内置模拟物理电学实验场景的电子装置及其控制方法

1、一种内置模拟物理电学实验场景的电子装置，其特征在于，它包括:
一中央处理单元(MCU)，用于处理程序指令并执行相应运算；
一显示驱动电路，经总线连接于中央处理单元，支持单色LCD和真彩 高分辨率LCD，用于显示图形、图像、文字信息；
一存储单元，经总线连接于中央处理单元，用于存储用户信息、与物理 电学实验相关的信息，诸如，实验课题、课件、器件图库及函数库；
一触摸屏及控制电路，经总线连接于中央处理单元，用于接收用户输入 及操作指令；
一键盘控制电路，经总线连接于中央处理单元，用于接收用户输入及操 作指令；
一VGA视频输出接口，经总线连接于中央处理单元，并可外接投影机， 用于将实验内容及过程通过投影机投影到大屏幕，便于演示和交流；
一USB通讯接口及供电电路，经总线连接于中央处理单元，并经总线 外接电脑，用于与电脑联接进行用户数据传输、系统升级；
一无线数据通讯接口，经总线连接于中央处理单元，并经总线外接于其 它用户，以实现点对点数据通讯和点对多数据群发通讯。
2、一种实现权利要求1所述内置模拟物理电学实验场景电子装置的控 制方法，其特征在于，该控制方法包括以下步骤:
(1)创建并设置电路元器件属性(步骤101)；
(2)把表观上的器件转换成行列式计算的内部标准器件模型(步骤102)；
(3)判断电路是否闭合(步骤103)；
(4)若步骤103的判断结果为否，则重新判断电路是否闭合(步骤103)；
(5)若步骤103的判断结果为是，则计算行列式，把计算结果写回到内部 标准器件上(步骤104)；
(6)判断是否有测量仪器(步骤105)；
(7)若步骤105的判断结果为是，则显示测量器件的电流、电压或电阻(步 骤106)；
(8)断开电路块(步骤107)；
(9)若步骤105的判断结果为否，则转入断开电路块步骤(步骤107)；
(10)重新绘制描述电路状态(步骤108)；
(11)结束(步骤109)。
3、根据权利要求1所述内置模拟物理电学实验场景电子装置的控制方 法，其特征在于，用于测量电阻阻值的控制方法包括以下步骤:
(1)开始测量电阻阻值(步骤201)；
(2)判断是否显示标签(步骤202)；
(3)若步骤202的判断结果为是，则显示选中对应器件的标签属性(步骤 203)；
(4)判断开关是否闭合(步骤204)；
(5)若步骤202的判断结果为否，则进一步判断开关是否闭合(步骤204)；
(6)若步骤204的判断结果为是，计算行列式，把计算结果写回到内部标 准器件上(步骤104)；
(7)显示电流表和电压表的电流、电压(步骤106)；
(8)若步骤204的判断结果为否，则转入显示电流表和电压表的电流、电 压(步骤106)；
(9)判断是否显示电流方向(步骤205)；
(10)若步骤205的判断结果为是，则显示电路中电流的方向(步骤206)；
(11)结束(步骤109)；
(12)若步骤205的判断结果为否，则转入结束(步骤109)。
4、根据权利要求1所述内置模拟物理电学实验场景电子装置的控制方 法，其特征在于，用于模拟保险丝熔断的控制方法包括以下步骤:
(1)开始模拟保险丝实验(步骤301)；
(2)判断开关是否闭合(步骤302)；
(3)若步骤302的判断结果为是，则计算行列式，把计算结果写回到内部 标准器件上(步骤104)；
(4)判断是否调节滑动电阻(步骤303)；
(5)若步骤302的判断结果为否，则转入判断是否调节滑动电阻(步骤 303)；
(6)若步骤303的判断结果为是，则返回步骤302(步骤104)；
(7)若步骤303的判断结果为否，则进一步判断保险丝是否熔断(步骤 304)；
(8)若步骤304的判断结果为是，则进一步判断是否修复保险丝(步骤 305)；
(9)若步骤304的判断结果为否，则转入结束(步骤305)；
(10)若步骤305的判断结果为是，则返回步骤302；
(11)若步骤305的判断结果为否，则结束(步骤306)。
5、根据权利要求1所述内置模拟物理电学实验场景电子装置的控制方 法，其特征在于，用于模拟楼道灯电路的控制方法包括以下步骤:
(1)开始模拟楼道灯电路实验(步骤401)；
(2)判断电路是否闭合(步骤402)；
(3)若步骤402的判断结果为是，则计算行列式，把计算结果写回到内部 标准器件上(步骤104)；
(4)电灯亮(步骤403)；
(5)结束(步骤404)；
(6)若步骤402的判断结果为否，则转入结束(步骤404)。
6、根据权利要求1所述内置模拟物理电学实验场景电子装置的控制方 法，其特征在于，用于模拟磁铁插入线圈产生感生电动势的控制方法包括以 下步骤:
(1)开始模拟磁铁插入线圈产生感生电动势的实验(步骤501)；
(2)判断磁铁是否拖动(步骤502)；
(3)若步骤502的判断结果为是，则计算行列式，把计算结果写回到内部 标准器件上(步骤104)；
(4)若步骤502的判断结果为否，则转入电流表显示电流(步骤503)；
(5)电流表显示电流(步骤503)；
(6)结束(步骤504)。
7、根据权利要求1所述内置模拟物理电学实验场景电子装置的控制方 法，其特征在于，用于模拟金属杆切割磁力线的控制方法包括以下步骤:
(1)开始模拟金属杆切割磁力线的实验(步骤601)；
(2)判断电路是否闭合(步骤602)；
(3)若步骤602的判断结果为是，则计算行列式，把计算结果写回到内部 标准器件上(步骤104)；
(4)显示金属杆受到的安培力(步骤603)；
(5)若步骤602的判断结果为否，则结束(步骤604)；
(6)结束(步骤604)。
8、根据权利要求1所述内置模拟物理电学实验场景电子装置的控制方 法，其特征在于，用于验证二极管特性的控制方法包括以下步骤:
(1)开始验证二极管特性的实验(步骤701)；
(2)判断开关是否闭合(步骤702)；
(3)若步骤702的判断结果为是，则计算行列式，把计算结果写回到内部 标准器件上(步骤104)；
(4)若步骤702的判断结果为否，则进一步判断二极管是否正接(步骤 703)；
(5)判断二极管是否正接(步骤703)；
(6)若步骤703的判断结果为否，则二极管发挥电路稳压作用(步骤704)；
(7)若步骤703的判断结果为是，则电路正常工作(步骤705)；
(8)显示电流强度(步骤706)；
(9)结束(步骤707)。

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