaba programa je tako postala veliko

enostavnejša in uporabniku prijaznejša. Dodali smo moţnost tiskanja na kateri koli tiskalnik,

ki je povezan na računalnik, na katerem teče program, in moţnost shranjevanja izračunov v

tabelo v Microsoft Office Excelu s formatom .xls. Poleg okenske aplikacije smo izdelali še

mobilno aplikacijo, ki teče na Androidovem operacijskem sistemu in pride v poštev, kadar

morajo inţenirji zobnike, ki so se polomili ali preveč obrabili, izračunavati na licu mesta

oziroma na samem stroju oziroma napravi. V takšnih primerih bo aplikacija zelo koristila, saj

nadomesti prenos zapiskov in kasnejše izračunavanje zobnikov [1].

2 Vrste zobnikov

Povezave med stroji štejejo kot najpomembnejše naloge strojništva; med takšne primere

spada povezava stroja, ki pretvarja energijo (pogonski stroj), in stroja, ki preoblikuje material

(delovni stroj). Zaradi morebitnih različnih karakteristik povezanih strojev ju je potrebno pri

znanih ali ocenjenih pogojih povezati tako, da bo njuno delovanje s čim večjim izkoristkom,

čim manjšimi šumi in sunki. V strojništvu pri reševanju takšnih nalog naletijo na veliko strojnih

elementov, ki jih imenujejo pogonski elementi. Strojne dele, ki prilagajajo vrtilno hitrost

pogonskega stroja k vrtilni hitrosti delovnega stroja, imenujemo gonilo.

Poleg prilagajanja vrtilnih hitrosti z enega na drugi stroj morajo gonila v nekaterih primerih

premagati tudi razdaljo med obema gredema, kot razvidno na primeru na naslednji sliki

(Slika 1).

2

Slika 1: Zobniški reduktor

Gredi strojev sta lahko v eni osi, medsebojno vzporedni z medosno razdaljo, se sekata ali pa

sta mimobeţni pod nekim določenim kotom. Za vse te primere so razvili različne vrste

zobniških gonil. Zobniki z medsebojnim zaporednim ubiranjem zob prenašajo vrtilno gibanje

in vrtilne momente z ene na drugo gred, kar jih postavlja med glavne elemente zobniških

gonil. Najmanj dva zobnika (zobniška dvojica), ki ubirata in sta medsebojno povezana s

skupnim okrovom ali ročico, sestavljata zobniško gonilo. Če zobnika prenašata vrtilno

gibanje enolično, morata imeti obe zamišljeni kotalni (kinematični) telesi obliko rotacijskih

koles. Rotacijski osi obeh kinematičnih teles morata biti identični z rotacijskima osema

zobnikov. Plašč rotacijskega telesa, kinematična površina, oriše tvornica A-B, ki rotira okoli

rotacijske osi. Glede na poloţaj te tvornice k rotacijski osi nastanejo naslednje vrste: valji

(kadar je tvornica vzporedna rotacijski osi), stoţci (v primeru, da tvornica seka rotacijsko os)

in hiperboloidi (če sta tvornica in rotacijska os mimobeţni). Če dvojimo enaki kinematični

telesi s skupno tvornico, dobimo naslednje vrste gonil: gonila z valjastimi zobniki, gonila s

stoţčastimi zobniki ter gonila s hiperboloidnimi zobniki [1].

2.1 Gonila z valjastimi zobniki

Ozobje z ravnimi zobmi (Slika 2) lahko smatramo kot primer ozobja s poševnimi zobmi, le da

je nagibni kot bočnic enak nič, kar pomeni, da vse zakonitosti ozobij z ravnimi zobmi veljajo

tudi pri poševnih. Označbe in definicije pojmov na valjastih zobnikih določajo standardi (DIN

in ISO).

3

Slika 2: Valjasti zobniki na vzporednih gredeh

Ravnini, ki omejujeta zob po širini, sta čelni ravnini, katerih razdalja nam pove, kakšna je

širina zoba (b). Bok zoba je površina zoba med korensko in temensko površino. Razdelek

zobnih profilov na razdelnem krogu je dolţina loka na tem krogu med dvema zaporednima

desnima ali levima profiloma zobnih bokov. Razdelni krog s polmerom r0 je računska veličina,

ki je pomembna za izračun ostalih veličin zobnika. Obseg razdelnega kroga izračunamo s

pomočjo premera d0 in števila zob z. Za zmanjšanje potrebnih orodij so vrednosti modulov

standardizirane s standardi, ki navajajo veliko modulov, razdeljene pa so v tri prioritetne

razrede: največkrat se uporabijo vrednosti iz prvega razreda, z upravičenimi razlogi vrednosti

iz drugega, v izrednih primerih pa vrednosti iz tretjega razreda [1].

2.2 Gonila s stožčastimi zobniki

Za stoţčaste zobnike (Slika 3) označujemo zobniške dvojice, katerih osi se sekajo. Osi

stoţčaste zobniške dvojice se lahko sekata pod poljubnim kotom (najpogosteje 90°).

Stoţčasti zobniki povzročajo na svoje leţaje aksialne in radialne sile. Kot med osema in kot

razdelnih stoţcev se mora čim bolj ujemati s teoretičnimi merami. Presečišče osi in vrha

razdelnih stoţcev se mora ujemati v eni točki. Pri vseh gonilih s stoţčastimi zobniki je zaradi

dodatnih moţnosti odstopov potrebna večja pozornost pri izdelavi, uleţavanju in montaţi.

Gonila s stoţčastimi zobniki se delijo v štiri vrste: ravna, poševna, zerol in ukrivljena gonila.

4

Slika 3: Stožčasta zobniška dvojica

Stožčasti zobniki z ravnimi zobmi – pri njih se začne ubiranje zobne dvojice po vsej zobni

širini naenkrat, za kar so posebno občutljivi. Ţe manjši odstopi oblike bočnic, razdelka ali

deformacija gredi pod obremenitvijo povzročajo preobremenitve na zobnih koncih in

neenakomerni prenos vrtilnega gibanja, kar se kaţe v nihanju in ropotu. Zaradi takšnih

občutljivosti se ta vrsta zobnikov uporablja zgolj za gonila, kjer so zahteve glede obremenitve

in mirnosti teka zelo skromne.

Stožčasti zobniki s poševnimi zobmi – zaradi ugodnejših ubirnih razmer (bočno ubiranje)

so uporabni za večje obodne hitrosti. Predvsem so manj občutljivi za montaţno netočnost in

deformacijo gredi.

Stožčasti zobniki zerol – podobni so ravnim, vendar imajo v vzdolţni smeri rahlo ukrivljene

zobe, katerih nagibni kot bočnic v sredini zobne širine je enak nič. Ta vrsta ozobja ima

prednosti glede neobčutljivosti za premaknitve ukrivljenih in majhnih aksialnih obremenitev

ravnih stoţčastih zobnikov. Kljub vsem tem prednostim pa se zerol zobniki uporabljajo

večinoma le pri zelo togem uleţavanju, saj se zobni boki pri večjih deformacijah gredi

dotikajo na področju večjega nagibnega kota bočnic, pri čemer nastajajo večje aksialne sile

in s tem prevelike obremenitve leţajev, ki po drugi strani povzročajo še preobremenitve

zobnih bokov.

Ukrivljeno ozobljeni stožčasti zobniki – podobno kot zobniki zerol imajo v vzdolţni smeri

ukrivljene zobe, vendar so le-ti veliko bolj nagnjeni proti osi zobnika. Na pogled so podobni

poševnim zobnikom, razlog pa je v tem, da so poševni stoţčasti zobniki zgolj poseben primer

ukrivljeno ozobljenih. Zobčajo se na ameriških zobčalnikih Gleason, ki se uporabljajo tudi za

zerol zobnike. Poleg ameriških se uporabljajo še evropski (Klingelnberg, Fiat, Oerelikon,

Modul), in sicer za zobčanje ukrivljeno ozobljenih stoţčastih zobnikov [2].

5

2.3 Gonila z mimobežnimi osmi

Gonila z vijačnimi zobniki (Slika 4) uporabljamo za prenos moči iz vrtilnega gibanja pri

mimobeţnih gredeh. V nasprotju s kotalnimi gonili, kjer sta osi zobniške dvojice vzporedni ali

pa se sekata in kjer se kinematični telesi zobniške dvojice kotalita drugo po drugem brez

drsenja, pri čemer sta obodni hitrosti dotikalnih točk na obeh kinematičnih telesih identični, se

pri vijačnih gonilih kinematični telesi ne kotalita drugo po drugem brez drsenja, ker sta obodni

hitrosti dotikalnih točk na obeh kinematičnih telesih med seboj različni glede na velikost in

smer.

Slika 4: Gonilo z mimobežnimi osmi (polževo gonilo)

Poleg drsne hitrosti v smeri zobne višine nastaja še dodatna relativna drsna hitrost v smeri

bočnice, v celoti torej vijačno gibanje. Medtem ko je pri kotalnih gonilih na kinematičnem

krogu drsna hitrost enaka nič, nastaja pri vijačnih gonilih na tem področju drsna hitrost vzdolţ

bočnice. Za področja na zobnem vrhu in korenu lahko to drsno hitrost zdruţujemo v rezultat

skupaj z drsno hitrostjo, ki deluje v smeri zobne višine [3].

3 Načrtovanje aplikacij za izračun obstoječih zobnikov

Kot je bilo ţe omenjeno, bomo izdelali program za izračun obstoječih zobnikov tako za

uporabo na računalniku kot na telefonu, za kar bomo potrebovali dve ločeni aplikaciji. Prvo,

okensko aplikacijo bomo izdelali v razvojnem okolju Microsoft Visual Studio 2010 v

programskem jeziku C#, mobilno pa v okolju Eclipse Helios v programskem jeziku Java.

Čeprav nam bo izdelana okenska aplikacija orientacija za razvoj mobilne aplikacije, pa se

bosta razlikovali v določenih funkcionalnostih. Okenska aplikacija bo omogočala:

izračunavanje notranjih in zunanjih čelnih zobnikov (ravni, poševni),

izračunavanje stoţčastih zobnikov (ravni, ukrivljeni, poševni, zerol),

6

izračunavanje polţevega gonila,

shranjevanje izračunov v Excelovo tabelo,

moţnost takojšnjega tiskanja izračunov.

Izdelani aplikaciji bosta imeli veliko enakih funkcionalnosti, nekaj pa bo tudi razlik. Mobilna

aplikacija bo imela naslednje funkcionalnosti:

izračunavanje čelnih zobnikov (ravni, poševni),

izračunavanje stoţčastih zobnikov (ravni, ukrivljeni, poševni, zerol),

izračunavanje polţevega gonila,

shranjevanje izračunov v Excelovo tabelo,

moţnost pošiljanja tabele preko Bluetootha ali elektronske pošte.

4 Izdelava okenske aplikacije

Ţe v uvodu smo omenili, da so imeli inţenirji do sedaj na voljo le zastarelo konzolno

aplikacijo z izpisom omejenim le na izhod LPT. Od obdobja razširjenosti konzolnih aplikacij

se je v razvoju računalnikov veliko spremenilo, 64-bitni operacijski sistemi so danes ţe bolj

pravilo kot izjema, kar lahko predstavlja problem, saj večina starih konzolnih aplikacij na teh

sistemih ne teče. Danes sta grafični vmesnik in izmenjava podatkov v razširjenih podatkovnih

formatih (npr. Excelov format) skorajda samoumevna, zato pisanje ukazov v konzolo in

omejitev izpisa na izhod LPT ni sta več sprejemljiva. Iz teh razlogov smo se odločili za

izdelavo programa z grafičnim vmesnikom in podporo za 64-bitna Okna. Moţnost tiskanja na

katerikoli povezan tiskalnik na računalnik, na katerem teče program, in moţnost shranjevanja

izračunov v tabelo v Microsoft Office Excel s formatom .xls pomenita dodatno olajšavo pri

delo s programom. V nadaljevanju bomo na kratko spoznali operacijski sistem Windows in

njegove 64-bitne različice, orodje, s katerim smo razvili namizno aplikacijo in dejansko

aplikacijo za izračun zobnikov.

4.1 Operacijski sistem Windows

Računalniški gigant Microsoft je prepoznaven prav zaradi svojega operacijskega sistema

Windows [4], ki je najbolj razširjen operacijski sistem v splošni rabi računalnikov. Vzrok za

tako mnoţično uporabo je uporabniku prijaznejši in enostavnejši operacijski sistem z

grafičnim vmesnikom.

7

4.1.2 Zgodovina

Bill Gates in Paul Allen sta leta 1975 ustanovila podjetje Microsoft, katerega vizija je bila

spraviti računalnik na vsako delovno mizo.

Leta 1980 je k podjetju pristopil še Steve Ballmer, kaj kmalu zatem pa je Microsoft sklenil

pogodbo z izdelovalcem računalniške strojne opreme IBM-om (International Business

Machines). Tako je v projektu »Šah«, kot so ga poimenovali, IBM izdelal osebni računalnik,

Microsoft pa operacijski sistem MS-DOS (Microsoft Disc Operating System), ki je tekel na

računalnikih. Kasneje, od leta 1983 pa do leta 1998, je izšlo pet verzij operacijskega sistema

Windows, katerih podsistem je bil MS-DOS.

Windows XP – Jeseni 2001 je v petindvajsetih jezikih izšla nova različica Microsoftovega

operacijskega sistema (Slika 5), ki je zaradi svoje hitrosti in varnosti postal eden izmed

najbolj prodajanih izdelkov Microsofta. V petih letih je bilo v uporabi kar štiristo milijonov kopij

tega sistema. Zaradi vse večjega zavedanja nevarnosti računalniških virusov in hekerskih

vdorov so v tej verziji Oken s pomočjo varnostnih posodobitev dali velik poudarek na samo

varnost sistema.

Slika 5: Primer uporabe OS Windows XP

Windows XP je izšel v dveh različicah, Home edition in Professional. Prva je bila namenjena,

kot ţe samo ime pove, domačim uporabnikom, saj je ponujala čarovnika za nameščanje

omreţja, predvajalnik glasbe in videa in pogost dostop do ostalih funkcij sistema, kar je

uporabnikom začetnikom olajšalo delo z računalnikom. Druga različica, Windows XP

Professional, pa je sluţila naprednejšim uporabnikom in delovnemu/poslovnemu okolju. Ta

različica je bila, v primerjavi z Windows 2000, veliko bolj zanesljiva, varna in učinkovita,

nudila je podporo oddaljenega namizja, šifrirnim datotečnim sistemom in novejšim omreţnim

8

funkcijam, saj je podpirala brezţična omreţja 802.1x. Z letom 2001 se je začela nova doba

računalništva; izšla je prva različica 64-bitnega operacijskega sistema, namenjena

računalnikom s 64-bitnim procesorjem in velikimi pomnilniškimi zmoţnostmi za zahtevnejše

3D animacije, filmske učinke in inţenirske programe.

Windows Vista – Čas, ki je pretekel med izdajo različic XP in Viste, je bil najdaljši med

vsemi izidi Microsoftovih operacijskih sistemov. Čeprav je bil datum izida Viste (Slika 6)

planiran ţe v letu 2004, se je le-ta zamaknil za dve leti, saj so spremenili načrte ter opustili

razvoj novejšega varnostnega in datotečnega sistema. Z vedno večjo prodajo prenosnih

računalnikov se je namreč dvignila potreba po večji varnosti podatkov; Vista je omogočala

šifriranje pogona BitLocker. Največje spremembe so se zgodile na samem vmesniku, ki so

ga poimenovali Windows Aero; preglednejša opravilna vrstica, s katero je uporabniku

omogočeno hitro iskanje ţelene datoteke.

Slika 6: Primer uporabe OS Windows Vista

Dodan je bil tudi nov razvijalni API z imenom WinFX, ki je temeljil na ogrodju .NET

framework, kar je razvijalcem programske opreme za Okna omogočalo laţje delo. Trgu so

bile na voljo naslednje različice Viste: Starter, Home Basic, Home Premium, Business,

Enterprise in Ultimate.

Windows 7 – Oktobra 2009 je Microsoft na trg ponudil novo verzijo sistema, ki je po

vmesniku zelo spominjala na Visto, vendar pa je bilo delovanje Windows 7 zaradi večje

izkoriščenosti dvojedrnih procesorjev hitrejše. Odpravili so tudi veliko napak, ki jih je imela

Vista. Nudil je podporo za zaslone na dotik s pomočjo Windows Touch, predvajanje glasbe

na daljavo, ki jo je omogočala oddaljena pretočna predstavnost, prvič pa je bil, s potegom

9

miške na določeno ikono aplikacije, omogočen tudi predogled sličic v opravilni vrstici (Slika

7). Cilj je bil torej doseţen, uporaba računalnika je po zaslugi raznih funkcij in podpor, ki jih

omogoča operacijski sistem Windows, postala in še postaja vse enostavnejša, kar je eden

izmed glavnih razlogov, da je Windows 7 presegel prodajo prej najbolj prodajanega sistema,

Windows XP.

Slika 7: Primer uporabe OS Windows 7

Microsoft je sistem ponudil v šestih različicah: Starter (edina, ki ni podpirala 64-bitne

procesorske arhitekture), Home Basic, Home Premium, Professional, Enterprise in Ultimate

[6].

4.2 Microsoft Visual Studio

Za izdelavo okenske aplikacije izračun obstoječih zobnikov smo uporabili programsko okolje,

ki ga je razvil Microsoft, imenovano Visual Studio verzije 2010. Visual Studio je razvojno

okolje, ki se uporablja za razvoj konzolnih programov, grafičnih aplikacij uporabniškega

vmesnika, spletnih strani, spletnih aplikacij, spletnih servisov, omogoča pa razvoj aplikacij s

podporo za platforme Microsoft Windows, Windows Mobile, Windows CE, .NET Framework,

.NET Compact Framework in Microsoft Silverlight. Vgrajeni razhroščevalnik programske

kode deluje na obeh ravneh; na ravni vira (programa) in na ravni naprave (računalnika). Med

pomembnejše vgrajene pripomočke lahko štejemo oblikovalca Oken za gradnjo grafičnih

vmesnikov, spletnega oblikovalca in oblikovalca shem za postavitev podatkovne baze,

omogočeno pa je tudi dodajanje funkcionalnosti po potrebi uporabnika. Visual Studio podpira

različne programske jezike: C/C++, VB.NET, C# in F#. Z nameščenimi dodatki pa je moţno

programirati tudi v jezikih: M, Python in Ruby. Za izdelavo spletnih aplikacij in storitev podpira

tudi: XML/XSLT, HTML/XHTML, JavaScript in CSS. Obstajajo še posamezne jezikovne

različice Visual Studia, ki omogočajo uporabo jezikov: Visual Basic, Visual J#, Visual C# in

Visual C++.

10

4.2.1 Urejevalnik kode

Kot vsako razvojno okolje tudi Visual Studio vsebuje urejevalnik kode, ki podpira barvno

označevanje sintakse in dopolnjevanje kode IntelliSense za spremenljivke, funkcije, metode

in razne privzete funkcije jezika. IntelliSense prav tako podpira XML, CSS (Cascading Style

Sheets) in JavaScripts. Predlogi avtomatičnega dokončanja stavka se pojavijo v drsečem

oknu pod stavkom, ki ga uporabnik pravkar piše. Urejevalniki kode so vključeni v vse

programske jezike, ki jih podpira Visual Studio. Medtem ko je del kode napisan, Visual Studio

v ozadju zaţene prevajalnik, ki preveri sintakso in označi morebitne napake ali opozorila.

Vendar to prevajanje kode v ozadju ne generira izvedljive kode, saj se za ustvarjanje

izvedljive kode uporablja drugi prevajalnik. Sprva je bilo sprotno prevajanje v ozadju uvedeno

zgolj za Microsoft Visual Basic, danes pa je prisotno v vseh vključenih jezikih razvojnega

okolja.

4.2.2 Razhroščevalnik

Razhroščevalnik se uporablja za razhroščevanje aplikacij v vseh programskih jezikih, ki jih

podpira Visual Studio, poleg tega pa še zaganja proces in ga prikaţe na zaslonu.

Razhroščevalnik ima moţnost, da ga zaţenemo, kadar se aplikacija zunaj delovnega okolja

zruši. Tako nam pomaga popraviti napake. Podpira tudi programe, v katerih teče več niti

hkrati. Ponuja moţnost postavljanja prekinitvenih točk, ki v izvajanju aplikacije obstojijo na

ţeleni točki, s pomočjo ure pa lahko uporabnik spremlja vrednosti spremenljivk, kar

pripomore k hitrejši rešitvi problemov, ki nastanejo med programiranjem. Prekinitvene točke

so lahko tudi pogojne, to pomeni, da se delovanje programa ustavi na točki le v primeru, da

je pogoj izpolnjen, kar pripomore k hitrejšemu preverjanju kode. Moţna je tudi podpora

funkciji Uredi in nadaljuj, ki dopušča popravljanje kode med samim izvajanjem

razhroščevanja, vendar je ta moţnost zaênkrat mogoča le v 32-bitni različici okolja.

4.2.3 Oblikovalec

Visual Studio vsebuje kopico vizualnih oblikovalcev za izdelavo aplikacij. To so naslednja

orodja [7]:

okenski oblikovalec (Windows form designer),

WPF oblikovalec (Windows Presentation Foundation),

spletni oblikovalec/izdelovalec (Web designer/development),

razredni oblikovalec,

oblikovalec mapiranja (Mapping designer).

11

4.2.4 Zgradba

Posamezna okenska aplikacija je zbirka izvršljivih programov in podpornih datotek, vsaka

aplikacija pa je v sistemu predstavljena kot proces z določeno rezervirano količino

pomnilnika. Procese sestavljajo niti ali vsaj ena sama nit, njihova naloga pa je zaganjati

programsko kodo aplikacije. Namen niti je tudi, da izvede več kot eno operacijo, kar je v

večprocesorskih sistemih moţno, saj lahko več niti dostopa do več procesorjev. V eno-

procesorskem okolju pa mora procesor določiti časovni obroč, v katerega spada določena

nit, da se izvrši. Za primer delovanja vzemimo Intelov mikroprocesor Pentium. Ima štiri ravni

privilegiranja, znane kot obroči, ki nadzirajo dostop do pomnilnika in občutljivih enot

procesorja. Vsaka nit se izvaja v enem izmed teh obročev. Obroč številka nič je namenjen

najpomembnejšim, številka tri pa najmanj pomembnim izvršitvam niti. Microsoft je pri svojem

operacijskem sistemu za zdruţljivo delovanje tudi na mikroprocesorjih ostalih proizvajalcev

uvedel le dve stopnji obročev; številko nič in tri, brez vmesnih ena in dva. Kadar nit teče v

obroču številka nič, to pomeni, da je v jedrnem načinu (kernel mode) delovanja, kadar pa je v

obroču številka tri, pa v uporabniškem načinu (user mode) delovanja, kot je prikazano na

spodnji shemi (Slika 8). Koda niţjih ravni operacijskega sistema se vrši v jedrnem načinu,

medtem ko koda uporabniških aplikacij teče v uporabniškem načinu. Določena nit aplikacije

preide iz uporabniške v jedrni način v primeru, ko API pošlje zahtevo za večji privilegij, kar nit

postavi v obroč številka nič. Tako je tudi moţno, da nekatere niti uporabniških vmesnikov

preţivijo več časa v jedrnem kot v uporabniškem načinu. Ko se nit v jedrnem načinu izvrši,

se vrne nazaj v uporabniški način, kar preprečuje, da bi programer napisal program, ki bi

tekel zgolj v jedrnem načinu. Za to mora klicati sistemske funkcije (s pomočjo API-jev) [5].

12

Slika 8: Arhitektura operacijskega sistema Windows

4.3 Okenska aplikacija Izračun obstoječih zobnikov

V okenski aplikaciji je vsaka vrsta zobnikov dobila svoje okno in razred. Vrste so se

poimenovale po imenih zobnikov (Čelni, Stoţčasti, Polţ). Ti razredi vsebujejo metode, ki se

vršijo ob določenih akcijah nad gumbi v posameznem oknu. V metodah smo v spremenljivke

zapisovali rezultate formul za izračunavanje raznih geometrijskih veličin, ki so potrebne za

izvedbo nadaljnjih korakov izdelave novega zobnika. Po vseh izračunih se za izbrano vrsto

zobnika odpre novo okno za izpis rezultatov, ki bodo prikazani v elementu. Okna, in sicer v

obliki tabele, bo moţno shraniti s formatom .xls (Microsoft Office Excel) ali natisniti. Za to

smo potrebovali dodatne metode; eno za kreiranje Excelove tabele, ostale za pošiljanje

podatkov na izbrani tiskalnik, kjer se bodo izpisali podatki, slika primera izbrane vrste

zobnika ter datum in čas tiskanja.

Ko izberemo določeno vrsto zobnika v začetnem oknu (Slika 9), se nam odpre novo okno,

kamor vpišemo zahtevane podatke za nadaljnje izračune. Za vsako vrsto zobnikov je seveda

postopek in izračun drugačen, zatorej sledi opis vseh treh vrst zobnikov.

13

Slika 9: Izgled glavnega okna okenske aplikacije

4.3.1 Čelni zobniki

Ta vrsta zobnikov se deli na ravne (Slika 10) in poševne, med njima pa je kar nekaj razlik.

Ena, tudi najbolj vidna, je nagibni kot bočnic, ki je pri ravnih enak 0°, pri poševnih pa različen

od 0°.

Slika 10: Primer čelnega ravnega zobnika

Ob odprtju novega okna za vnos podatkov program od nas pričakuje vrednosti za naslednje

geometrijske veličine:

število zob prvega zobnika,

število zob drugega zobnika,

ubirni kot,

nagibni kot bočnic – le pri poševnih,

medosna razdalja,

standardni modul.

14

V oknu za čelne zobnike smo oblikovali elemente z imenom besedilno polje (TextBox), iz

katerih se vnesene vrednosti shranijo vsaka v svojo spremenljivko (večino kot realna števila

podatkovnega tipa double).

V praksi je veliko primerov (Slika 11), pri katerih uporabnik ne vnese standardnega modula,

zato smo morali program prilagoditi tako, da nas ta vpraša po zunanjih premerih zobnikov in

meri preko zob prvega zobnika, s čimer dobimo izračun modula zobnika. Sicer vprašamo po

profilnih premikih posameznega zobnika. Za oba primera uporabe smo izdelali svoje

skupinsko polje (GroupBox), ki vsebuje polja za vnos vrednosti geometrijskih veličin. Vidnost

v oknu jima spreminjamo odvisno od prejšnjega pogoja, vnesenega modula. Kadar program

sam izračuna modul, nam le-tega prikaţe v besedilnem polju naslednjega skupinskega polja,

kamor smo dodali še en element, imenovan kombinirano polje (comboBoxu). Le-ta vsebuje

drseče polje moţnih vrednosti, v tem primeru standardnih modulov. Ko uporabnik izbere

standardni modul in ga potrdi, mu program pri poševnih zobnikih izračuna nagibni kot bočnic,

katerega lahko potrdi ali popravi, za kar smo dodali še dva besedilna polja; enega za

izračunani nagibni kot bočnic, drugega pa za izbranega, kjer ni predpisanih standardov, zato

se tudi nismo odločili, tako kot v primeru standardnega modula, za kombinirano polje.

Slika 11: Primer izračunov čelnih poševnih zobnikov − začetek

Zatem program v novem skupinskem polju poda za vsak zobnik posebej število zob (Slika

12), čez katere merimo, ter mero čez zobe, kjer smo s pomočjo izbranega modula,

nagibnega kota bočnic, medosne razdalje, faktorja korekcije in še nekaterih izpeljank

15

sestavili formulo za izračunavanje mere preko zob in števila zob, čez katere merimo. Mero

lahko uporabnik spreminja ročno ali glede na zunanji premer zobnika, za kar smo dodali

posebni gumb. Ponovno smo potrebovali izpeljevanje formul, in to za vsak primer posebej.

Izračunane vrednosti za posamezni zobnik so zapisane v notranjem skupinskem polju; na

levi strani za prvi zobnik, na desni pa za drugega. Ko je uporabnik z mero čez zobe

zadovoljen, program nadaljuje z računanjem medosne razdalje, a le v primeru, kadar se

računa zobniška dvojica. Pri posameznih zobnikih medosne razdalje ni, tako smo nastavili

pogoj, ki preveri število zob drugega zobnika, s čimer dobimo informacijo, ali gre za

posamezni zobnik ali za dvojico. Dodali smo dve besedilni polji; prvo za izračunano medosno

razdaljo, drugo pa za izmerjeno (če jo je uporabnik vpisal na začetku programa). V uporabi

se mora izračunana razdalja čim bolj pribliţati izmerjeni, kar se doseţe s pravo korekcijo

profilnih premikov. Prav korekcije zobnikov lahko spreminjamo glede na medosno razdaljo, s

čimer na novo izvršimo določene izračune, za kar pa potrebujemo dodatna besedilna polja v

skupinskem polju medosne razdalje, ki postanejo vidna ob pritisku na gumb za spreminjanje

korekcije. Prav faktorja korekcij sta ena izmed najpomembnejših veličin, saj sta prisotna v

veliki večini formul za izračunavanje geometrijskih veličin.

Slika 12: Primer izračunov čelnih poševnih zobnikov – zadnji izračuni

Sledi izpis izračunanih geometrijskih veličin in njihovih vrednosti (Slika 13). Za prikaz končnih

izračunov smo uporabili element mreţni prikazovalec podatkov (DataGridView), pri katerem

smo ustvarili tabelo z naslovno vrstico in stolpci za oba zobnika posebej. Ker je tabela v

16

novem oknu novega razreda, smo morali v razredu izračunov čelnih zobnikov ustvariti objekt

razreda IzpisCelni, v katerem se nahaja mreţni prikazovalec podatkov. V konstruktorju

razreda pa smo zapisali argumente, ki smo jih ţeleli prenesti v novo okno; to pa so

izračunane geometrijske veličine. V tabelo smo vnašali podatke po vrsticah; v vsaki vrstici

smo zapisali ime geometrijske veličine, oznako in vrednosti za prvi in drugi zobnik, če je le-ta

obstajal.

Slika 13: Primer izračunov čelnih poševnih zobnikov – končni izpis

4.3.2 Stožčasti zobniki

Pri tej vrsti zobnikov (Slika 14) lahko uporabnik izbira med štirimi različnimi zobniškimi

dvojicami: ravni, poševni, ukrivljeni in ZEROL.

17

Slika 14: Primer stožčastih ukrivljenih zobnikov

V primeru, da uporabnik izbere poševne, ukrivljene ali ZEROL zobnike, program zahteva

nagibni kot bočnic, pri ukrivljenih in ZEROL zobnikih pa tudi srednji nagibni kot, kar pomeni,

da smo pri ravnih zobnikih te vrste elemente v oknu za nagibne kote skrili, da uporabnik ne

more vpisovati nepotrebnih podatkov. Zatem se odpre okno, v katerem program pričakuje

podatke za naslednje geometrijske veličine:

število zob prvega zobnika,

število zob drugega zobnika,

kot med osema,

izmerjeni zunanji premer,

delitev,

izmerjena širina zobnika,

smer nagiba bočnic.

Podobno kot pri čelnih zobnikih smo tudi za stoţčaste zobnike za vsak sklop vpisa podatkov

ustvarili skupinsko polje z besedilnimi polji (Slika 15). V naslednjem koraku se določi

temenski razstop, ki je lahko konstanten ali spremenljiv. V tem koraku program tudi ponudi

izračunani modul, od uporabnika pa zahteva, da izbere enega izmed standardnih modulov, ki

ga izbere iz kombiniranega polja. V končnem koraku smo izdelali novo okno, ki sluţi kot izpis

izračunov (Slika 16), ki smo jih zapisali v mreţni prikazovalec podatkov; prav tako kot za

prejšnjo vrsto zobnikov.

18

Slika 15: Primer izračunov za stožčaste ukrivljene zobnike − začetek

Slika 16: Primer izračunov za stožčaste ukrivljene zobnike – končni izpis

19

4.3.3 Polžasta gonila

Polţasto gonilo (Slika 17) sestavljata dve komponenti, polţ in polţevo kolo.

Slika 17: Primer polževega gonila

S programom za izračun obstoječih zobnikov lahko izračunamo geometrijske veličine za to

vrsto zobnikov. V začetni fazi se programu vnesejo vrednost za naslednje veličine:

čelni razdelek,

medosna razdalja,

število stopenj polţa,

število zob polţevega kolesa,

zunanji premer polţa,

zunanji premer polţevega kolesa,

kot profila,

smer zavojnice.

Tudi za polţeva gonila smo izdelali dve okni; prvo za vpis in izračun podatkov (Slika 18),

drugo pa za izpis podatkov ter moţnosti tiskanja in shranjevanja podatkov (Slika 19).

20

Slika 18: Primer izračunov za polževo gonilo − začetek

Slika 19: Primer izračunov za polževo gonilo – končni izpis

21

4.3.4 Izpis podatkov

Program po končanih izračunih za določeni zobnik izpiše podatke na zaslon v mreţnem

prikazovalcu podatkov, v tabelo z moţnim naknadnim spreminjanjem podatkov s strani

uporabnika. Program ponuja dve moţnosti; izvoz tabele podatkov v Microsoft Office Excel in

tiskanje tabele neposredno iz aplikacije.

4.3.5 Izvoz podatkov v Microsoft Office Excel

Za izvoz podatkov iz tabele elementa mreţni prikazovalec podatkov v Excel smo morali v

programsko orodje Visual Studio uvoziti referenco za Microsoft Excel 12.0 object library in

dodati uporabo knjiţnice s sledečim ukazom [8]:

using Excel = Microsoft.Office.Interop.Excel;.

Ko smo imeli vključeno knjiţnico za delo z Excel dokumenti, smo ustvarili objekt razreda

ApplicationClass, znotraj katerega smo lahko ustvarili delovno knjigo (workbook) ali

dokument, znotraj tega pa list, v katerega se zapiše tabela izvoţenih podatkov. Ker bo ime

dokumenta določeno po končanem zapisu tabele v Excel, potrebujemo še Type.Missing.

Excel.Application xlApp;

Excel.Workbook dokument;

Excel.Worksheet list;

object misValue = System.Reflection.Missing.Value;

xlApp = new Excel.Application();

dokument = xlApp.Workbooks.Add(misValue);

list = (Excel.Worksheet)dokument.Worksheets.get_Item(1);.

Podatke prenašamo iz mreţnega prikazovalca podatkov v Excel, celico po celico. Najprej

prenesemo imena stolpcev in jih zapišemo v Excel, zatem pa še ostale podatke po vrsticah.

int k = 0;

for (k = 0; k < dataGridView1.ColumnCount; k++)

list.Cells[3, k + 1] = dataGridView1.Columns[k].HeaderText;

k = 3;

for (int i = 0; i <= dataGridView1.RowCount - 1; i++)

{

for (int j = 0; j <= dataGridView1.ColumnCount - 1; j++)

list.Cells[k + 1, j + 1] = dataGridView1.Rows[i].Cells[j].Value;

k++;

}.

Ko so vsi podatki preneseni v tabelo v Excelu, se uporabnik odloči, ali jih ţeli shraniti (Slika

20).

22

Slika 20: Okno za shranjevanje izračunov v Excelovo tabelo

Odpre se nam okno za shranjevanje datoteke s končnico, ki uporabniku nudi shranjevanje

tabele v formatu xls.

4.3.6 Tiskanje podatkov

Poleg izvoza podatkov v Excel nudi program uporabniku tudi moţnost, da tabelo s podatki

natisne neposredno z izbranim tiskalnikom. Za tiskanje podatkov smo v aplikacijo vključili

komponenti printDialog in printDocument; prva nam je sluţila za nastavitve tiskalnika, druga

pa za izbor podatkov za tiskanje (Slika 21). V printDocument smo določili še akciji BeginPrint

za določitev niza tiskanja in Print, ki pošlje na tiskalnik izbor podatkov [9].

23

Slika 21: Okno za nastavitve tiskanja tabele izračunov

5 Izdelava mobilne aplikacije

Ker se v praksi stojnega inţenirja večkrat zgodi, da mora poškodovan zobnik izračunati na

mestu samem, smo se odločili za izdelavo mobilne aplikacije. V svetu so mobilni telefoni s

podporo operacijskega sistema Android med najbolj razširjenimi, kar je botrovalo k temu, da

naša aplikacija teče na tej platformi.

V nadaljevanju bomo na kratko spoznali operacijski sistem Android ter njegove različice, nato

pa še orodje, s katerim smo razvili mobilno aplikacijo.

5.1 Operacijski sistem Android

Android je operacijski sistem, namenjen mobilnim napravam, kot so pametni telefoni in

tablični računalniki. Njegovo delovanje omogoča pet delov (Slika 22) [10] [11] [12]:

Aplikacije – sem spadajo vse aplikacije, ki jih ima uporabnik naloţene na svoji napravi.

Glavne aplikacije, ki so skoraj na vsakem pametnem telefonu ali tabličnem računalniku, so

odjemalec elektronske pošte, koledar, spletni brskalnik in seveda stiki prijateljev. Vse te

aplikacije so napisane v programskem jeziku Java.

Aplikacijsko ogrodje – sem spadajo aplikacije sistema, ki upravljajo z uporabniškimi

aplikacijami. To so različni upravljavci:

aktivnosti (skrbi za ţivljenjski krog aplikacije),

pomnilnika (skrbi za potrebne datoteke aplikacije in grafične vmesnike),

lokacij (aplikacijam omogoča deliti informacije),

24

obvestil (skrbi za obvestila in alarmne signale).

Knjižnice – Android za različne komponente sistema uporablja sklop C in C++ knjiţnic.

Razvijalcem programske opreme so skozi aplikacijsko ogrodje dostopne sposobnosti teh

knjiţnic. Osnovne knjiţnice so:

sistemska C knjiţnica (standardna knjiţnica, ki nudi podporo napravam, ki tečejo na

Linuxu),

medijske knjiţnice (podpirajo predvajanje in snemanje različnih avdio in video

formatov),

upravitelj površine (upravlja dostop prikazovanja podsistema ter grafične plasti več

aplikacij),

knjiţnica spletnega jedra – LibWebCore (omogoča Androidov spletni brskalnik in

vdelani spletni pogled), SGL (osnovna knjiţnica za 2D grafiko),

3D knjiţnice (izvedba temelji na API-ju OpenGL ES 1.0, namenjene so strojni opremi

3D pospeševanje (pospeškometer, če je le-ta na voljo) ali pa so vključene v

programsko optimiziran 3D rasterizator),

FreeType (podpora bitnim in vektorskim vrstam pisav),

SQLite (aplikacijam omogoča dostop do podatkovne baze).

Prevajalnik – vsaka Androidova aplikacija deluje v svojem procesu, na svojem Dalvikovem

virtualnem stroju. Dalvik napravam omogoča, da na njih teče več virtualnih strojev hkrati, kar

pripelje do večopravilnosti Androida. Da se porabi čim manj pomnilnika, Dalvik prevede

izvršilne datoteke v svoj format (.dex – Dalvik Executable). Virtualna naprava, ki je vezana na

register, poganja razrede, spisane v javanskem programskem jeziku in prevedene s pomočjo

Javinega prevajalnika, ki so pretvorjeni v .dex format skupaj z Dalvikovim orodjem.

Jedro operacijskega sistema Linux – Android za osnovne storitve svojega sistema temelji

na Linuxu 2.6. Te storitve so: varnost, upravljanje s pomnilnikom in procesi, omreţje in

gonilniki. Jedro sluţi tudi kot povezava med strojno opremo in ostalimi programskimi plastmi

sistema.

25

Slika 22: Arhitektura operacijskega sistema Android

5.1.1 Zgodovina

Android, kot podjetje, je bilo ustanovljeno v oktobru leta 2003 v Kaliforniji, ZDA, v letu 2005,

ko je podjetje postalo last Googla, s čimer je Google vstopil v posel z mobilnimi telefoni. V

podjetju so ostali ključni ljudje, ki so in še vedno razvijajo operacijski sistem Android.

Sistem se je začel bolje razvijati leta 2007 z ustanovitvijo konzorcija OHA (Open Handset

Alliance), ki danes zdruţuje ţe 86 podjetij (razvijalci strojne in programske opreme ter

telekomunikacijskih tehnologij). Posvetili so se napredku z odprtimi standardi mobilnih

naprav, kar je pripomoglo k temu, da je Google s pomočjo licence Apache izdal Androidovo

kodo kot odprtokodno.

Na trgu je postal prepoznaven konec oktobra 2008, ko so v Zdruţenih drţavah Amerike izdali

mobilni telefon T-Mobile G1 (Slika 23) z operacijskim sistemom Android 1.0. Tako so bili

postavljeni temelji, na katerih se še dandanes gradi vse večja razširjenost Androida na

mobilnih napravah, pa čeprav se je na prvi napravi z Androidovim operacijskim sistemom na

trgu pogrešalo kar nekaj lastnosti, brez katerih si današnji uporabniki mobilnih telefonov ne

predstavljajo (brez zaslonske tipkovnice, zmogljivosti na dotik, vse aplikacije so bile

plačljive).

26

Slika 23: Motorola T-Mobile G1

Nekaj lastnosti Androida, ki mu zagotavljajo konkurenčnost:

Pripomočki na primarnem zaslonu – ena izmed velikih prednosti pred konkurenco, saj si

tovrstne pripomočke uporabnik prilagodi svoji uporabi naprave.

Integracija Googlove elektronske pošte – ţe kar nekaj časa pred izidom prvega telefona z

Androidovo podporo je Gmail podpiral protokola POP in IMAP za mobilno elektronsko pošto,

vendar pa nobeden izmed protokolov ni podpiral nekaterih edinstvenih funkcij, kot sta

arhiviranje in označevanje. Android 1.0 je to napako odpravil in si s tem na trgu pridobil

veliko prednost v mobilni uporabi elektronske pošte.

Android market – danes si kar teţko predstavljamo, da pametni telefoni ne bi imeli nekega

središča, od koder črpamo potrebne aplikacije za svoje naprave, a ob izidu prve verzije

Androida ni bilo tako. Android market je ponujal zgolj nekaj osnovnih aplikacij, ni vseboval

večplastnega kurirjenja, kot ga ima današnja verzija, ampak samo eno samo ročno izbrano

vrstico na vrhu privzetega zaslona telefona.

Google je s pomočjo švedskega podjetja The Astonishing Tribe (TAT) izdelal grafični

vmesnik za Android verzijo 1.0. TAT je kasneje postal last podjetja Research In Motion

(RIM), v sklopu katerega se je posvetil njihovim BlackBerry telefonskim napravam in njihovi

BBX platformi. Tako se je sodelovanje med Googlom in TAT-om končalo.

Za verzijo 1.0 se je od februarja 2009 pa do novembra 2011 razvilo kar nekaj verzij sistema:

Android 1.1,

Android 1.5 »Cupcake«,

27

Android 1.6 »Donut«,

Android 2.0 »Eclair«,

Android 2.2 »Froyo«,

Android 2.3 »Gingerbread«,

3.X »Honeycomb«,

Android 4.0 »Ice Cream Sandwich«.

V Sladolednem sendviču (Ice Cream Sandwich - ICS) (Slika 24) je Google obnovil

sodelovanje s Samsungom. Izdelali so nov telefon v seriji Nexus z imenom Galaxy Nexus, s

katerim je izšla nova verzija sistema Android 4.0, imenovana sladoledni sendvič (po imenu

še ene sladice).

Slika 24: Logotip Androida 4.0

Kljub temu, da je ICS le nekakšna priredba Honeycomba, saj imata veliko skupnih novosti, je

za Android ta nadgradnja ena izmed največjih do sedaj. ICS je zamenjal staro pisavo, ki je

veljala vse od 1.0 verzije, z novo, Roboto pisavo, ki veliko bolje izkoristi višje ločljivosti

današnjih zaslonov. Odpravljena je bila ena izmed najstarejših značilnosti Androida,

obvestila na zaslonu. V prejšnjih verzijah je lahko uporabnik počistil le vsa obvestila hkrati ali

pa mu je ob pritisku odpiralo aplikacije, ki jih ni ţelel. ICS je uporabniku omogočil, da je

obvestilo, ki ga je prebral, enostavno izločil iz ostalih obvestil. Naslednji velik korak po

Gingerbreadu na področju virtualnih tipkovnic je bil narejen prav v ICS-ju. Na videzu ni bilo

nekih velikih sprememb, pomembnejše spremembe so bile na popravkih inteligence

popravljanja črkovanja in predloga besed. Z rdečo barvo obarva besede, ki niso pravopisno

pravilne, ter iz slovarja predlaga pravilnejše. Z vnosom besedila, podporo odloţišča in

izpopolnjeno virtualno tipkovnico je Android eden izmed vodilnih na današnjem trgu. Kot smo

28

ţe omenili, je ICS veliko podedoval od tablične verzije Honeycomb, a dodali so tudi nekaj

novih trikov. Ustvarjanje map je postalo zelo enostavno, saj mora uporabnik samo potegniti

eno ikono na drugo in prikaţe se ikona v obliki tridimenzionalnega kupa. Mapa je tako

ustvarjena. Za razliko od Froyota in Gingerbreada, ki je imel telefonske in internetne

aplikacije fiksno na dnu zaslona, pa ICS omogoča, da si uporabnik prilagodi aplikacije na

primarnem zaslonu svojim potrebam v prid. NFC podpora je sicer privabljala kupce telefona

Nexus S in z njim Gingerbread, vendar pa poleg omejenega zagona Googlove denarnice

funkcionalnost ni bila dovolj praktična, zato je ICS ponudil novo podporo, imenovano Android

Beam (širina). Le-ta je omogočala, da sta se dva telefona povezala z dotikom drug ob

drugega in tako sta lahko izmenjavala podatke. Ključavnice z vzorci in gesli smo spoznali ţe

s prejšnjimi verzijami, ICS pa je izdal odklepanje telefona z zaznavo obraza uporabnika. Da

naprava zazna uporabnika, ji je v pomoč kamera na sprednji strani telefona (nad zaslonom),

vendar pa ta funkcija sluţi bolj kot nekaj novega, ne pa tudi zelo uporabnega. Gingerbread je

vseboval vmesnik za prikazovanje porabe baterijske energije, ICS pa je izdal vmesnik za

prikaz porabe pomnilnika (Slika 25). Tako uporabnik vidi, koliko spomina porabljajo

posamezne aplikacije. Če ugotovi, da je to preveč, lahko aplikacijo konča [13].

Slika 25: Primer vmesnika za prikazovanje porabe baterije in pomnilnika

5.2 Eclipse

V programskem svetu se omemba »Eclipse« nanaša na komplet razvojne programske

opreme (SDK), ki jo sestavljajo platforma Eclipse, Javino razvojno orodje in plug-in razvojno

okolje (Slika 26). Platforma Eclipse je več-jezikovno programsko razvojno okolje, ki vsebuje

integrirano razvojno okolje (IDE) in razširljiv plug-in sistem; večinoma je napisan v

programskem jeziku Java. S pomočjo različnih vtičnikov se lahko uporablja za razvoj aplikacij

v različnih programskih jezikih: Ada, C, C++, COBOL, Erlang, Java, Perl, PHP, Python, R,

Ruby, Scala, Clojure, Groovy in Scheme. Podporo pa nudi tudi razvojnemu paketu programa

29

Mathematica. Razvojno okolje za Javo vključuje Eclipse Java razvojna orodja (JDT), Eclipse

CDT za C in C++ ter Eclipse PDT za PHP [14].

Slika 26: Primer uporabe razvojnega okolja Eclipse

Platforma Eclipse za zagotavljanje funkcij znotraj in zunaj sistema uporablja vtičnike, ki jih

nekatere druge platforme ne omogočajo, deluje pa na osnovi Equinox, implementaciji jedra

OSGi delovnega okvirja. Poleg tega, da platforma omogoča uporabo drugih programskih

jezikov, delovni okvir vtičnika platformi omogoča tudi delo z jeziki, kot je Latex, spletne

aplikacije in sistem za upravljanje s podatkovnimi bazami. Zgradba vtičnika podpira pisanje

ţelenih razširitev v okolju, prav tako pa tudi nastavitve upravljanja platforme. V platformi igra

glavno vlogo, razen majhnega jedra za izvajanje, vtičnik, kar pomeni, da se vtičnik integrira s

platformo po enaki poti kot vsi ostali vtičniki. To pripelje do tega, da so vse funkcije

»enakopravne«. Platforma vtičnikom omogoča široko paleto funkcij. Nekatere izmed njih

uporabljajo tako prosto dostopne kot plačljive modele. Primer vključevanje vtičnika je UML

vtičnik za UML (Unified Modeling Language) diagrame, vtičnik za DB Explorer (raziskovalec

podatkovne baze). Eclipse SDK vsebuje Eclipse Javina razvojna orodja (JDT), ki ponujajo

IDE z vgrajenimi Javinimi prevajalniki ter celoten model izvornih javanskih datotek, kar

omogoča napredne tehnike zdruţevanja in analizo kode. IDE uporablja delovno okolje za

nabor metapodatkov o dostopnosti zunanjih datotek in osveţevanju le-teh. Eclipse

implementira gradnike s pomočjo orodja gradnikov za Javo, imenovanega SWT, za razliko

od ostalih Javinih aplikacij, ki uporabljajo Javin standardni AWT (Abstrack Window Toolkit) ali

Swing. Za uporabniški vmesnik Eclipse uporablja sloj grafičnega vmesnika, imenovan JFace,

ki poenostavlja gradnjo aplikacij, ki temeljijo na SWT [15].

30

5.2.1 Android v Eclipsu

Za izdelavo naše mobilne aplikacije smo za podporo platforme Eclipse morali dodati vtičnik

ADT (Androidovo razvojno orodje), ki omogoča zmogljivo in integrirano okolje za gradnjo

Androidovih aplikacij. ADT omogoča hitrejše ustvarjanje Android projektov in izgradnjo

uporabniškega vmesnika. Dodajanje elementov temelji na API-ju Androidovega delovnega

okvirja (framework); razhroščevanje aplikacij s pomočjo Android SDK orodij in izvoz .apk

datotek, ki omogočajo distribucijo izdelka razvitega v Eclipsu. Veliko SDK orodij je vključenih

v meni Eclipsa. Le-ta so ali uporabna ali pa so predstavljena kot del procesov v ozadju, ki jih

poganja ADT. Urejevalnik kode programskega jezika Java in IDE v Eclipsu imata skupno

značilnost: čas prevajanja in pregledovanja sintakse, avtomatsko dokončanje stavkov in

vključeno dokumentacijo za API-je Androidovega delovnega okvirja. ADT omogoča tudi

urejevalnik XML datotek za obliko, namenjeno uporabniškemu vmesniku mobilne naprave.

Urejevalnik grafične postavitve pa je namenjen za gradnjo uporabniškega vmesnika. Android

SDK vključuje emulator mobilne naprave (Slika 27), ki predstavlja navidezno mobilno

napravo, ki teče na računalniku [16].

Slika 27: Primer uporabe Android emulatorja v razvojnem okolju

Emulator omogoča razvijanje in testiranje Android aplikacij brez uporabe fizične mobilne

naprave, kar je zelo olajšalo naše delo med razvojem mobilne aplikacije, saj tako ni bilo

potrebno vsakič znova naloţiti aplikacije na telefon. Emulator zahteva, da v Eclipsu

zaţenemo prevajalnik, ta pa po razhroščevanju pošlje aplikacijo na navidezno mobilno

napravo.

5.3 Mobilna aplikacija Izračun obstoječih zobnikov

Poleg okenske smo izdelali še mobilno aplikacijo, ki teče na Androidovih mobilnih napravah.

Njen namen je uporaba na terenu, saj se v praksi večkrat zgodi, da mora inţenir

31

poškodovane zobnike zaradi njihove velikosti izmeriti kar na mestu samem. V programu

mobilne aplikacije ima vsaka vrsta (čelni, stoţčasti, polţ) in podvrsta zobnikov (ravni,

poševni, ukrivljeni …) svoj razred, imenovan aktivnost (activity), v katerem so metode za

izračunavanje veličin. Po končanih izračunih se ob pritisku na zadnji gumb v aplikaciji zaţene

metoda, ki izdela tabelo in jo shrani v .xls datoteko, zatem pa dá uporabniku moţnost, da

lahko datoteko pošlje, bodisi preko Bluetooth-a ali elektronske pošte.

Ob zagonu aplikacije se nam prikaţe glavni meni, v katerem izberemo vrsto zobnikov (Slika

28), pod izbrani vrsti pa se pri čelnih in stoţčastih zobnikih prikaţejo še podvrste (čelni: ravni,

poševni; stoţčasti: ravni, ukrivljeni, poševni, zerol). Sledi vpisovanje izmerjenih veličin,

preračunavanje in prilagajanje vrednosti (Slika 29).

Slika 28: Izgled glavnega menija in podmenija mobilne aplikacije

5.3.1 Oblikovanje

Postopek izdelave Androidovih aplikacij je nekoliko drugačen od postopka izdelave Okenskih

aplikacij. Za določen zaslon mobilne aplikacije je potrebno izdelati dve datoteki; .xml

datoteka skrbi za obliko, postavitev in definicije elementov na zaslonu, .java datoteka pa

vsebuje implementirane razrede z metodami, ki se vršijo ob določenih uporabnikovih

dogodkih in akcijah na zaslonu.

Za primer oblikovanja zaslona si poglejmo kratek izsek iz .xml datoteke za čelne ravne

zobnike. Pomični pogled (Scrollview) uporabniku omogoča drsenje po zaslonu navzdol in

navzgor, saj vsi elementi niso vidni hkrati. Vsakemu prikazu smo definirali tudi ime, širino,

višino in postavitev, ki pa je v tem primeru vertikalna. Za ozadje zaslona je v mapo dodana

32

slika, kliče pa jo stavek android:background, v katerem je navedeno tudi ime slike. Da ni

vsak element v svoji vrstici, smo ustvarili tabelo z elementom tablična razporeditev

(TableLayout), ki v večini primerov vsebuje v vsaki vrstici po dve celici; prvo za naziv

geometrijske veličine (tekstovni pogled (TextView)), drugo pa za vpisno polje vrednosti

(urejevalno besedilo (EditText)). Posamezne celice so v vrsticah, kjer so potrditveni gumbi.

Višino in širino smo dodelili tudi elementom v celicah te tabele, tako da koristijo celoten

prostor celice, ki jim je dana. Ker se v programski kodi dogaja, da podatke črpamo iz

elementov, večinoma vrednosti iz urejevalnega besedila, mora imeti vsak tovrsten element

svojo identifikacijsko ime, ki mu ga dodelimo s stavkom android:id. V tekstovnem pogledu s

stavkom android:text zapišemo besedilo, ki je v večini primerov ime geometrijske veličine,

katere vrednost se zahteva v sosednjem urejevalnem besedilu.

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>

<ScrollView xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"

android:id="@+id/forma"

android:orientation="vertical"

android:layout_width="fill_parent"

android:layout_height="wrap_content"

android:background="@drawable/celniback"

>

<TableLayout

android:layout_width="fill_parent"

android:layout_height="fill_parent"

android:stretchColumns="1"

>

<TableRow>

<TextView

android:layout_width="wrap_content"

android:layout_height="wrap_content"

android:text="Stevilo zob prvega zobnika:"

/>

<EditText

android:id="@+id/z1"

android:layout_width="fill_parent"

android:layout_height="wrap_content"

/>

</TableRow>

</TableLayout>

</ScrollView>

33

Slika 29: Primer izračunov čelnih ravnih zobnikov

5.3.2 Programiranje

Kot smo ţe omenili, je zgornji odlomek iz .xml datoteke zadolţen za obliko in postavitev

elementov na zaslonu, kar prikazuje tudi slika pod kodo. .java datoteke pa skrbijo za pravilno

izvedbo in akcije, ki se vršijo v delujočem stanju mobilne aplikacije. Če smo za prikaz

oblikovanja izbrali primer čelnih ravnih zobnikov, potem podajmo še primer .java datoteke za

to vrsto zobnikov.

public class CelniRavni extends Activity {

DecimalFormat df = new DecimalFormat("#.###");

protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {

super.onCreate(savedInstanceState);

setContentView(R.layout.celniravni);

… }

V razredu CelniRavni, ki predstavlja aktivnost, ta pa je potrebna za prikaz grafičnega

vmesnika na zaslonu, smo implementirali metodo onCreate(Bundle), ki se zaţene ob vstopu

programa v to aktivnost. Najprej je potrebno napisati stavek, v katerem programu povemo,

kateri .xml naj prikaţe na zaslonu ob vstopu v to aktivnost. To storimo s

setContentView(R.layout.celniravni); v oklepaju je ime .xml datoteke, ki smo jo opisali zgoraj.

Zatem smo implementirali še metode, ki se kličejo ob pritisku na različne gumbe na zaslonu,

ki ga prikazuje prej omenjeni stavek. Za vsak gumb je pred implementacijo njegove metode

potrebno ustvariti objekt razreda Button in mu prirediti identifikacijo ime, ki smo ga zapisali v

.xml datoteki. Najprej smo implementirali metodo onClick, ki posluša in se ob pritisku na

gumb »prvi«, ki smo ga pred tem definirali, izvede.

34

Button prvi = (Button)findViewById(R.id.okej);

prvi.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {

public void onClick(View v) {

EditText zob1 = (EditText)findViewById(R.id.z1);

if(zob1.getText().toString().length()>0)

z1 = Integer.parseInt(zob1.getText().toString());

else

z1=0;

… }

Naloga metode je, da iz urejevalnih besedil pobere vpisane vrednosti, ki pa so v tem primeru:

število zob prvega in drugega zobnika, ubirni kot, medosna razdalja med zobnikoma in

modul. Da smo lahko vrednosti shranili v spremenljivke, smo morali najprej, podobno kot za

gumb, ustvariti objekte za urejevalna besedila z identifikacijskimi imeni. Ko smo imeli objekte

teh elementov, smo preverili, ali je v urejevalnem besedilu vpisana katera vrednost. V

primeru, da vrednost je zapisana, jo pretvorimo v število (pri številu zob zobnika v

celoštevilsko, pri ostalih pa v realno število) in le-tega shranimo v spremenljivke. Tako se v

spremenljivko z1 shrani vrednost, ki je zapisana v urejevalnem besedilu zob1, v z2 iz zob2 in

tako vse ostale vrednosti. V primeru, da je določeno polje za vpis prazno, se v spremenljivko

zapiše vrednost 0. V praksi se največkrat zgodi scenarij, da v tem prvem bloku vpisa

podatkov uporabnik ne vpiše modula, saj v naslednjem koraku s pomočjo drugih

geometrijskih veličin program izračuna ter ponudi moţne standardne module; v kolikor je

izračunani modul različen od standardnih. Tako v drugem bloku vpisa podatkov program

zahteva, da se na zobnikih izmerita zunanja premera, tako na prvem kot na drugem zobniku,

ter na enem izmed njiju mero prek n in n-1 zob.

mn=(wn-wn1)/Math.PI/Math.cos(alfa);

racunskiM.setText(df.format(mn));

S pomočjo mer preko zob in ubirnega kota alfa lahko izračunamo računski modul. Ob pritisku

na gumb po vpisanih podatkih za sledeče veličine se za ta gumb, podobno kot pri gumbu za

prvi blok vpisa podatkov, kliče metoda, ki v spremenljivke shrani vpisane vrednosti,

nevpisane pa postavi na 0. Izpiše se izračunani modul, s pomočjo padajočega okna

(Spinner) (Slika 30) pa lahko uporabnik izbere eno izmed vrednosti standardnih modulov; v

kolikor je ne izbere, velja računski modul za nadaljnje izračune.

35

Slika 30: Primer izbire standardnega modula

Za potrditev izbranega modula smo dodali gumb, ki ob pritisku sproţi svojo metodo, ta pa v

spremenljivko shrani modul ter izračuna število zob, ki čeznje merimo; mero preko n in n-1

zob in zunanji premer za oba zobnika. Izračunane veličine prikaţemo na zaslonu, uporabniku

pa damo moţnost, da vpiše mere za zunanja premera in mere preko zob za oba zobnika.

EditText vpisanW1 = (EditText)findViewById(R.id.merjeniW1);

if(vpisanW1.getText().toString().length()>0)

{

w1 = Double.parseDouble(vpisanW1.getText().toString());

x1 = ((w1 / (mn * Math.cos(alfa))) - (zw1 - 0.5) * Math.PI - z1

(Math.tan(alfa) - alfa)) / (2 * Math.tan(alfa));

zw1 = Math.sqrt(Math.pow(((z1 + 2 * x1) / Math.cos(alfa)), 2) -

Math.pow(z1, 2)) * ((alfa * 180 / Math.PI) / (180 * Math.tan(alfa)));

zw1 = Math.round(zw1);

w1 = mn * Math.cos(alfa) * ((zw1 - 0.5) * Math.PI + z1 *

(Math.tan(alfa) - alfa) + 2 * x1 * Math.tan(alfa));

d01 = mn * z1;

dki1 = d01 + 2 * mn * (1 + x1);

EditText stzob1 = (EditText)findViewById(R.id.ZW1);

stzob1.setText(Double.toString(zw1));

EditText racunska_mera1 = (EditText)findViewById(R.id.racunskiW1);

racunska_mera1.setText(df.format(w1));

EditText dk1_racunski = (EditText)findViewById(R.id.racunskiDK1);

dk1_racunski.setText(df.format(dki1));

}

Dobljene izračune lahko potrdimo ali pa mero preko zob spremenimo glede na zunanji

premer. Za obe moţnosti smo ustvarili gumba s svojimi metodami za zapisovanje podatkov.

Zatem sledi preračunavanje medosne razdalje med zobnikoma, seveda le v primerih, kadar

se računa zobniška dvojica in ne posamezni zobniki. Z dobljenimi korekcijami smo lahko

izvedli izračun medosne razdalje, ki ga ponudimo uporabniku, da lahko primerja računsko in

36

izmerjeno medosno razdaljo med zobnikoma. Računsko medosno razdaljo uporabnik

pribliţuje izmerjeni s spreminjanjem vsote korekcij na obeh zobnikih. Ko je računska

medosna razdalja pribliţno enaka izmerjeni, se zaključi še zadnji blok vpisa podatkov in

preide se na zapis izračunov geometrijskih veličin obstoječih zobnikov, in sicer v tabelo

programa Microsoft Office Excel.

5.3.3 Zapis podatkov v Microsoft Excel datoteko

Za vpis v Excelovo tabelo smo naloţili POI Apache – javanski API (Application Programming

Interface) za delo z Microsoftovimi dokumenti, med katere spada tudi Excel. Vključuje

knjiţnico HSSF, ki smo jo uporabili. Najprej je bilo potrebno ustvariti objekt razreda

HSSFWorkbook, ki predstavlja delovni zvezek, zatem pa še delovni list v tem zvezku.

Podatke smo v tabelo dodajali po vrsticah. Ustvarjali smo torej vrstice in v vsaki vrstici

določeno število celic. Za višino in debelino besedila v celicah smo morali ustvariti tudi objekt

razreda HSSFFont, v katerem smo oblikovali vsebino celic, da je bila tabela preglednejša.

HSSFFont omogoča tudi risanje stranic (črt) okoli celic, ki skupaj predstavljajo mreţo tabele.

V spodnjem primeru je prikazana programska koda za čelne ravne zobnike. Ker je napisane

kode precej, je predstavljen le odsek, v katerem se v tabelo vpišejo zgolj imena stolpcev in

število zob obeh zobnikov.

HSSFWorkbook zvezek = new HSSFWorkbook();

HSSFSheet list = zvezek.createSheet();

HSSFRow vrstica = list.createRow(0);

HSSFCell celica = vrstica.createCell(0);

HSSFFont naslov = zvezek.createFont();

naslov.setBoldweight((short)6);

naslov.setFontHeight((short)300);

HSSFCellStyle obl = zvezek.createCellStyle();

obl.setFont(naslov);

celica.setCellValue("IZRACUN ZA CELNE RAVNE ZOBNIKE");

celica.setCellStyle(obl);

HSSFFont pisava = zvezek.createFont();

pisava.setFontHeight((short)200);

pisava.setBoldweight((short) 5);

HSSFFont pisava1 = zvezek.createFont();

pisava1.setFontHeight((short)190);

pisava1.setBoldweight((short) 4);

HSSFCellStyle oblika_glava = zvezek.createCellStyle();

oblika_glava.setFont(pisava);

oblika_glava.setBorderBottom((short) 5);

oblika_glava.setBorderTop((short) 5);

oblika_glava.setBorderLeft((short) 5);

oblika_glava.setBorderRight((short) 5);

HSSFCellStyle oblika = zvezek.createCellStyle();

oblika.setFont(pisava1);

oblika.setBorderBottom((short) 4);

oblika.setBorderTop((short) 4);

37

oblika.setBorderLeft((short) 4);

oblika.setBorderRight((short) 4);

vrstica = list.createRow(2);

celica = vrstica.createCell(0);

celica.setCellValue("GEOMETRIJSKA VELICINA");

celica.setCellStyle(oblika_glava);

celica = vrstica.createCell(1);

celica.setCellValue("OZNAKA");

celica.setCellStyle(oblika_glava);

celica = vrstica.createCell(2);

celica.setCellValue("VREDNOST ZA 1. ZOBNIK");

celica.setCellStyle(oblika_glava);

celica = vrstica.createCell(3);

celica.setCellValue("VREDNOST ZA 2. ZOBNIK");

celica.setCellStyle(oblika_glava);

vrstica = list.createRow(3);

celica = vrstica.createCell(0);

celica.setCellValue("Stevilo zob");

celica.setCellStyle(oblika);

celica = vrstica.createCell(1);

celica.setCellValue("z");

celica.setCellStyle(oblika);

celica = vrstica.createCell(2);

celica.setCellValue(df.format(z1));

celica.setCellStyle(oblika);

celica = vrstica.createCell(3);

celica.setCellValue(df.format(z2));

celica.setCellStyle(oblika);

5.3.4 AndroidManifest

Vsaka mobilna aplikacija, ki teče na operacijskem sistemu Android, mora imeti svojo

AndroidManifest.xml datoteko, ki predstavlja glavne informacije o aplikaciji potrebnem

operacijskemu sistemu, da lahko zaţene sámo aplikacijo. V njej so zapisane informacije o

imenu paketa, ki je identifikator aplikacije v sistemu, saj je to ime edinstveno za vsako

aplikacijo. Za prikaz izdelanih javanskih datotek in podporo pri obliki v .xml datotekah smo v

AndroidManifest.xml zapisali tudi to, katera je primarna datoteka, kar pomeni, kateri del

aplikacije naj se prikaţe ob zagonu aplikacije; mi smo ga poimenovali kar »glavni«. Za

preostale datoteke, ki se odpirajo z akcijami nad gumbi, je bilo prav tako potrebno vpisati kot

activitiy-je z njihovimi imeni. Spodaj podajamo primer datoteke AndroidManifest.xml, odsek

za čelne ravne zobnike.

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>

<manifest xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"

package="com.pioz.android"

android:versionCode="1"

android:versionName="1.0">

<uses-sdk android:minSdkVersion="8" />

<application android:icon="@drawable/icon"

android:label="@string/app_name">

<activity android:name=".glavni"

android:label="@string/app_name">

<intent-filter>

38

<action android:name="android.intent.action.MAIN" />

<category android:name="android.intent.category.LAUNCHER"/>

</intent-filter>

</activity>

<activity android:name=".Celni" android:label="PIOZ - celni

zobniki"/>

<activity android:name=".CelniRavni" android:label="PIOZ -

celni zobniki (ravni)"/>

</application>

</manifest>

Poleg omogočanja odpiranja ostalih aktivnosti je bilo v AndroidManifest.xml potrebno vpisati

tudi dovoljenje za shranjevanje datotek v pomnilnik naprave, kar smo potrebovali za zapis

tabele v datoteko formata .xls programa Microsoft Office Excel. To smo storili s spodnjim

stavkom:

<uses-permission

android:name="android.permission.WRITE_EXTERNAL_STORAGE"/>.

5.3.5 Pošiljanje datoteke

Ko je bila po izračunih tabela shranjena v pomnilnik mobilne naprave, je bilo potrebno

datoteko nekako prenesti na računalnik, za kar smo aplikaciji dodali moţnost pošiljanja

datoteke preko elektronske pošte in bluetootha (Slika 31). Izdelali smo objekt razreda Intent

z metodo ACTION_SEND, katere ime ţe sámo po sebi pove, da omogoča pošiljanje. Med

različnimi tipi pošiljanja smo določili tip text/plain, ki med drugim omogoča pošiljanje preko:

elektronske pošte privzetega predalnika na napravi, Googlove elektronske pošte Gmail in

Bluetootha.

Intent poslji = new Intent(Intent.ACTION_SEND);

poslji.setType("text/plain");

poslji.putExtra(android.content.Intent.EXTRA_SUBJECT, "PIOZ izracun

(Celni zobniki - ravni)");

poslji.putExtra(android.content.Intent.EXTRA_TEXT, "V priponki je

dokument z izracuni celnih ravnih zobnikov.");

poslji.putExtra(Intent.EXTRA_STREAM, Uri.fromFile(new

File(Environment.getExternalStorageDirectory(),"podatki.xls")));

startActivity(Intent.createChooser(poslji, "Poslji preko:"));

39

Slika 31: Primer pošiljanja izračunov preko elektronske pošte

V tem delu smo opisali, kako smo izdelali del mobilne aplikacije, ki je namenjen čelnim

ravnim zobnikom. Poleg te vrste zobnikov pa smo izdelali še podporo za izračune ostalih

vrst, tako kot pri okenski aplikaciji: čelni poševni, stoţčasti (ravni, ukrivljeni, poševni, zerol) in

polţasta gonila.

6 Uporaba izdelka v praksi

Uporabo našega izdelka smo preizkusili v podjetju Serpa, d. o .o., v Ţelezarni Ravne na

Ravnah na Koroškem. Podjetje se ukvarja s strojno obdelavo, popravili strojev,

ključavničarskimi deli in konstruiranjem. V konstrukcijskem oddelku je podjetje potrebovalo

okensko aplikacijo, ki bi konstruktorjem pomagala pri izračunavanju geometrijskih veličin

obstoječega zobnika, ki ga je potrebno na novo izdelati. V tem oddelku podjetja Serpa, ki se

prvenstveno ukvarja z vzdrţevanjem strojev in naprav, so do sedaj uporabljali DOS-ovski

program za izračun obstoječih zobnikov. Problem je predstavljalo predvsem tiskanje izpisov

na izhodu LPT1 in neprijazen uporabniški vmesnik. S pomočjo inţenirja smo preizkusili oba

izdelka; prvega na manjšem zobniku, kjer smo lahko uporabili okensko aplikacijo, v

nadaljevanju pa bomo predstavili še postopek uporabe mobilne aplikacije na terenu.

40

Slika 32: Počen zobnik, ki ga je potrebno izmeriti – potrebna izmera

Slika 33: Po dobljenih merah inženir izdela skico in izračune na naši okenski aplikaciji

41

Slika 34: Po izračunih inženir zmodelira izračunani zobnik in izdela načrt

V zgornjem primeru (Slika 31, Slika 32, Slika 33, Slika 34) je inţenir lahko ubral postopek

izračunavanja s pomočjo okenske aplikacije, saj poškodovani zobnik ni bil prevelik za

meritve v pisarni. V spodnjem primeru (Slika 35) pa je zobnik večjih dimenzij, kar predstavlja

problem, saj mora inţenir meritve na zobniku opraviti na mestu samem.

Slika 35: Inženir opravi meritve na zobniku in izvede izračun s pomočjo mobilne aplikacije

S tem izdelkom so v podjetju v celoti zelo zadovoljni, saj jim nudi prijaznejše okolje ter

moţnost izračunov zobnikov večjih dimenzij pri samem stroju ali napravi, kjer je prišlo do

obrabe ali loma zobnikov. Tako imajo izračun takoj na mestu in s tem moţne takojšnje

korekcije geometrijskih veličin. Tiskanje tabele izračuna je moţno kasneje v konstrukcijskem

oddelku, kjer se nahaja ustrezna oprema (tiskalnik). S tem so skrajšali čas preverjanja in

korekcij geometrijskih izmer zobnika.

42

7 Sklep V okviru diplomske naloge smo izdelali aplikaciji za najbolj razširjena operacijska sistema. To

je tudi glavni razlog za izdelavo aplikacij s takšno podporo. Najprej smo izdelali okensko

aplikacijo, ki teče na operacijskem sistemu Windows. Za pomoč in orientacijo pri izdelavi

nam je sluţila stara konzolna aplikacija, s pomočjo katere smo pridobili večino formul za

izračunavanje geometrijskih veličin zobnika. Med izdelavo smo spoznavali delo inţenirjev v

konstrukcijskem oddelku podjetja. Le-tem bo aplikacija tudi sluţila. Potrebe po

funkcionalnosti izdelka, ki smo jih dodajali, so zato izrazili prav inţenirji. Velikokrat se zgodi,

da mora inţenir zaradi velikosti zobnika opraviti meritve v delavnici ali na mestu stroja, kjer

se je zobnik okvaril. V ta namen smo delo olajšali, saj lahko inţenir s pomočjo mobilne

naprave z operacijskim sistemom Android zaţene naš izdelek – mobilno aplikacijo na terenu

in tam izvrši vse potrebne izračune.

Tukaj nam je bila okenska aplikacija v pomoč pri izdelavi mobilne aplikacije. Sama izdelava

mobilne aplikacije pa je potekala povsem v drugačni smeri, kot je potekala izdelava njene

predhodnice, okenske aplikacije. Potrebno je bilo načrtovati novo razporeditev elementov v

oknu aplikacije, saj je zaslon mobilne naprave občutno manjši od monitorja delovne postaje.

Postopki računanja so ostali enaki, kar pa je edina pomoč okenske mobilni aplikaciji; mobilna

aplikacija je namreč napisana v programskem jeziku Java, okenska pa v C#.

Izdelana diplomska naloga je tudi dokaz sodelovanja med različnimi strokami; v našem

primeru smo računalničarji sodelovali s kolegi iz strojništva, ki ta program uporabljajo. Le-ti

so za program podali potrebne funkcionalnosti, ki naj bi jih aplikaciji vsebovali za čim

enostavnejšo in hitro uporabo tako v pisarni kot na terenu. Novost pa je mobilna aplikacija,

kar je bila tudi osrednja tema naše diplomske naloge, saj programa za izračun obstoječih

zobnikov na mobilnih napravah ni bilo moč zaslediti kjerkoli. Končni izdelek naše diplomske

naloge bomo v prihodnosti nadgradili s funkcionalnostjo pošiljanja izračunov neposredno v

program za risanje Pro-Engineer. Na načrt narisanega novega zobnika bi v tem programu

lahko uvozili tabelo izračunov geometrijskih veličin. Te stroka namreč sedaj vpisuje ročno v

tabelo na načrtu. S to nadgradnjo izdelka bi aplikaciji postali še bolj uporabni in zanimivi za

trg. Upam, da bosta kolegom iz strojništva, ki so pomagali pri ustvarjanju izdelka, aplikaciji

dobro sluţili pri vsakodnevni uporabi v praksi, ob potrebah po novih dodatkih aplikacijam pa

si obetamo še več sodelovanja s to stroko, ki je ena izmed najvplivnejših v industriji.

43

8 Viri [1] Mirko Podlesnik, Gonila z valjastimi zobniki 1. del, dopisna delavska univerza Univerzum,

Ljubljana, 1979.

[2] Mirko Podlesnik, Gonila s stožčastimi zobniki 1. del, delavska univerza Univerzum,

Ljubljana, 1980.

[3] Mirko Podlesnik, Zobniška gonila z mimobežnimi osmi 1. del, delavska univerza

Univerzum, Ljubljana, 1982.

[4] Wikipedia: Microsoft Windows, http://sl.wikipedia.org/wiki/Windows, 2012.

[5] Windows architecture, Steven Roman, http://technet.microsoft.com/en-

us/library/cc768129.aspx, 2000.

[6] Zgodovina operacijskega sistema Windows, http://windows.microsoft.com/sl-

SI/windows/history, 2012.

[7] Wikipedia: Microsoft Visual Studio, http://en.wikipedia.org/wiki/Microsoft_Visual_Studio,

2012.

[8] Exporting a DataGridView to Excel in .NET 2.0 (C# code),

http://www.codeproject.com/KB/grid/ExportDatagridviewToExcel.aspx, 2009.

[9] Printing of DataGridView,

http://www.codeproject.com/KB/printing/PrintingOfDataGridView.aspx, 2008.

[10] Wikipedia: Android (operating system),

http://en.wikipedia.org/wiki/Android_%28operating_system%29, 2012.

[11] Wikipedia: Android (operacijski sistem),

http://sl.wikipedia.org/wiki/Android_%28operacijski_sistem%29, 2012.

[12] What is Android?, http://developer.android.com/guide/basics/what-is-android.html, 2012.

[13] Android: A visual history, Chris Ziegler, www.theverge.com/2011/12/7/2585779/android-

history, 2012.

[14] Wikipedia: Eclipse (software), http://en.wikipedia.org/wiki/Eclipse_%28software%29,

2012.

44

[15] ADT Plugin for Eclipse, http://developer.android.com/sdk/eclipse-adt.html, 2012.

[16] Android Developer Tools, http://developer.android.com/guide/developing/tools/adt.html,

2012.

9 Viri slik

Slika 2: http://www.stahlgear.com/images/iStock_000006337878XSmall-gears3.jpg, 2011.

Slika 3: http://www.gearsandstuff.com/images/gear_types/gear-bevel.jpg, 2012.

Slika 5: http://www.crunchbase.com/assets/images/original/0006/0620/60620v4.png, 2012.

Slika 6: Microsoft Corporation, http://static.ddmcdn.com/gif/windows-vista-7.jpg, 2006.

Slika 8: Steven Roman, http://technet.microsoft.com/en-

us/library/Cc768129.winarc01_big%28l=en-us%29.gif, 2000.

Slika 22: http://elinux.org/images/c/c2/Android-system-architecture.jpg, 2011.

Slika 23: Andrew Garcia, http://www.eweek.com/c/a/Mobile-and-Wireless/TMobile-G1-with-

Google-Android-Phone/, 2008.

Slika 24: Sahil Kotecha, http://scm-l3.technorati.com/11/06/21/45839/Android-Ice-Cream-

Sandwich.jpg?t=20110621065352, 2011.

Slika 25: Thomas R. Hall,

http://www.androidmeup.com/system/application/resources/img/battery_use_breakdown.png,

2009; Ashish Mohta, http://img.technospot.net/Android-Data-Usage-Graph.png, 2011.